盾構(gòu)機(jī)實(shí)時(shí)姿態(tài)的計(jì)算方法
3.1.測(cè)量原理和方法
盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量的原理: 盾構(gòu)機(jī)前體位置上要選擇兩個(gè)控制點(diǎn)，這兩個(gè)控制點(diǎn)不能在同一條直線上，在控制點(diǎn)上還要安上反射片。在測(cè)量過(guò)程中，為了保證測(cè)量的便捷性，應(yīng)當(dāng)盡量保證這些控制點(diǎn)和盾尾通視，同時(shí)要保證在測(cè)量過(guò)程中，控制點(diǎn)上的反射片不能脫落或者是移動(dòng)位置。為了保證盾構(gòu)機(jī)上的控制點(diǎn)、刀盤(pán)中心和初始姿態(tài)的相對(duì)關(guān)系，在盾構(gòu)機(jī)上已經(jīng)安裝好的前基準(zhǔn)點(diǎn)、后基準(zhǔn)點(diǎn)以及刀盤(pán)上方應(yīng)當(dāng)各布置一個(gè)臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)，并且要在盾構(gòu)機(jī)的前體位置上設(shè)置一些其它觀測(cè)點(diǎn)。盾構(gòu)機(jī)工作前，應(yīng)當(dāng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)上的所有控制點(diǎn)以及臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行初始坐標(biāo)測(cè)量，這樣就可以測(cè)量出盾構(gòu)機(jī)的具體姿態(tài)和位置信息。
3.2.分析姿態(tài)測(cè)量的精度
盾構(gòu)體的姿態(tài)測(cè)量的觀測(cè)值是由兩棱鏡的坐標(biāo)和滾動(dòng)角、俯仰角組成，坐標(biāo)的誤差是由全站儀的精度決定的；而滾動(dòng)角、俯仰角是通過(guò)雙軸傾斜儀進(jìn)行測(cè)量的，它的誤差是由傾斜儀的精度決定的。全站儀是一種智能儀器，它主要由三部分組成，分別是電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
兩棱鏡安裝位置的確定是很困難的，因?yàn)樵诎惭b時(shí)沒(méi)有參照物，很難求得偏航角。因此，在安裝兩棱鏡的時(shí)候，往往采取的是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的辦法，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，就可以定位兩棱鏡的相對(duì)位置。盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量過(guò)程以及計(jì)算過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生誤差，因此，需要對(duì)誤差進(jìn)行評(píng)估。
3.3.提高精度測(cè)量的辦法
3.3.1.使用高精度測(cè)量?jī)x器
如果使用測(cè)量精度為3mm的儀器，處于刀盤(pán)中心的Z坐標(biāo)的誤差平均值會(huì)達(dá)到5.8mm，這個(gè)數(shù)值大約是儀器誤差的兩倍；如果使用精度為5mm的儀器，誤差平均值會(huì)達(dá)到34mm。所以，如果能夠使用高精度測(cè)量?jī)x器，將會(huì)有效的減少盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量誤差。
3.3.2.采用多點(diǎn)復(fù)核測(cè)量
采用多點(diǎn)符合測(cè)量就需要在盾構(gòu)機(jī)上的控制點(diǎn)至少要在5個(gè)以上，這樣既可以為符合測(cè)量做準(zhǔn)備，也可以防止施工的時(shí)候被意外損壞的現(xiàn)象。
3.3.3.測(cè)量控制點(diǎn)的布置要合理
測(cè)量結(jié)果在很大程度上受控制點(diǎn)的位置影響，因此，在一般情況下，控制點(diǎn)應(yīng)當(dāng)布置在盾構(gòu)機(jī)上的比較穩(wěn)固的位置上，這樣在一定程度上就能保證盾構(gòu)機(jī)在施工過(guò)程中不會(huì)被意外碰到，并且能夠保證和盾尾相通視。除此之外，三個(gè)控制點(diǎn)的位置應(yīng)當(dāng)盡量使他們呈三角形，并且最大程度上保證他們的邊最長(zhǎng)。
由于盾構(gòu)技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、施工速度快、對(duì)周圍的環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，施工過(guò)程中能夠獲得良好的綜合效益，盾構(gòu)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成地鐵施工過(guò)程中主要采用的辦法。盾構(gòu)技術(shù)的姿態(tài)控制對(duì)整個(gè)施工過(guò)程影響非常大，它控制著整個(gè)施工過(guò)程的質(zhì)量和精度。此外，應(yīng)當(dāng)建立維護(hù)液壓系統(tǒng)的保護(hù)方案，掘進(jìn)參數(shù)的設(shè)定要合理，避免長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷運(yùn)行，以降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
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