[發明專利]用于盾構機坡度和旋轉角度測量方法、系統、終端、介質

在審

• 申請號: 202111440127.1
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114184171A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 盧昊;鄧文濤;溫立房;賴長俊;游志杰;房毅;王天玉
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團有限公司;中鐵一局集團天津建設工程有限公司
• 主分類號: G01C9/14
• 分類號: G01C9/14;G01C1/00;G01C15/10
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 趙岷

本發明屬于隧道測量技術領域，公開了用于盾構機坡度和旋轉角度測量方法、系統、終端、介質。根據擬建隧道設計坡度確定坡度板與線墜位置關系，坡度板固定后標記線墜底端初始位；同時人工測量盾構機位于始發架坡度及旋轉角度，將測量結果與自動測量采集數據進行對比；盾構掘進過程中，隨著盾構機坡度及旋轉角度變化，線墜依靠重力線墜底部與坡度板相對關系發生變化，量取變化量確定盾構機實時坡度和旋轉角度。與傳統方式相比，本發明降低了盾構機坡度和旋轉角度的人工測量難度，同時也增大了測量結果的精度。并在盾構機自動測量裝置出現問題時也可快速的進行人工測量。

技術領域

本發明屬于隧道測量技術領域，尤其涉及一種用于盾構機坡度和旋轉角度測量方法及測量系統、信息數據處理終端、計算機可讀存儲介質。

背景技術

目前，近年來隨著自動測量儀器的發展盾構法隧道施工中，一般采用自動測量系統進行盾構施工掘進導行。為保證測量精度人工復測是施工測量的重要環節，特別是在長距離的隧道施工中，人工復測是保證順利貫通的重要工作。盾構機的坡度和旋轉角度是人工測量復測盾構姿態、軸線的重要參數。在施工過程中，定期進行人工復測與盾構機自動測量設備參數進行對比，可有效提供施工測量精度。

以往人工測量盾構機坡度和旋轉角度，需要在盾構機上選取多個點來進行數據采集，經過復雜的計算得出盾構機的坡度和旋轉角度。但盾構機內設備、線路等障礙物多，需多次反復調整儀器架設位置，測量時間長，且空間狹窄，亮度底、潮氣大測量精度低。所以有必要對傳統的測量方式方法進行優化。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術中，盾構機坡度和旋轉角度的測量難度大，測量結果精度低。在盾構機自動測量裝置出現問題不能快速的進行測量。影響了盾構機的工作效率。

發明內容

為克服相關技術中存在的問題，本發明公開實施例提供了一種用于盾構機坡度和旋轉角度測量方法及測量系統。目的在于尋找一種簡便、快捷的盾構機坡度和旋轉角度測量方法，在原有方法上進行改良，使測量精準性大大提升，從而提升人工復測精度。此外，要求還能快速完成測量過程。

本發明提供一種用于盾構機坡度和旋轉角度測量方法，包括：

根據擬建隧道設計坡度確定坡度板與線墜位置關系，坡度板固定后標記線墜底端初始位；同時人工測量盾構機位于始發架坡度及旋轉角度，將測量結果與自動測量采集數據進行對比；

盾構掘進過程中，隨著盾構機坡度及旋轉角度變化，線墜依靠重力線墜底部與坡度板相對關系發生變化，量取變化量確定盾構機實時坡度和旋轉角度。

在本發明一實施例中，盾構機旋轉角度誤差不大于0.1秒，坡度誤差不大于0.01‰。

在本發明一實施例中，自動測量采集坡度板的坡度及旋轉角度數據方法包括：

當操作人員對線墜發出指示信號后，盾構機中部平臺的處理器接受到坡度和旋轉角度影像測量器對線墜發出識別信號，處理器發出驅動指令，使盾構機中部平臺裝有的相機連續體通過運動底座移動到指定位置，在電機和減速器的協同作用下驅動坡度和旋轉角度影像測量器處于不同的空間角度，實現對線墜的多角度拍攝，實現對線墜的時時追蹤拍攝；并將自動測量采集數據與人工測量結果對比，獲取變化量，確定盾構機實時坡度和旋轉角度。

在本發明一實施例中，坡度和旋轉角度影像測量器對線墜多角度拍攝和識別的方法包括：

第一步，根據讀入的線墜變化后的坐標以及盾構機中部平臺與線墜的信號到達時間TOA，測量數據對X、Y、Z軸的坐標進行加權處理，然后計算這個盾構機中部平臺到每個線墜變化后的坐標距離；

第二步，計算盾構機中部平臺坐標距離與測量的變化后的距離的平均誤差；

第三步，根據平均誤差判斷是否繼續修正測量距離，否則返回繼續加權，是則固定距離修正系數，返回第一步；