盾构隧道通用管片动态三维虚拟拼装系统技术方案

一种盾构隧道通用管片动态三维虚拟拼装系统，用于隧道技术领域。其中：几何建模模块通过参数化设计建立管片与隧道轴心线的几何模型，模型存入拼装数据库；通用管片选取模块从拼装数据库中获取几何模型数据，经处理获得隧道轴心线各段的管片点位序列，此点位数据存入拼装数据库；通用管片三维虚拟拼装及偏差检测模块为核心模块，此模块通过与拼装数据库的接口提取虚拟拼装所需的数据，在终端显示拼装过程，同时以文本与图形方式显示虚拟拼装的管片中心点与隧道理论轴心线的偏差；通用管片拼装数据处理模块执行数据维护任务，实现系统对拼装数据库的通讯。本发明专利技术实现了盾构隧道施工中通用管片的动态功能，以便施工人员及时调整盾构机姿态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隧道工程
的盾构设备，具体是一种盾构隧道通用管片动态三维虚拟拼装系统。
技术介绍
由于盾构隧道施工技术可以最大限度地减少对城市其他设施的影响，因此已经成为世界各国城市隧道施工的主要形式。在我国上海、北京、广州、南京、深圳等地也都在地铁施工中使用盾构技术。管片拼装技术是盾构施工技术的重要组成部分。与普通管片不同，由通用管片组成的衬砌环只有一种楔形结构形式，通过楔形圆环的有序旋转和有序组合，使得在同一条隧道内仅采用一种通用管片就适用于直线、左转曲线、右转曲线、空间曲线等工矿情况。通用管片的引入极大的降低了管片的生产成本(仅使用一套刚模就可以满足生产要求)，方便管片的管理与拼装。但是通用管片的使用也为管片对隧道理论轴线拟合、管片排版、通缝检查及预测等方面带来了难题。经对现有技术的检索发现，国内外对管片的拼装机械设备，以及其控制算法研究较多，很少涉及虚拟拼装。然而，国外开发了一些盾构导向系统，将其作为盾构机掘控制系统的一部分。这些系统包含简单的管片选取、盾构机纠偏等功能，例如德国海瑞克(VMT)公司的SLS-T，tacs的acs等，其主要目的是为盾构司机提供盾构机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构隧道通用管片动态三维虚拟拼装系统，其特征在于，包括：几何建模模块、通用管片选取模块、通用管片拼装数据处理模块、通用管片三维虚拟拼装及偏差检测模块；上述模块通过ＡＤＯ标准接口单独与拼装数据库通信，各模块间存在层次化联系：几何建模模块通过参数化设计建立管片与隧道轴心线的几何模型，模型存入拼装数据库；通用管片选取模块从拼装数据库中获取几何模型数据，经处理获得隧道轴心线各段的管片点位序列，此点位数据存入拼装数据库；通用管片三维虚拟拼装及偏差检测模块为核心模块，此模块通过与拼装数据库的接口提取虚拟拼装所需的数据，在终端显示拼装过程，同时以文本与图形方式显示虚拟拼装的管片中心点与隧道理论轴心线的偏...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志杰，金先龙，曹源，沈建奇，李政，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]