一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置，盾构机的回转装置可转动安装在支撑梁上，回转装置的侧壁靠边处与抓取装置内端固定连接，抓取装置的外端与衬砌管片内壁固定连接，从而带动衬砌管片与回转装置同步旋转，包括安装在抓取装置上的检测装置，所述检测装置包括扫描仪安装卡扣和置于扫描仪安装卡扣内部且扫描头朝下的断面扫描仪，所述扫描仪安装卡扣的底部设有供断面扫描仪扫描头探出的缺口，所述扫描仪安装卡扣靠边安装在抓取装置水平底面且两者外侧壁齐平，所述抓取装置的宽度大于衬砌管片，且缺口中心正对衬砌管片侧壁，具有实时扫描、安装空间规划合理、构思巧妙、自动测量等优点。自动测量等优点。自动测量等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置


[0001]本技术属于盾构机
，具体涉及一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置。

技术介绍

[0002]盾尾间隙是指盾构机壳体与管片之间的相对空间，若盾尾间隙较差，管片与盾构机壳体之间会发生接触，造成管片受集中力影响发生破碎及收敛现象。因此作为现场工作人员，必须第一时间精准获取盾尾间隙数值，并及时调整施工参数，以保障管片拼装成型质量。
[0003]但采用人工测量方法费时费力，测量误差受管片加工误差影响较大，且测量误差因人而异；部分现有盾尾间隙自动测量方式中需要已知大小的参照物，如果参照物有变动或者有损坏测量结果则不准确，或者初始使用时需要测量标定，使用比较麻烦；市场现有的通过检测到盾体和管片的距离进而计算盾尾间隙的技术，计算方法繁琐，无法实时检测盾尾间隙。

技术实现思路

[0004]本技术旨在提供一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置，操作简单，能快速得出盾尾间隙，解决人工测量误差受管片加工误差影响较大、需要已知大小的参照物且参照物有变动或者有损坏测量结果则不准确的问题。
[0005]为此，本技术所采用的技术方案为：一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置，盾构机的回转装置可转动安装在支撑梁上，回转装置的侧壁靠边处与抓取装置内端固定连接，抓取装置的外端与衬砌管片内壁固定连接，从而带动衬砌管片与回转装置同步旋转，包括安装在抓取装置上的检测装置，所述检测装置包括扫描仪安装卡扣和置于扫描仪安装卡扣内部且扫描头朝下的断面扫描仪，所述扫描仪安装卡扣的底部设有供断面扫描仪扫描头探出的缺口，所述扫描仪安装卡扣靠边安装在抓取装置水平底面且两者外侧壁齐平，所述抓取装置的宽度大于衬砌管片，且缺口中心正对衬砌管片侧壁，从而保证断面扫描仪能通过发射电波对衬砌管片内壁和盾壳内壁切线方向进行同步扫描，得到衬砌管片和盾壳的圆心坐标及半径，计算盾尾间隙。
[0006]作为上述方案的优选，所述断面扫描仪安装有自动量测系统，能在运转过程中可以对数据进行过滤，有效提高测量的精度，减少数据干扰误差，使数据保持一定的真实性。
[0007]进一步优选为，所述检测装置还包括接收断面扫描仪无线通信数据的电脑，设计合理，能快速计算出盾尾间隙结果。
[0008]进一步优选为，所述扫描仪安装卡扣前后设有通口供断面扫描仪水平置入，方便断面扫描仪的快速安装，所述扫描仪安装卡扣采用螺栓安装在抓取装置水平底面，结构安装牢固，拆装方便快捷。
[0009]本技术的有益效果：
[0010](1)有效避免人工测量受管片加工误差影响较大以及需要已知大小的参照物且参照物有变动或者有损坏测量结果则不准确的问题，本方案采用断面扫描仪实现实时扫描，能以自身为坐标基点，不需要格外的参照物，实时发射电波扫描。
[0011](2)扫描仪安装卡扣靠边安装在抓取装置水平底面且两者外侧壁齐平，保障扫描仪安装卡扣的安装不会影响到盾构机内的其它部件运行，不会发生空间冲突，导致部件相互碰撞，借助盾构机内部的抓取装置提供的安装空间安装扫描仪安装卡扣，安装空间规划合理。
[0012](3)抓取装置的宽度大于衬砌管片，且缺口中心正对衬砌管片侧壁，当断面扫描仪发射电波时，就能同时对衬砌管片内壁和盾壳内壁切线方向进行扫描，从而同时得到衬砌管片和盾壳的圆心坐标及半径，快速计算出盾尾间隙，构思巧妙，自动测量，方便快捷。
[0013]综上所述，具有实时扫描、安装空间规划合理、构思巧妙、自动测量等优点。
附图说明
[0014]图1为本技术的安装示意图。
[0015]图2为图1的左视图。
具体实施方式
[0016]下面通过实施例并结合附图，对本技术作进一步说明：
[0017]结合图1—图2所示，一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置，盾构机的回转装置1可转动安装在支撑梁2上，回转装置1的侧壁靠边处与抓取装置4内端固定连接，抓取装置4的外端与衬砌管片3内壁固定连接，从而带动衬砌管片3与回转装置1同步旋转。
[0018]盾尾间隙测量装置由安装在抓取装置4上的检测装置组成。
[0019]检测装置由扫描仪安装卡扣5、置于扫描仪安装卡扣5内部且扫描头朝下的断面扫描仪6和接收断面扫描仪6无线通信数据的电脑组成。
[0020]扫描仪安装卡扣5的底部设有供断面扫描仪6扫描头探出的缺口51。
[0021]扫描仪安装卡扣5靠边安装在抓取装置4水平底面且两者外侧壁齐平。
[0022]扫描仪安装卡扣5前后设有通口供断面扫描仪6水平置入，扫描仪安装卡扣5采用螺栓安装在抓取装置4水平底面。
[0023]断面扫描仪6安装有自动量测系统，能在运转过程中可以对数据进行过滤。
[0024]抓取装置4的宽度大于衬砌管片3，且缺口51中心正对衬砌管片3侧壁，从而保证断面扫描仪6能通过发射电波对衬砌管片3内壁和盾壳7内壁切线方向进行同步扫描，得到衬砌管片3和盾壳7的圆心坐标及半径，计算盾尾间隙。
[0025]盾构初始时断面扫描仪6安装位置相对于盾构机的相对关系已经确定，随着盾构机前进可以实时确定断面扫描仪6所处断面盾壳7中心的三维坐标和断面扫描仪6位置的三维坐标。
[0026]断面扫描仪6通过发射一定波长的电波对衬砌管片3内壁的切线方向进行扫描。
[0027]得到断面扫面仪6至衬砌管片3内侧任意三点的距离分别为L1、L2和L3。
[0028]因此计算出任意三点的坐标(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)，由该三点坐标可拟合出管片(3)内侧的圆心坐标。
[0029]根据圆的公式：(x
‑
a)^2+(y
‑
b)^2＝R^2；
[0030]x^2+y^2+Dx+Ey+F＝0。
[0031]将已知三点坐标(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)，代入后即可得到D、E、F的值，从而可得半径半径圆心O坐标为(
‑
D/2，
‑
E/2)。
[0032]由此可得到衬砌管片3内壁的圆心坐标及半径。
[0033]衬砌管片3的厚度为H，衬砌管片3内外侧为同心圆，故可由此得到衬砌管片3外壁的圆心坐标及半径。
[0034]根据上述公式同理可得到盾壳7圆心坐标及半径。
[0035]最后通过相同里程位置的盾壳7圆心坐标与衬砌管片3外壁圆心坐标来计算盾尾间隙。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构掘进施工中盾尾间隙测量装置，盾构机的回转装置(1)可转动安装在支撑梁(2)上，回转装置(1)的侧壁靠边处与抓取装置(4)内端固定连接，抓取装置(4)的外端与衬砌管片(3)内壁固定连接，从而带动衬砌管片(3)与回转装置(1)同步旋转，其特征在于：包括安装在抓取装置(4)上的检测装置，所述检测装置包括扫描仪安装卡扣(5)和置于扫描仪安装卡扣(5)内部且扫描头朝下的断面扫描仪(6)，所述扫描仪安装卡扣(5)的底部设有供断面扫描仪(6)扫描头探出的缺口(51)，所述扫描仪安装卡扣(5)靠边安装在抓取装置(4)水平底面且两者外侧壁齐平，所述抓取装置(4)的宽度大于衬砌管片(3)，且缺口(51)中心正对衬砌管片(3)侧壁，从而保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹树森，石向东，钟祖良，袁建华，钱栋栋，李嘉勇，彭文，张伦政，
申请(专利权)人：台州台中轨道交通有限公司，
类型：新型
国别省市：