[發(fā)明專(zhuān)利]基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111239089.3
• 申請(qǐng)日: 2021-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113982011A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭康泰;周樹(shù)亮;林福龍;魏曉龍;郭俊可;黃震;路亞緹;常海松;孟祥波;趙志成;孫振亞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D23/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D23/00;E02D23/08;G01C9/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

本發(fā)明為一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)及其方法，該基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)包括設(shè)置于每節(jié)沉井管片的內(nèi)壁上的兩個(gè)傾角儀，各節(jié)所述沉井管片上設(shè)置的兩所述傾角儀在豎直方向分別位于兩條直線(xiàn)上，以使沉井內(nèi)的各傾角儀在豎直方向上形成兩縱排排列。本發(fā)明解決了水下掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)測(cè)量過(guò)程繁瑣、精度差、成本高的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沉井掘進(jìn)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

水下沉井掘進(jìn)機(jī)是一種專(zhuān)用工程機(jī)械，其具有開(kāi)挖水下巖土、排出泥水混合物、開(kāi)挖輪廓檢測(cè)控制、沉井深度及姿態(tài)檢測(cè)等功能。

目前，大型涉水橋梁的橋墩多采用多倉(cāng)沉井法構(gòu)筑，其具有成本低、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。作為沉井掘進(jìn)機(jī)的眼睛，導(dǎo)向系統(tǒng)用于在掘進(jìn)過(guò)程中指導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)調(diào)整姿態(tài)，以確保掘進(jìn)作業(yè)的高效、高質(zhì)完成，但是對(duì)于水下沉井掘進(jìn)機(jī)一般工作的環(huán)境均在水下，而導(dǎo)向系統(tǒng)所采用的激光直接照射測(cè)量的方法不再適用，因此，對(duì)于水下作業(yè)，現(xiàn)階段只能采用人工測(cè)量的方法對(duì)掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)和沉井姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量，該方法不僅測(cè)量精度差，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力、無(wú)法連續(xù)測(cè)量。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中水下掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)測(cè)量過(guò)程繁瑣、精度差、成本高的問(wèn)題，目前尚未給出有效的解決方案。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)及其方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)及其方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，適用于水下環(huán)境，測(cè)量精度高，且節(jié)省人力物力，實(shí)現(xiàn)了沉井姿態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效解決了水下掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)測(cè)量無(wú)法精確化、自動(dòng)化的難題。

本發(fā)明的目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)，所述基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)包括設(shè)置于每節(jié)沉井管片的內(nèi)壁上的兩個(gè)傾角儀，其中：各節(jié)所述沉井管片上設(shè)置的兩所述傾角儀在豎直方向分別位于兩條直線(xiàn)上，以使沉井內(nèi)的各所述傾角儀在豎直方向上形成兩縱排排列。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，每節(jié)所述沉井管片上設(shè)置的兩所述傾角儀在所述沉井管片上的軸向高度相同。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，每節(jié)所述井管片上的兩所述傾角儀與所述沉井管片軸心的連接線(xiàn)在所述沉井管片的周向上呈一預(yù)設(shè)夾角。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述沉井管片的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)安裝支架，各所述傾角儀分別通過(guò)安裝支架固定于所述沉井管片的內(nèi)壁上。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述安裝支架包括第一安裝板和第二安裝板，所述第二安裝板固定于所述沉井管片的內(nèi)壁上，所述第一安裝板與所述第二安裝板相連接，所述傾角儀設(shè)置于所述第一安裝板的頂部。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一安裝板沿水平方向設(shè)置，所述第一安裝板的一端與所述第二安裝板的側(cè)壁連接，所述第一安裝板的另一端向所述沉井管片的軸心方向延伸。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述傾角儀的Z軸沿豎直方向向下設(shè)置，所述傾角儀的X軸或者Y軸朝向所述沉井管片的軸心方向設(shè)置。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)還包括上位機(jī)，各所述傾角儀的檢測(cè)信號(hào)輸出端分別通過(guò)集線(xiàn)器與所述上位機(jī)的檢測(cè)信號(hào)接收端連接。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述集線(xiàn)器為485集線(xiàn)器。

本發(fā)明提供了一種基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向方法，所述基于靜態(tài)傾角儀的沉井掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)向方法包括如下步驟：

步驟S1：以由上至下第一節(jié)沉井管片上的任一傾角儀為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系；