用于盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的可移動(dòng)全站儀測(cè)量平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)定位導(dǎo)向測(cè)量系統(tǒng)，尤其是用于一種盾構(gòu)施工過(guò)程的盾自動(dòng)導(dǎo)向定位測(cè)量系統(tǒng)中可移動(dòng)測(cè)站及測(cè)量平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有盾構(gòu)施工導(dǎo)向定位測(cè)量主要有以下兩種方式:人工測(cè)量法是把盾構(gòu)各個(gè)姿態(tài)量各自獨(dú)立測(cè)定，有很多種實(shí)現(xiàn)方式，其中的一種方法主要是通過(guò)在盾體上安裝坡度板，在盾殼上焊接測(cè)量用的重錘線，并使重錘對(duì)準(zhǔn)坡度板的零坡度位置，然后在盾構(gòu)開(kāi)挖以后根據(jù)重錘在坡度板上偏移的刻度來(lái)獲取盾構(gòu)的當(dāng)前坡度值和旋轉(zhuǎn)角。盾構(gòu)刀盤中心坐標(biāo)的測(cè)量方法是在盾構(gòu)頂部垂直中心位置安裝前后靶，把測(cè)量?jī)x器安置在盾構(gòu)后方隧道頂部的吊籃上，通過(guò)測(cè)量前后靶中心的坐標(biāo)和距離，再加上從坡度板上得到的坡度值和旋轉(zhuǎn)角，從而計(jì)算出盾構(gòu)刀盤的中心和盾尾坐標(biāo)，并與相應(yīng)里程處的盾構(gòu)設(shè)計(jì)線路數(shù)據(jù)相比較，即可確定盾構(gòu)的偏差和姿態(tài)。該方法因人力投入大、測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)(包括測(cè)量和讀取坡度板數(shù)據(jù)的時(shí)間，讀取坡度板須待垂球穩(wěn)定下來(lái)方可讀數(shù))、工作量大、對(duì)隧道推進(jìn)干擾較大和數(shù)據(jù)后處理較慢等缺點(diǎn)而且只能在每環(huán)結(jié)束時(shí)進(jìn)行測(cè)量無(wú)法實(shí)時(shí)獲知盾構(gòu)的姿態(tài)和與設(shè)計(jì)的偏差，會(huì)使每次測(cè)量偏差較大，對(duì)于控制施工不大方便;但其又因設(shè)備投入少、成本較低和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)在施工單位中仍被較多地采用。自動(dòng)測(cè)量法的導(dǎo)向系統(tǒng)目前主要有激光靶導(dǎo)向系統(tǒng)和棱鏡導(dǎo)向系統(tǒng)。自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)能夠全天候?qū)崟r(shí)地測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，并且能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算、顯示盾構(gòu)姿態(tài)，所以可以及時(shí)對(duì)盾構(gòu)做出調(diào)整。目前，有不少自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)已經(jīng)用于盾構(gòu)施工，為盾構(gòu)施工保駕護(hù)航。這些自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)在體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也暴露出一些問(wèn)題，其中比較突出的問(wèn)題是遮擋問(wèn)題，棱鏡系統(tǒng)由于棱鏡數(shù)量多，要求通視面大，容易發(fā)生棱鏡被遮擋的情況，激光靶系統(tǒng)由于是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，對(duì)通視要求低一點(diǎn)，但在曲線盾構(gòu)的情況下，還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生激光靶被遮擋的情況。其次是有些系統(tǒng)的安裝、操作和維護(hù)較人工方法復(fù)雜，普通技術(shù)人員不易掌握。
[0003]由于遮擋問(wèn)題會(huì)干擾正常的測(cè)量工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)妨礙自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的使用，怎樣利用現(xiàn)有的技術(shù)在解決遮擋問(wèn)題是“關(guān)鍵技術(shù)”。因此，如何提供一種能夠減少遮擋，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、操作、維護(hù)方便、便于實(shí)現(xiàn)的盾構(gòu)智能導(dǎo)向系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述測(cè)量通道遮擋問(wèn)題，而提供一種用于盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的可移動(dòng)全站儀測(cè)量平臺(tái)，該測(cè)量平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、其可以橫向移動(dòng)的特性能很好的解決測(cè)量通道被遮擋的問(wèn)題且能很好的取代人工檢測(cè)時(shí)的低效和提高測(cè)量精度。
[0005]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的可移動(dòng)全站儀測(cè)量平臺(tái)，包括輔助裝置、測(cè)繪儀器裝置、導(dǎo)軌系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、其特征在于:所述測(cè)繪儀器裝置由小棱鏡、棱鏡連接裝置、全站儀、自動(dòng)整平基座、強(qiáng)制歸中支撐餅組成，所述小棱鏡通過(guò)棱鏡連接裝置固定居中在全站儀上部中心位置，所述全站儀安裝在自動(dòng)整平基座上，所述自動(dòng)整平基座強(qiáng)制歸中在強(qiáng)制歸中支撐餅的中心位置，所述強(qiáng)制歸中支撐餅固定在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的外殼上;所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由外殼、傳動(dòng)連接齒輪、同步帶、步進(jìn)電機(jī)、同步帶輪組成;所述外殼內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步帶輪及同步帶傳動(dòng)連接齒輪，齒輪與齒條嚙合連接，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪時(shí)，齒輪沿齒條直線移動(dòng);所述導(dǎo)軌系統(tǒng)由導(dǎo)軌固定座、導(dǎo)軌、齒條、安裝錨栓、緊固螺栓、滑軌、限位塊組成;所述導(dǎo)軌固定座上裝有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中間上面裝有齒條，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌和齒條上，并與導(dǎo)軌導(dǎo)向滑動(dòng)連接以及與齒條傳動(dòng)連接;所述滑軌安裝在強(qiáng)制歸中支撐餅底部;所述限位塊安裝在導(dǎo)軌兩端;所述控制系統(tǒng)由操控器、電源線滑輪、電機(jī)控制系統(tǒng)組成;所述電機(jī)控制系統(tǒng)安裝在步進(jìn)電機(jī)上，所述電機(jī)控制系統(tǒng)接收操控器的信號(hào)，并輸出控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，用于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和移動(dòng)距離。
[0006]所述輔助裝置由萬(wàn)向支架、風(fēng)扇裝置、十字移動(dòng)裝置、輔助裝置儲(chǔ)藏箱體、風(fēng)扇延伸連接桿、照明裝置、萬(wàn)向支架安裝孔組成，使用時(shí)，所述萬(wàn)向支架固定安裝在測(cè)量平臺(tái)上預(yù)留的四個(gè)安裝孔的任意一個(gè)孔位中，所述照明裝置固定在萬(wàn)向支架上，所述風(fēng)扇裝置通過(guò)風(fēng)扇延伸連接桿固定在萬(wàn)向支架;所述十字移動(dòng)裝置安裝在測(cè)量平臺(tái)兩側(cè)并位于盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車上部?jī)蓚€(gè)鋼結(jié)構(gòu)梁內(nèi)側(cè);所述輔助裝置儲(chǔ)藏箱體置于測(cè)量平臺(tái)內(nèi)，所述輔助裝置儲(chǔ)藏箱體內(nèi)存放不用時(shí)的風(fēng)扇裝置、十字移動(dòng)裝置、風(fēng)扇連接桿、照明裝置。
[0007]所述操控器通過(guò)無(wú)線或有線連接電機(jī)控制系統(tǒng)。
[0008]所述電源線滑輪安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)側(cè)邊，用于避免電源線纏繞。
所述導(dǎo)軌固定座呈工字型柱狀，并固定在測(cè)量平臺(tái)內(nèi)底中部，導(dǎo)軌固定座上半部分附設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲，用來(lái)調(diào)節(jié)固定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0009]所述導(dǎo)軌為工字型結(jié)構(gòu)，其上、下面設(shè)有安裝用的導(dǎo)向斜面，安裝時(shí)下面的導(dǎo)向斜面穿入導(dǎo)軌固定座槽口內(nèi)，用緊固螺栓擰緊固定，導(dǎo)軌固定座使導(dǎo)軌牢固的安裝在測(cè)量平臺(tái)內(nèi)底中部。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(I)本發(fā)明通過(guò)采用在自動(dòng)導(dǎo)向定位測(cè)量系統(tǒng)上，能使盾構(gòu)施工的導(dǎo)向定位測(cè)量更快速、更方便。
[0011](2)本發(fā)明采用“導(dǎo)軌”通過(guò)“銷栓”固定在測(cè)量平臺(tái)內(nèi)底中部，不僅能使得“導(dǎo)軌”安裝簡(jiǎn)單，形成儀器測(cè)站位置可方便的橫向移動(dòng)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)前部的棱鏡能快速便捷的測(cè)量。(見(jiàn)圖2、3)
(3)本發(fā)明的裝置采用的測(cè)量?jī)x器裝置固定在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在導(dǎo)軌上能橫向移動(dòng)，這樣在測(cè)量過(guò)程中，可以保證測(cè)量可視通道的暢通，避免由于盾構(gòu)區(qū)間轉(zhuǎn)彎半徑小、上下豎曲線率大、機(jī)械或人為的原因產(chǎn)生的遮擋等視線不同的情況，降低因遮擋等情況造成自動(dòng)測(cè)量?jī)x器測(cè)量成果無(wú)法使用。
[0012]由于以上特點(diǎn)，本發(fā)明尤其在是在小管徑，小半徑及盾構(gòu)機(jī)上部測(cè)量通道狹窄的盾構(gòu)導(dǎo)向定位測(cè)量、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的測(cè)量平臺(tái)的結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2為本發(fā)明的測(cè)量平臺(tái)的結(jié)構(gòu)左剖視圖；
圖3為本發(fā)明的測(cè)量平臺(tái)的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖4為圖1和圖2中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具體放大不意圖；
圖5為圖4中沿A-A的剖視圖；
圖6為小棱鏡及棱鏡連接裝置的示意圖；
圖7為圖6的俯視圖；
圖8為萬(wàn)向支架放大示意圖；
圖9為本發(fā)明的測(cè)量平臺(tái)平移及上下調(diào)節(jié)運(yùn)作示意圖；
圖10為本發(fā)明的測(cè)量平臺(tái)前后調(diào)節(jié)運(yùn)作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1至圖3所示，一種用于盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的可移動(dòng)全站儀測(cè)量平臺(tái)，包括輔助裝置、測(cè)繪儀器、導(dǎo)軌系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
[0016]導(dǎo)軌系統(tǒng)由導(dǎo)軌固定座14、導(dǎo)軌26、齒條27、安裝錨栓25、緊固螺栓23、滑軌12、限位塊16組成;導(dǎo)軌固定座14上裝有導(dǎo)軌26，導(dǎo)軌26中間上面裝有齒條27，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌26和齒條27上，并與導(dǎo)軌26導(dǎo)向滑動(dòng)連接以及與齒條27傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接強(qiáng)制歸中支撐餅11。導(dǎo)軌固定座14呈工字型柱狀，并固定在測(cè)量平臺(tái)中底部，導(dǎo)軌固定座14下半部分附設(shè)有緊固螺栓23固定導(dǎo)軌26，導(dǎo)軌固定座14上半部分附設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘24，用來(lái)調(diào)節(jié)固定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(見(jiàn)圖1，2，4，5)。
[0017]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由外殼18、步進(jìn)電機(jī)21、同步帶輪22、同步帶20、傳動(dòng)連接齒輪19、調(diào)節(jié)螺栓24組成，外殼18內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)21，步進(jìn)電機(jī)21通過(guò)同步帶輪19及同步帶20傳動(dòng)連接齒輪19，齒輪19與齒條27嚙合連接(見(jiàn)圖4)，無(wú)線或有線操控器9連接電機(jī)控制系統(tǒng)28，利用有線或無(wú)線方法操控器9按檢測(cè)面的長(zhǎng)度范圍值控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)21行