一种搭载于TBM上的激光自动导向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种搭载于TBM上的激光自动导向系统，包括位于同一轴线的刀盘、推进油缸、前盾及支撑盾，支撑盾与前盾之间通过带行程传感器的推进油缸连接，前盾的尾部设置有光学特征点，支撑盾的首部设置有智能视觉传感器，光学特征点位于智能视觉传感器的视场内，在正常掘进时，智能视觉传感器通过采集不同时刻的所述光学特征点图像进行位姿解算，并把解算结果通过光纤传送给上位机，上位机根据解算结果计算出前盾的实时空间三维坐标并通过改变推进油缸的行程或推速改变前盾及刀盘的姿态，使本发明专利技术实现TBM在小转弯半径隧道施工中能快速、精准及安全的施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构施工，具体涉及一种搭载于tbm上的激光自动导向系统。

技术介绍

1、全断面硬岩掘进机(简称tbm)已经成为国内隧道建设的最主要设备之一,具有高集成化、高自动化及高地质适应性的特点,广泛应用于矿山开发、引水隧道等领域开发。由于地面建筑、地下暗河、地质条件等诸多因素的影响,不仅要求tbm具有一定的转弯功能,也对转弯半径提出了更高的要求，而常规的主梁敞开式tbm能适应的最小转弯半径一般不小于40倍洞径，很难满足有小转弯半径的隧道建设要求，并且在利用激光标靶对tbm进行导向的同时，施工现场的杂光环境影响到激光光斑的采集和识别，导致用于tbm导向的激光光斑无法正确定位，影响后续准确获得tbm姿态信息。

2、因此，对于掘进中如何准确控制tbm的掘进方向姿态，使其在小转弯半径隧道施工中满足隧道设计要求，实现快速、精准、安全的施工，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为实现tbm在小转弯半径隧道施工中能快速、精准及安全的施工，本专利技术提供一种搭载于tbm上的激光自动导向系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种搭载于TBM上的激光自动导向系统，其特征在于，包括位于同一轴线的刀盘(1)、推进油缸(2)、前盾(3)及支撑盾(4)，所述刀盘(1)连接于所述前盾(3)的输出端，所述支撑盾(4)的后端连接后配套拖车，所述支撑盾(4)上还设置撑靴(9)，所述撑靴(9)为伸缩结构,在掘进时伸出撑紧洞壁(5),使所述支撑盾(4)固定；

2.根据权利要求1所述的一种搭载于TBM上的激光自动导向系统，其特征在于，所述上位机包括激光标靶(10)、全站仪(12)及控制室(13)，所述激光标靶(10)设置于所述支撑盾(4)的尾部，所述全站仪(12)实时锁定所述激光标靶(10)，所述激光标靶(10)将...

【技术特征摘要】

1.一种搭载于tbm上的激光自动导向系统，其特征在于，包括位于同一轴线的刀盘(1)、推进油缸(2)、前盾(3)及支撑盾(4)，所述刀盘(1)连接于所述前盾(3)的输出端，所述支撑盾(4)的后端连接后配套拖车，所述支撑盾(4)上还设置撑靴(9)，所述撑靴(9)为伸缩结构,在掘进时伸出撑紧洞壁(5),使所述支撑盾(4)固定；

2.根据权利要求1所述的一种搭载于tbm上的激光自动导向系统，其特征在于，所述上位机包括激光标靶(10)、全站仪(12)及控制室(13)，所述激光标靶(10)设置于所述支撑盾(4)的尾部，所述全站仪(12)实时锁定所述激光标靶(10)，所述激光标靶(10)将位姿测量结果通过光纤(11)传送给所述控制室(13)，所述控制室(13)通过所述智能视觉传感器(8)、所述激光标靶(10)和所述全站仪(12)的数据计算出前盾(3)实时空间三维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种搭载于tbm上的激光自动导向系统，其特征在于，所述推进油缸(2)设置多组，每组推进油缸(2)均为v型并联结构，并且每组推进油缸(2)的两端均通过球铰连接所述支撑盾(4)与所述前盾(3)。

4.根据权利要求2所述的一种搭载于tbm上的激光自动导向系统，其特征在于，所述全站仪(12)实时锁定所述激光标靶(10)并发射导向激光，所述导向激光产生脉冲之前，所述智能视觉传感器(8)采集的光学特征点图像，记为第n帧图像，所述导向激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊威，张正勇，刘丽，李斌，金明，李佳，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：