[发明专利]一种盾构施工组合式测量方法

说明书

本申请涉及一种盾构施工组合式测量方法，属于盾构机施工领域，盾构机的机头上设置有若干陀螺仪，各个陀螺仪以机头的轴线为中心环形阵列排布，所述陀螺仪用于实时监测机头的姿态变化，所述陀螺仪与推进油缸的控制系统信号连接，隧道内壁上且位于机头背离刀盘的一侧设置有全站仪，所述全站仪用于测量各个陀螺仪的距离，所述全站仪间歇性进行距离检测，其用于对陀螺仪的工作精度进行校准。推进油缸根据二者所反馈的信息进行相应的调整，由此对盾构机的机构进行角度纠正的调节，提高盾构机的掘进精度。

技术领域

本申请涉及盾构机施工的领域，尤其是涉及一种盾构施工组合式测量方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，轨道交通成为解决城市交通拥堵的重要手段之一，各大城市正持续推进地铁建设，盾构法施工逐渐成为地铁区间隧道施工方法的主流。

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。机器主体包括机头、刀盘、推进油缸、控制室、排土系统、内壁支护系统等，刀盘位于机头的前段转动，推进油缸向机头施加推进力，使得刀盘具备向前方土层掘进的移动趋势。

推进油缸设置有多个，且多个推进油缸呈多方位、多角度布置，对机头进行推进时，各个推进油缸需协同工作相互配合，方可使机头平稳地向前移动，掘出符合施工预期的隧道；而随着掘进工作的不断进行，各个油缸的工作协同性和机头的姿态均将出现精度偏差，进一步导致设备掘进方向发生偏差。

发明内容

为了改善上述问题，本申请提供一种盾构施工组合式测量方法。

本申请提供的一种盾构施工组合式测量方法采用如下的技术方案：

一种盾构施工组合式测量方法，盾构机的机头上设置有若干陀螺仪，各个陀螺仪以机头的轴线为中心环形阵列排布，所述陀螺仪用于实时监测机头的姿态变化，所述陀螺仪与推进油缸的控制系统信号连接。

通过采用上述技术方案，各个陀螺仪用于对自身所在的机头上的位置点进行三维动态记录，而后将记录结果反馈至各个推进油缸的控制系统，随后控制系统再根据预设的掘进路线对各个推进油缸的推进量进行修正或调整，提高盾构机实际掘进角度与预设角度之间的一致性。

优选的，隧道内壁上且位于机头背离刀盘的一侧设置有全站仪，所述全站仪用于测量各个陀螺仪的距离，所述全站仪间歇性进行距离检测，其用于对陀螺仪的工作精度进行校准。

通过采用上述技术方案，在掘进工作进行的过程中，陀螺仪的精度或将出现偏差，因此盾构机的后方还设置有全站仪，全站仪用于对各个陀螺仪进行距离检测，以对陀螺仪的精度进行矫正。

优选的，所述全站仪设置有两个，两个所述全站仪沿隧道的长度方向交错布置，远离所述机头的全站仪还对靠近机头的全站仪进行距离探测。

通过采用上述技术方案，两个全站仪的设置增多了陀螺仪的观测位置，提高了观测容错率，也减小了隧道内壁和盾构机结构对全站仪的观测空间影响。

优选的，依次包括如下步骤：

S1：将其中一个全站仪设置在盾构机后距离为L的位置处，另一个全站仪设置在盾构机后距离为2L的位置处，而后盾构机开始掘进；

S2：当盾构机掘进距离为L时暂停掘进，将较远离盾构机的全站仪拆下，迁至盾构机后距离为L的位置处安装在隧道内；

S3：盾构机继续掘进。

通过采用上述技术方案，在盾构机掘进过程中两个全站仪轮番交替位置，全站仪与机头的位置始终保持在一个相对较小的距离范围内，进一步提高了检测精度。