[發(fā)明專利]基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010838100.7
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112035918A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王浩;王禕;周毅;陳剛;王祺;王延年;李璽琛;顧廣宇;龔迎春;費寅;鈕超杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海隧道工程有限公司;上海隧道盾構(gòu)工程有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;E21D9/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 季辰玲

1.一種基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

測量上個階段頂管姿態(tài)的切口坐標(X_切，Y_切，Z_切)，盾尾坐標(X_尾，Y_尾，Z_尾)，并采用滾輪計數(shù)法計數(shù)上個階段頂管推進里程C_滾輪；

提供所要預(yù)測的頂管姿態(tài)的切口里程C_預(yù)，計算所要預(yù)測的頂管推進距離D，所要預(yù)測的頂管推進距離D為C_預(yù)與上個階段頂管推進里程C_滾輪之間的距離；

根據(jù)獲得的頂管推進距離D及切口坐標(X_切，Y_切，Z_切)與盾尾坐標(X_尾，Y_尾，Z_尾)構(gòu)成的兩點式空間直線方程，計算所要預(yù)測的頂管姿態(tài)的切口坐標和盾尾坐標。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述采用滾輪計數(shù)法計數(shù)頂管推進里程C_滾輪的步驟包括：

在頂管機以外的固定參照物上安裝滾輪定位機構(gòu)，并將滾輪與所述滾輪定位機構(gòu)活動連接，所述滾輪的滾動面抵壓于所述頂管機上；

推進所述頂管機，所述滾輪隨所述頂管機的推進滾動于所述頂管機上；

記錄所述滾輪滾動的圈數(shù)及所述滾輪每圈所行走的路程，并根據(jù)所述滾輪滾動的圈數(shù)及所述滾輪每圈所行走的路程計算獲得所述頂管推進里程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述滾輪上安裝有編碼器，所述編碼器用于接收并發(fā)送所述滾輪計數(shù)的圈數(shù)及所述滾輪每圈所行走的路程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述滾輪的滾動面為防滑表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述兩點式空間直線方程為：

得到：

式中：(X、Y、Z)為所要預(yù)測頂管姿態(tài)的切口坐標；

k為常數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于滾輪計量的頂管姿態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所要預(yù)測的切口坐標的計算方法的步驟還包括：

根據(jù)所要預(yù)測的頂管推進距離D，得到

(X－X_切)²+(Y－Y_切)²+(Z－Z_切)²＝D² (2)

計算獲得

將k值代入公式(1)中，即可得到所要預(yù)測的切口坐標為：