【碩士】地鐵盾構(gòu)智能導(dǎo)向系統(tǒng)研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：大地測量學(xué)與測量工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2008年　　近年來，地上交通狀況越來越擁擠，許多城市都大力發(fā)展地下空間，修建地鐵來緩解地面交通壓力。盾構(gòu)法是用來開發(fā)地下空間的較好選擇，特別適合于軟土隧道的挖掘。在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中，如何實(shí)時地、準(zhǔn)確地、高精度地給出方向指引是保證施工能否順利進(jìn)行以及控制盾構(gòu)偏差的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的人工測量方法只能在每一環(huán)結(jié)束后盾構(gòu)機(jī)停止推進(jìn)時進(jìn)行，并不能實(shí)時獲取盾構(gòu)姿態(tài)。那么，如何實(shí)時地得到盾構(gòu)姿態(tài)用以調(diào)整盾構(gòu)的前進(jìn)方向就顯得得尤為重要。　　本文的目的就是設(shè)計一種操作簡單、便于實(shí)現(xiàn)的盾構(gòu)智能導(dǎo)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對盾構(gòu)姿態(tài)的自動導(dǎo)向，大大減少人工測量的工作量，也避免了測量人員由于理論和經(jīng)驗(yàn)的缺乏而導(dǎo)致的錯誤。該系統(tǒng)測量速度快，即使在盾構(gòu)運(yùn)行過程中也可以測量，能夠?qū)崟r地為盾構(gòu)操作人員提供參考數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)主要原理是：事先測定盾構(gòu)機(jī)上特征點(diǎn)與盾構(gòu)機(jī)軸線的相對關(guān)系，并將盾構(gòu)機(jī)看成是剛體，通過對盾構(gòu)機(jī)上的特征點(diǎn)進(jìn)行自動測量，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法求得盾構(gòu)機(jī)的軸線，并與設(shè)計線路進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的測定。本系統(tǒng)還打破傳統(tǒng)的以盾構(gòu)機(jī)軸線代替隧道中心軸線來測量掘進(jìn)偏差的觀念，嘗試通過管片中心來測定隧道中心軸線的偏差來指導(dǎo)盾構(gòu)，更真實(shí)地表達(dá)了隧道施工的情形。本系統(tǒng)是在VC的開發(fā)環(huán)境下，通過徠卡自動全站儀的GeoCom函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)對TCR系列自動全站儀的控制，完成對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的自動測量，并在地鐵隧道中進(jìn)行了部分試驗(yàn)，取得了一定的效果?！　?

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