一种顶管机定位定向系统技术方案

本申请提供一种顶管机定位定向系统。该系统包括：里程计，用于测量顶管机在掘进管道内的里程增量；设于顶管机盾体内部的捷联惯组设备；液体静力高程测量装置，用于根据掘进管道外的基点的高程，测量顶管机上的测点与基点之间的高程差；控制模块，用于：控制捷联惯组设备测量顶管机的姿态角；控制液体静力高程测量装置测量高程差；根据里程增量数据、姿态角数据，计算顶管机以地理坐标系为导航坐标系的当前时刻坐标。本申请中捷联惯组、里程计与静力高程系统组合获取位置、姿态、高程数据，能够满足长距离、小直径、小转弯、高精度的顶管机定位定向测量要求，系统直接计算出基于地理坐标系的施工坐标，免去了坐标转换带来的误差。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及导航，尤其涉及一种顶管机定位定向系统。

技术介绍

1、随着顶管机技术以及施工工艺的成熟，相较于全断面隧道掘进机，顶管机有着适应性更强、施工速度更快、对周围环境影响更小、适用范围更广、维修和更换更方便的特点。顶管机施工过程中，获取主机当前高精度的位置与姿态是保证顶管机沿设计路线高效安全施工的重要内容。

2、现有技术中，应用于顶管机导向的方法为人工法、光学测量方法以及惯性测量方法。

3、然而，人工法自动化程度较低，影响施工效率和质量，且无法适用于小直径顶管工程；光学测量方法中采用发射出的激光束打在安装在顶管机盾体内部的刻度板上，在刻度板上显示光斑，根据光斑的偏移距离判断顶管机掘进轨迹的方案只适用于直线顶管工程，且作用距离较短，无法满足长距离顶管机导向需求，而采用全站仪测量顶管机盾体内部安装的激光靶或者多个棱镜坐标，计算出盾体前后端中心坐标与设计轴线之间的偏差值的方案一般适用于直径较大的顶管机和大转弯半径的工程中，无法满足长距离、小直径以及小转弯的顶管机工程的需求；惯性测量方法的惯性器件存在精度随时间不断变差的特点，需要间隔一段本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种顶管机定位定向系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括里程轮，所述里程轮的测量轮与所述顶管机管道顶部接触，以使所述测量轮随所述顶管机管道推进而转动，所述里程计用于：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测量轮每旋转一周，所述里程计输出脉冲数增加M，所述控制模块还用于：根据里程增量计算公式计算所述里程增量，所述里程增量计算公式为：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：

6...

【技术特征摘要】

1.一种顶管机定位定向系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括里程轮，所述里程轮的测量轮与所述顶管机管道顶部接触，以使所述测量轮随所述顶管机管道推进而转动，所述里程计用于：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测量轮每旋转一周，所述里程计输出脉冲数增加m，所述控制模块还用于：根据里程增量计算公式计算所述里程增量，所述里程增量计算公式为：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祝，彭红军，吴伟进，贺泊宁，陈瑶，吴宇辉，赵宗华，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：