利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法与流程

本发明涉及一种盾构机姿态测量的方法，尤其是一种利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法。

背景技术：

1、盾构施工中对盾构机姿态的准确测量，是确保盾构机能够始终沿设计轴线向前推进，起到了导向的作用。盾构测量中需测出切口与盾尾的偏差，才能对盾构机进行纠偏。在实际盾构推进后，由于盾构机进入土体中，切口和盾尾是无法直接测到的，而是通过安装在盾构机壳体内部的测量标志，对测量标志进行实测后，采用理论的方法间接地进行推算出切口与盾尾的偏差。传统的一般方法是采用前后2个测量标志，需要一定的空间，且测量速度慢，费时费力。极大的约束了盾构机推进时的测量工作。

技术实现思路

1、为了克服盾构内部空间设备多等原因，无法安装前后测量标志等问题，本发明提供一种固定反射片来对盾构机进行姿态测量方法，该方法是在盾构机头部左右两侧各固定1个反射片，反射片与切口和盾尾的位置相对固定，占用空间小，测量速度快、测量精度高；该方法能有效解决盾构机姿态测量时测量空间狭小、测量速度慢、测量精度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，首先，在盾构推进之前用全站仪分别测出盾构机上设置的两个反射片及盾构机切口和盾尾的坐标，利用方位角公式，计算出反射片与盾构机切口与盾尾的角度和距离；然后，在推进过程中，利用测出反射片的坐标，再通过相对固定角度和距离，用前方交会公式推算出切口和盾尾的坐标，再与设计坐标比较，从而计算出盾构机的姿态，完成盾构机姿态的测量工作。

3、进一步，两个反射片分别通过小铁板固定连接在盾构机内部。

4、进一步，所述全站仪分别测出盾构机切口a、盾尾b坐标，以及反射片一和反射片二的坐标，利用方位角公式分别算出盾构机切口、反射片一、反射片二形成的三角形以及盾尾、反射片一、反射片二形成的三角形的两个夹角和距离。

5、进一步，将全站仪测出的反射片一和反射片二的实际三维坐标代入以下前方交会公式:

6、xp＝xa*tanα+xb*tanβ+(yb-ya)*tanα*tanβ/(tanα+tanβ)

7、yp＝ya*tanα+yb*tanβ+(xa-xb)*tanα*tanβ/(tanα+tanβ)

8、式中，xa，ya为盾构机切口a的坐标，xb，yb为盾尾b的坐标，

9、分别计算出切口和盾尾的坐标，从而算出切口和盾尾的偏差。

10、本发明的有益效果是：

11、本发明的测量方法与传统人工方法比较，操作简便、较强的理论公式测量精度更高、速度更快，大大缩短了工程的工期，极大的降低了城市地下空间作业的风险，在技术可行性、工作效率、实施效果上都大大强于传统方式。

技术特征：

1.一种利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，其特征在于：首先，在盾构推进之前用全站仪分别测出盾构机上设置的两个反射片及盾构机切口和盾尾的坐标，利用方位角公式，计算出反射片与盾构机切口与盾尾的角度和距离；然后，在推进过程中，利用测出反射片的坐标，再通过相对固定角度和距离，用前方交会公式推算出切口和盾尾的坐标，再与设计坐标比较，从而计算出盾构机的姿态，完成盾构机姿态的测量工作。

2.根据权利要求1所述的利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，其特征在于：两个反射片分别通过小铁板固定连接在盾构机内部。

3.根据权利要求1所述的利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，其特征在于：所述全站仪分别测出盾构机切口a、盾尾b坐标，以及反射片一和反射片二的坐标，利用方位角公式分别算出盾构机切口、反射片一、反射片二形成的三角形以及盾尾、反射片一、反射片二形成的三角形的两个夹角和距离。

4.根据权利要求3所述的利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，其特征在于：将全站仪测出的反射片一和反射片二的实际三维坐标代入以下前方交会公式:

技术总结
本发明涉及一种利用固定反射片对盾构机掘进姿态快速测量的方法，首先，在盾构推进之前用全站仪分别测出盾构机上设置的两个反射片及盾构机切口和盾尾的坐标，利用方位角公式，计算出反射片与盾构机切口与盾尾的角度和距离；然后，在推进过程中，利用测出反射片的坐标，再通过相对固定角度和距离，用前方交会公式推算出切口和盾尾的坐标，再与设计坐标比较，从而计算出盾构机的姿态，完成盾构机姿态的测量工作。本发明的测量方法与传统人工方法比较，操作简便、较强的理论公式测量精度更高、速度更快，大大缩短了工程的工期，极大的降低了城市地下空间作业的风险，在技术可行性、工作效率、实施效果上都大大强于传统方式。

技术研发人员：徐金荣,张微尚,丁东强,金仁兴,罗云峰,钱美刚,徐伟
受保护的技术使用者：上海市基础工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1