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)用新型涉及ー種盾構(gòu)機(jī)用糾偏系統(tǒng)，尤其涉及ー種盾構(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(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)是按照預(yù)訂軌跡向前行進(jìn)的。但在施エ過(guò)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(duì)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(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行定位，然后進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量，最后再對(duì)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(huì)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(cè)量系統(tǒng)，用于對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)的輸出端，用于接收激光自動(dòng)位姿測(cè)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(chǔ)存，并存儲(chǔ)有盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)；エ控機(jī)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)的輸出端和接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置輸出端，用于接收井比較兩系統(tǒng)輸出的盾構(gòu)機(jī)位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)，井根據(jù)比較結(jié)果輸出盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)；控制器,輸入端連接エ控機(jī)輸出端,用于接收エ控機(jī)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)，井根據(jù)エ控機(jī)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)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(hào)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行糾偏。進(jìn)ー步的，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)ー步的，所述激光自動(dòng)位姿測(cè)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(guò)激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)，同時(shí)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，產(chǎn)生盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)并通過(guò)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(chǔ)裝置接收激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)輸出的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存，可對(duì)整個(gè)施工過(guò)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(cè)量系統(tǒng)，2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，3、ェ控機(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(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案?！と鐖DI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(cè)量系統(tǒng)I、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2、ェ控機(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(cè)量系統(tǒng)I ー輸出端與ェ控機(jī)3相連，另ー輸出端與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2相連；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2輸出端與ェ控機(jī)3相連；ェ控機(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，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2用于將接收到的激光自動(dòng)位姿測(cè)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(chǔ)存，同時(shí)將其自身存儲(chǔ)的盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸至ェ控機(jī)3中，作為中央數(shù)據(jù)庫(kù)使用。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(cè)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(guò)激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)1，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，然后將檢測(cè)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(chǔ)裝置2和ェ控機(jī)3中；通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2，將接收到的激光自動(dòng)位姿測(cè)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(chǔ)存，同時(shí)將其自身存儲(chǔ)的盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸至ェ控機(jī)3中；在ェ控機(jī)3中，將接收到的激光自動(dòng)位姿測(cè)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(chǔ)裝置2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4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)出糾偏控制信號(hào);在控制器4中，接收到的ェ控機(jī)3發(fā)出的糾偏控制信號(hào)后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5對(duì)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(hào)后，控制推進(jìn)千斤頂6和中折千斤頂7對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行軌跡的糾偏。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(cè)量系統(tǒng)(I)，用于對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(2)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)(I)的輸出端，用于接收激光自動(dòng)位姿測(cè)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(chǔ)存，并存儲(chǔ)有盾構(gòu)機(jī)正確的位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)； エ控機(jī)(3)，輸入端連接激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)(I)的輸出端和接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(2)的輸出端，用于接收井比較兩系統(tǒng)輸出的盾構(gòu)機(jī)位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)，井根據(jù)比較結(jié)果輸出盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)； 控制器(4)，輸入端連接エ控機(jī)(3)輸出端，用于接收エ控機(jī)(3)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)，井根據(jù)エ控機(jī)(3)輸出的盾構(gòu)機(jī)糾偏控制信號(hào)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)對(duì)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(4)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對(duì)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(cè)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(kāi)了一種盾構(gòu)機(jī)用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括用于對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的激光自動(dòng)位姿測(cè)量系統(tǒng)；用于儲(chǔ)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(chǔ)裝置；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(hào)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(duì)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(hào)E21D9/093GK202659245SQ20122014130
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者王茂, 李輝, 夏韜 申請(qǐng)人:盾建重工制造有限公司