[实用新型]竖井掘进机导向装置

说明书

本实用新型涉及掘进机导向技术领域，特别涉及一种竖井掘进机导向装置，包含：用于定位掘进机中心坐标的角度和距离测量设备，所述角度和距离测量设包含：安装于掘进机盾尾上的激光雷达扫描仪，与激光雷达扫描仪平行安装于掘进机盾体上的双轴倾角仪，用于激光雷达扫描仪和双轴倾角仪控制后视点定位的定位辅助件，及与激光雷达扫描仪和双轴倾角仪连接用于接收并处理导向数据的上位机。本实用新型结构简单，设计新颖、合理，利用激光雷达和双轴倾角仪实现测角和测距综合功能，结合定位辅助件作为控制后视点实现全站仪后方交会，从而定出掘进机盾尾的中心坐标，具有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及掘进机导向技术领域，特别涉及一种竖井掘进机导向装置。

背景技术

近年来，随着一些大煤矿的相继发现和各种隧道的施工建设，竖井作为煤矿、隧道等施工时的通风、物料运载通道，在施工建设中用到越来越广泛。但不同于横向掘进的掘进机，掘进机竖直向下掘进，现场环境和掘进深度都对掘进姿态的测量控制增加了难度，特别是掘进机位置及姿态的自动测定是竖井掘进机的核心问题之一。

现有方案中，公开号为CN 203081453 U的中国专利申请虽披露了一种基于图像识别的竖井盾构导向系统的实用新型，包括成像板、CCD 相机、激光源、倾斜仪、计算机 ；所述成像板、CCD 相机和倾斜仪从上至下固定于竖井盾构机上，所述激光器固定于竖井口的安装架上，所述计算机与所述 CCD 相机和倾斜仪连接。系统工作时，利用激光源竖直向下发射激光，使成像板的中心基本与激光器重合，利用 CCD 相机拍摄成像板上所形成的激光图像，以计算机图像识别技术为基本原理，分析图像中的有用信息，通过对图像的提取，获取偏差信息，计算出竖井盾构机盾尾间隙，从而提高竖井盾构施工的精确性，实现竖井盾构的自动化测量。但，其激光器发射器固定在井口上方，随着掘进深度的增加，激光发射器距离成像板越来越远，则激光发射器在成像板上形成的光点强度逐步降低，这就导致对相机采集图像的处理难度增加，而且更加容易受到干扰，处理效果不佳，准确度降低；因此，其只适用于竖井掘进深度浅，地层条件好的项目，一旦遇到深度较深，底层条件差的项目，掘进机掘进过程中会产生很大的灰尘或者水汽，随着掘进深度的增加和时间的推移，成像板上会积累一层灰尘，如果得不到及时清理，直接影响光点强度，甚至于相机无法采集图像处理，缺点明显。

发明内容

为此，本实用新型提供一种竖井掘进机导向装置，利用激光雷达扫描仪和双轴倾角仪实现测角和测距综合功能，将定位辅助件作为控制后视点实现全站仪后方交会，进而定位出掘进机盾尾中心坐标，不受隧道深度影响，可以大大减少工作强度、提高施工效率。

按照本实用新型所提供的设计方案， 一种竖井掘进机导向装置，包含：用于定位掘进机中心坐标的角度和距离测量设备，所述角度和距离测量设包含：安装于掘进机盾尾上的激光雷达扫描仪，与激光雷达扫描仪平行安装于掘进机盾体上的双轴倾角仪，用于激光雷达扫描仪和双轴倾角仪控制后视点定位的定位辅助件，及与激光雷达扫描仪和双轴倾角仪连接用于接收并处理导向数据的上位机。

作为本实用新型竖井掘进机导向装置，进一步地，所述激光雷达扫描仪固定安装于掘进机尾盾中心，且其安装平面与掘进机轴线垂直。

作为本实用新型竖井掘进机导向装置，进一步地，所述定位辅助件包含：悬吊丝，及两根分别通过悬吊丝悬垂至掘进机主机尾部两侧的吊杆；悬吊丝一端固定于井口位置，另一端与吊杆固定。

作为本实用新型竖井掘进机导向装置，进一步地，吊杆下部加装有稳定加强块。

作为本实用新型竖井掘进机导向装置，进一步地，所述吊杆采用钢棒；所述稳定加强块为铅锤；所述悬吊丝采用钢丝。

作为本实用新型竖井掘进机导向装置，进一步地，井口位置处设置有用于安装悬吊丝的U型钢丝绳滑轮。

本实用新型的有益效果：