衬砌台车模板的定位方法和定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的衬砌台车模板的定位方法和定位装置，首先建立隧道二维坐标系和台车二维坐标系，使隧道二维坐标系和台车二维坐标系的坐标原点重合，之后在衬砌台车模板的浇筑面上选择三个标准基点，确定三个标准基点在隧道二维坐标系内的隧道理论坐标位置作为隧道基点坐标。在实际操作中，在将衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，通过测量三个标准基点距隧道中心点O的实际距离获得在隧道二维坐标系内三个标准基点的实际坐标位置，通过计算目标坐标位置与实际坐标位置的偏差值确定衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，从而控制衬砌台车模板向目标浇筑位置移动。采用本发明专利技术的定位方法和定位装置使得衬砌台车模板的定位精度和定位效率更高。

Positioning method and device of lining trolley formwork

The positioning method and device of the lining trolley template provided by the invention first establishes the two-dimensional coordinate system of the tunnel and the two-dimensional coordinate system of the trolley, so that the coordinate origins of the two-dimensional coordinate system of the tunnel and the two-dimensional coordinate system of the trolley coincide. Then, three standard base points are selected on the casting surface of the lining trolley template, and three standard base points are determined. The theoretical coordinate position of the tunnel in the two-dimensional coordinate system of the tunnel is taken as the coordinate of the tunnel base point. In practice, after moving the lining trolley to the predetermined pouring position in the tunnel, the actual coordinate positions of the three standard base points in the two-dimensional coordinate system of the tunnel can be obtained by measuring the actual distance between the three standard base points and the central point of the tunnel, and the lining can be determined by calculating the deviation between the target coordinate position and the actual coordinate position. The target pouring position of the lining trolley in the tunnel can control the movement of the lining trolley template to the target pouring position. The positioning method and the positioning device of the invention make the positioning accuracy and the positioning efficiency of the lining trolley template higher.

【技术实现步骤摘要】
衬砌台车模板的定位方法和定位装置
本专利技术涉及控制领域，具体地，涉及一种衬砌台车模板的定位方法和一种衬砌台车模板的定位装置。
技术介绍
在隧道的二衬施工中，需要在隧道的洞壁上浇筑一层混凝土以确保隧道牢固、可靠，往往在浇筑混凝土时会利用衬砌台车上的模板作为浇筑模板来完成隧道的二衬施工中重要的浇筑步骤。衬砌台车的模板多为使用液压缸控制，但是在目前的施工过程中，控制衬砌台车的模板的定位主要靠人工测量的方式来进行，首先在衬砌台车的模板的表面上设置多个测量点，不断的测量测量点与隧道洞壁之间的距离，经常会在施工现场听到工作人员吼道“侧缸再升长3cm！！3cm！！多了！！退2cm！！”“主缸上顶！！！再上顶！！”等等，往往定位结束后，衬砌台车模板与目标浇筑位置有一定差距，而液压系统由于定位时沟通不利经常导致零部件损坏，这样不但影响了隧道施工的进度，还使得施工质量不能得到很好的保证，同时也增加了液压设备的维修成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种衬砌台车模板的定位方法和一种衬砌台车模板的定位装置，能够提高衬砌台车的模板在隧道二衬施工中的定位精度，进而提高隧道二衬混凝土浇筑的施工质量。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种衬砌台车模板的定位方法，所述定位方法包括以下步骤：S1)以隧道中心点O为坐标原点建立隧道二维坐标系，并以衬砌台车中心点O′为坐标原点建立台车二维坐标系，其中所述隧道中心点O与所述衬砌台车中心点O′重合；S2)在所述衬砌台车模板与隧道洞壁相对的浇筑面上设定至少三个标准基点，根据衬砌台车中心点O′距所述至少三个标准基点的基点距离在所述台车二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的基点坐标；S3)确定所述基点坐标在所述隧道二维坐标系内所对应的隧道基点坐标；S4)在实际浇筑操作中，待所述衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，测量所述至少三个标准基点距所述隧道中心点O的实际距离，根据所述实际距离在所述隧道二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的实际坐标；S5)计算所述隧道基点坐标与所述实际坐标的偏差值，根据所述偏差值确定所述衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，取所述偏差值的绝对值与预设偏差值进行比较，并根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。优选地，所述根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动，包括：当所述偏差值的绝对值小于等于所述预设偏差值时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-积分-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动；当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差值时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。优选地，步骤S2)中，所述标准基点为三个，所述三个标准基点中，其中一个标准基点设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上距地面垂直距离最远处，其余两个标准基点分别设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上所述其中一个标准基点两侧。优选地，步骤S4)中，采用位移传感器测量衬砌台车中心点O′距所述至少三个标准基点的基点距离。另外，本专利技术还提供一种衬砌台车模板的定位装置，所述定位装置包括：坐标建立模块，用于以隧道中心点O为坐标原点建立隧道二维坐标系，并以衬砌台车中心点O′为坐标原点建立台车二维坐标系，其中所述隧道中心点O与所述衬砌台车中心点O′重合；坐标标注模块，用于获取衬砌台车中心点O′距在所述衬砌台车模板与隧道洞壁相对的浇筑面上设定的至少三个标准基点的基点距离，并在所述台车二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的基点坐标；坐标确定模块，确定所述基点坐标在所述隧道二维坐标系内所对应的隧道基点坐标；实际坐标标注模块，用于在实际浇筑操作中待所述衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，获取所述至少三个标准基点距所述隧道中心点O的实际距离，根据所述实际距离在所述隧道二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的实际坐标；控制执行模块，用于计算所述隧道基点坐标与所述实际坐标的偏差值，根据所述偏差值确定所述衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，取所述偏差值的绝对值与预设偏差值进行比较，并根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。优选地，所述控制执行模块包括：第一控制子模块，用于当所述偏差值的绝对值小于等于所述预设偏差值时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-积分-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动；第二控制子模块，用于当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。优选地，所述标准基点为三个，所述三个标准基点中，其中一个标准基点设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上距地面垂直距离最远处，其余两个标准基点分别设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上所述其中一个标准基点两侧。本专利技术提供的衬砌台车模板的定位方法和定位装置，首先建立隧道二维坐标系和台车二维坐标系，使所述隧道二维坐标系的坐标原点和所述台车二维坐标系的坐标原点重合，之后在衬砌台车模板的浇筑面上选择三个标准基点，确定所述三个标准基点在所述隧道二维坐标系内的隧道理论坐标位置作为隧道基点坐标(这三个标准基点的隧道理论坐标位置即为理论上衬砌台车模板定位完成后所述三个标准基点的目标坐标位置)。在实际操作中，在将衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，通过测量所述三个标准基点距所述隧道中心点O的实际距离获得在所述隧道二维坐标系内所述三个标准基点的实际坐标位置，通过计算所述目标坐标位置与所述实际坐标位置的偏差值确定所述衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，从而控制衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。采用本专利技术的定位方法使得衬砌台车模板的定位精度和定位效率更高，便于二衬台车模板的定位且减少了设备维修频率，提高隧道施工进度。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术实施方式提供的衬砌台车模板的定位方法的流程图；图2是本专利技术实施方式提供的衬砌台车模板的定位方法中衬砌台车模板的三个标准基点的选择位置示意图；图3是本专利技术实施方式提供的衬砌台车模板的定位装置的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术实施方式提供的衬砌台车模板的定位方法的流程图。如图1所示，本专利技术的定位方法包括以下步骤：S1)以隧道中心点O为坐标原点建立隧道二维坐标系，并以衬砌台车中心点O′为坐标原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬砌台车模板的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：S1)以隧道中心点O为坐标原点建立隧道二维坐标系，并以衬砌台车中心点O′为坐标原点建立台车二维坐标系，其中所述隧道中心点O与所述衬砌台车中心点O′重合；S2)在所述衬砌台车模板与隧道洞壁相对的浇筑面上设定至少三个标准基点，根据衬砌台车中心点O′距所述至少三个标准基点的基点距离在所述台车二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的基点坐标；S3)确定所述基点坐标在所述隧道二维坐标系内所对应的隧道基点坐标；S4)在实际浇筑操作中，待所述衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，测量所述至少三个标准基点距所述隧道中心点O的实际距离，根据所述实际距离在所述隧道二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的实际坐标；S5)计算所述隧道基点坐标与所述实际坐标的偏差值，根据所述偏差值确定所述衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，取所述偏差值的绝对值与预设偏差值进行比较，并根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。

【技术特征摘要】
1.一种衬砌台车模板的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：S1)以隧道中心点O为坐标原点建立隧道二维坐标系，并以衬砌台车中心点O′为坐标原点建立台车二维坐标系，其中所述隧道中心点O与所述衬砌台车中心点O′重合；S2)在所述衬砌台车模板与隧道洞壁相对的浇筑面上设定至少三个标准基点，根据衬砌台车中心点O′距所述至少三个标准基点的基点距离在所述台车二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的基点坐标；S3)确定所述基点坐标在所述隧道二维坐标系内所对应的隧道基点坐标；S4)在实际浇筑操作中，待所述衬砌台车移动到隧道内的预定浇筑位置之后，测量所述至少三个标准基点距所述隧道中心点O的实际距离，根据所述实际距离在所述隧道二维坐标系内标注所述至少三个标准基点的实际坐标；S5)计算所述隧道基点坐标与所述实际坐标的偏差值，根据所述偏差值确定所述衬砌台车在隧道内的目标浇筑位置，取所述偏差值的绝对值与预设偏差值进行比较，并根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据比较结果控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动，包括：当所述偏差值的绝对值小于等于所述预设偏差值时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-积分-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动；当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差值时，通过所述偏差值确定所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置的移动距离，采用比例-微分控制优化法优化所述移动距离，并根据优化后的移动距离控制所述衬砌台车模板向所述目标浇筑位置移动。3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，步骤S2)中，所述标准基点为三个，所述三个标准基点中，其中一个标准基点设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上距地面垂直距离最远处，其余两个标准基点分别设置在所述衬砌台车模板顶部的浇筑面上所述其中一个标准基点两侧。4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，步骤S4)中，采用位移传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，
申请(专利权)人：中铁十二局集团第二工程有限公司，中铁十二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14