專利名稱：一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種盾構(gòu)機(jī)用糾偏系統(tǒng)，尤其涉及一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，盾構(gòu)法是用帶防護(hù)罩的特制機(jī)械(即盾構(gòu)機(jī))在破碎巖層或土層中掘進(jìn)隧洞的施工方法。在盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)是按照預(yù)訂軌跡向前行進(jìn)的。但在施工過程中，很難避免盾構(gòu)機(jī)偏離預(yù)定軌跡的情況，一旦盾構(gòu)機(jī)偏離預(yù)訂軌跡，就需要對盾構(gòu)機(jī)施行糾偏。目前，盾構(gòu)機(jī)糾偏多采用傳統(tǒng)的人工操作糾偏方式，其首先需要對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行定位，然后進(jìn)行計(jì)數(shù)測量，最后再對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行水平，垂直方向的糾偏。這種糾偏方式不僅操 作繁瑣，糾正速度慢，精度不高，而且會加大施工量，降低施工效率。同時(shí)由于盾構(gòu)機(jī)是在隧洞中進(jìn)行掘進(jìn)，工作環(huán)境非常惡劣，如采用人工操作進(jìn)行糾偏，存在著較大的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，可以自動(dòng)糾正盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行軌跡，并且具有高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少了人工參與糾偏操作，提高了施工的安全性。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案—種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)，用于對盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測；數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)的輸出端，用于接收激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)所傳輸?shù)亩軜?gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)并儲存，并存儲有盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)；工控機(jī)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)的輸出端和接數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)輸出端，用于接收并比較兩系統(tǒng)輸出的盾構(gòu)機(jī)位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號；控制器,輸入端連接工控機(jī)輸出端,用于接收工控機(jī)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號，并根據(jù)工控機(jī)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，輸入端連接控制器輸出端，根據(jù)控制器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括推進(jìn)千斤頂和中折千斤頂。進(jìn)一步的，所述激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)安裝在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)上。本實(shí)用新型的有益效果為，所述盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其通過激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)測量盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)，同時(shí)與數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，產(chǎn)生盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號并通過控制器控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行糾偏，其相應(yīng)速度快、糾偏效率高，并且糾偏精度較人工糾偏有很大提高，從而保證了盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行軌跡與預(yù)設(shè)值一致，保證隧洞的施工質(zhì)量，同時(shí)減少了人工參與糾偏操作，提高了施工的安全性；采用數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)接收激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)輸出的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)并儲存，可對整個(gè)施工過程進(jìn)行監(jiān)控，并留有盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行軌跡的數(shù)據(jù)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)采用推進(jìn)千斤頂和中折千斤頂，保證了糾偏系統(tǒng)的快速響應(yīng)，提高了糾偏效率。

圖I是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供的盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的組成框圖。圖中I、激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)，2、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，3、工控機(jī)，4、控制器，5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，6、推進(jìn)千斤頂，7、中折千斤頂。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如圖I所示，所述盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)I、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2、工控機(jī)3、控制器4和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5。其連接方式為激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)I 一輸出端與工控機(jī)3相連，另一輸出端與數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2相連；數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2輸出端與工控機(jī)3相連；工控機(jī)3輸出端與控制器4相連；控制器4輸出端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連。其中優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括推進(jìn)千斤頂6和中折千斤頂7，且推進(jìn)千斤頂6和中折千斤頂7分別與控制器4輸出端相連；激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)I安裝在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)上。工作時(shí)通過激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)1，對盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后將檢測到的盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)分別傳輸至數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2和工控機(jī)3中；通過數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2，將接收到的激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)I所傳輸?shù)亩軜?gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，同時(shí)將其自身存儲的盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸至工控機(jī)3中；在工控機(jī)3中，將接收到的激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)I所傳輸?shù)亩軜?gòu)機(jī)位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)，與接收到的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)3所傳輸?shù)亩軜?gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷是否要向控制器發(fā)出指令，若盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行軌跡有偏差，則向控制器4發(fā)出糾錯(cuò)控制信號;在控制器4中，接收到的工控機(jī)3發(fā)出的糾錯(cuò)控制信號后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號，并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，在接收到控制器4的驅(qū)動(dòng)信號后，控制推進(jìn)千斤頂6和中折千斤頂7實(shí)現(xiàn)對盾構(gòu)機(jī)的自動(dòng)糾偏。所述盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，可以自動(dòng)糾正盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行軌跡，并且具有高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少了人工參與糾偏操作，提高了施工的安全性。
權(quán)利要求1.一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于，包括 激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)(I)，用于對盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測； 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)(2)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)(I)的輸出端，用于接收激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)(I)所傳輸?shù)亩軜?gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)并儲存，并存儲有盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)； 工控機(jī)(3)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)(I)的輸出端和接數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)(2)的輸出端，用于接收并比較兩系統(tǒng)輸出的盾構(gòu)機(jī)位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號； 控制器(4)，輸入端連接工控機(jī)(3)輸出端，用于接收工控機(jī)(3)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號，并根據(jù)工控機(jī)(3)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏； 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)，輸入端連接控制器(4)輸出端，根據(jù)控制器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)包括推進(jìn)千斤頂(6)和中折千斤頂(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于所述激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)(I)安裝在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括用于對盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測的激光自動(dòng)位姿測量系統(tǒng)；用于儲存盾構(gòu)機(jī)正確及實(shí)時(shí)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)；用于比較盾構(gòu)機(jī)正確及實(shí)時(shí)位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)出糾偏控制信號的工控機(jī)；用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)的控制器；以及用于對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所提供的盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，可以自動(dòng)糾正盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行軌跡，并且具有高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少了人工參與糾偏操作，提高了施工的安全性。
文檔編號E21D9/093GK202596734SQ20122012814
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者方依文, 李月強(qiáng), 鄭仔弟, 刁春仁, 周政 申請人:北京眾策創(chuàng)晟掘進(jìn)裝備有限公司