[發明專利]一種盾構機始發姿態人工測量方法

在審

• 申請號: 202011620447.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112797949A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 丁保華;李志杰;劉建華;郭奇;翟永亮;陳偉;丁信宇;張旗;李永剛;張繼永;于海賓;陳曉陽;王中偉;劉志勇;楊濤;王政;王鬧
• 申請（專利權）人: 鄭州一建集團有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C1/00;G01B11/03;E21D9/06
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

1.一種盾構機始發姿態人工測量方法，其特征在于：包括布設盾構機姿態測量控制網，并對盾構機姿態進行平面測量、高程測量、滾動角測量和俯仰角測量；所述平面測量包括以下步驟：

(1)在靠近盾首和盾尾的位置分別懸吊一根鋼絲，在懸吊鋼絲的下端設置配重塊；待懸吊鋼絲穩定后在鋼絲上貼反射片，使用全站儀測量反射片的中心坐標；

(2)把懸吊鋼絲貼片上的盾首和盾尾的平面坐標用CAD軟件通過展點的方式展到帶有隧道設計軸線的平面圖紙上，并把盾首和盾尾的展點連成一條線段；

(3)將該線段在盾首和盾尾的位置分別平移盾首和盾尾半徑的距離；

(4)線段平移后，分別將線段盾首和盾尾的兩個端點向設計隧道掘進軸線作垂線，量取垂線的距離得到盾構機實際位置和隧道設計軸線之間的差值即為盾構機盾前和盾尾的平面偏差值；

所述俯仰角測量包括以下步驟：

(1)利用水準儀分別測量出盾尾的頂部高程H₁和盾首的頂部高程H₂；

(2)計算盾尾中心高程H_C和盾首中心高程H_D；

H_C＝H₁-R₁，H_D＝H₂-R₂

式中：R₁為盾尾半徑，R₂為盾首半徑；

(3)計算盾首中心高程和盾尾中心高程的高差△H_C～D＝H_D-H_C；

(4)量取盾首和盾尾的直線距離S_C～D；

(5)計算盾構機的俯仰角P_C～D，P_C～D＝△H_C～D/S_C～D；若P_C～D為負值表示盾構機為磕頭狀態；若P_C～D為正值表示盾構機為抬頭狀態；所述高程測量包括以下步驟：

(1)根據平面測量計算盾構機中心首尾的坐標，將反射片的中心坐標平移后得到的盾構機中心的平面坐標，利用全站儀在盾構機頂部盾殼上放樣出盾構機的中心軸線；

(2)用俯仰角測量出的盾首和盾尾的中心高程分別減去DTA軸線同一里程處的設計高程即得到盾首、盾尾的高程實際偏差；若高程實際偏差為正值表示盾構機中心比DTA軸線高；若高程實際偏差為負值則表示盾構機中心比DTA軸線低；

所述滾動角測量包括以下步驟：

(1)在盾構機內找出兩邊對稱的位置，取兩個對稱點E和F，分別測量出兩個對稱點的三維坐標E(X1，Y1，Z1)和F(X2，Y2，Z2)；

(2)通過兩個對稱點的坐標分別計算出對稱點E和F的高差△H_E～F和平距S_E～F；

△H_E～F＝Z₂-Z₁

(3)計算得到滾動角ROLL_E～F，

ROLL_E～F＝△H_E～F/S_E～F。

2.根據權利要求1所述的盾構機始發姿態人工測量方法，其特征在于：所述盾構機姿態測量控制網為四等平面控制網和二等高程控制網，將平面控制網和高程控制網的點位設置在同一點位上。

3.根據權利要求1所述的盾構機始發姿態人工測量方法，其特征在于：反射片呈透明的圓形結構，其背面設置有背膠，其正面設置有十字標識線，反射片粘貼在懸吊鋼絲上時，十字標識線的中心點與懸吊鋼絲重合。

4.根據權利要求1所述的盾構機始發姿態人工測量方法，其特征在于：將配重塊放置于具有阻尼效果的油桶中以防止懸吊鋼絲擺動。