[发明专利]一种TBM护盾后方洞壁围岩塌方检测方法

权利要求书

1.一种TBM护盾后方洞壁围岩塌方检测方法，其特征在于，包括：

S100.获取TBM开挖过程中刀盘中心点的坐标，并根据刀盘中心点的坐标建立施工坐标系下TBM施工理想开挖轮廓曲面模型；S100中，施工坐标系下TBM施工理想开挖轮廓曲面模型的建立过程包括如下步骤：

S101.在TBM始发前，设置一个随TBM的刀盘移动的标记点，并测定刀盘中心点与标记点在施工坐标系下的相对位置关系R1；

S102.在TBM始发后，通过TBM激光导向系统测量标记点的坐标，并通过施工坐标系下的坐标转换关系R1获取刀盘中心点坐标(x₀,y₀,z₀)；

S103.在TBM掘进L₁段距离后，再次通过TBM激光导向系统测量标记点的坐标，并通过施工坐标系下的坐标转换关系R1获取TBM掘进L₁段距离后刀盘中心点的坐标(x₁,y₁,z₁)，基于隧道设计开挖轮廓的半径r，建立TBM掘进L₁段距离后刀盘中心点坐标为(x₁,y₁,z₁)时的理想开挖轮廓曲线C₁；

S104.重复步骤S103依次得到TBM掘进L₂段、…、L_i段后的理想开挖轮廓曲线C₂、…、C_i，依次连接各个理想开挖轮廓曲线C₂、…、C_i，得到施工坐标系下的TBM施工理想开挖轮廓曲面模型；

S200.获取TBM开挖过程中护盾后方洞壁围岩实测点云数据，并根据实测点云数据建立施工坐标系下TBM施工实际开挖轮廓曲面模型；

S300.将理想开挖轮廓曲面模型和实际开挖轮廓曲面模型进行对比，计算洞壁围岩的塌方量。

2.如权利要求1的一种TBM护盾后方洞壁围岩塌方检测方法，其特征在于，S103中，理想开挖轮廓曲线C₁的建立过程包括：

S1031.建立以刀盘中心点坐标(x₁,y₁,z₁)的球面方程：(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝r²；

S1032.建立以掘进L₁段距离前刀盘中心点坐标(x₀,y₀,z₀)和掘进后刀盘中心点的坐标(x₁,y₁,z₁)的连线为法向量，并且通过(x₁,y₁,z₁)的平面方程：(x₁-x₀)(x-x₀)+(y₁-y₀)(y-y₀)+(z₁-z₀)(z-z₀)＝0；

S1033.求解S1031中所建立的球面方程和S1032中所建立的平面方程的交集获得理想开挖轮廓曲线C₁，

3.如权利要求1的一种TBM护盾后方洞壁围岩塌方检测方法，其特征在于，S101中的标记点设置在TBM的本体上。