盾构机实时姿态测量和计算方法的研究

摘要

介绍盾构机(TBM)姿态的描述方式以及盾构机姿态测量原理与方法.结合自动化测量机器人的功能,提出基于测量机器人对盾构体(前体)上两点进行三维坐标测量;根据安装在盾构机机体上纵、横两个精密测倾仪,实时采集的盾构机俯仰角、滚动角,来确定盾构机的实时空间位置和水平方向的偏航角的方法;根据3个欧拉角描述姿态测量的原理,推导出其姿态计算方法,并给出姿态计算的程序实现流程.对全站仪采集的坐标测量点和盾构机的基准点的测量精度进行了分析.广州地铁4号线大学城段的测试实验结果与SLS-T激光自动导向系统的计算结果吻合,结果表明,两基准点的计算精度完全满足实际工程的精度要求,误差比规范要求要小.