一种基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置及方法，通过高精度线激光测量仪随着刀盘旋转，同时通过转动角度编码器测量实时转动角度，实现了对TBM隧道掌子面地质特征和形态全覆盖、高效、高精度的测量；借助窗口自动开关装置能对线激光测量仪进行有效防护及保证每次拍摄时所需的开口，同时利用TBM机内的电滑环，解决了传感器旋转过程中供电和数据有效传输问题，确保了测量过程的连续性、安全性、稳定性和精准性；最后采用Matlab线性插值实现掌子面全空间范围三维重构并设计对应的计算方法，实现对TBM隧道掌子面地质特征和形态的三维重构及轮廓识别，最终便于计算TBM掘进施工时的破岩体积，为定量评估掘进效率提供了重要数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道与地下工程测量领域，具体地说是一种基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置及方法。

技术介绍

1、tbm隧道的安全高效掘进首要的是能够实时感知掌子面的地质特征和形态。掌子面上含有许多地质信息，若能充分提取和分析将有助于对隧道工程地质状态做出评价并及时调整tbm掘进参数。掌子面处通常是处于黑箱状态，工作环境恶劣，空间狭小，对感知和提取掌子面轮廓和形态提出了较高要求。在实际工程中，受现场条件、技术条件等限制，多数情况下仍然是通过技术人员按照既定的记录格式要求来对掌子面地质信息进行描述，这对技术人员的经验及水平提出了较高要求，会使得对掌子面的描述出现偏差，并且也存在延迟，无法及时给施工提供指导意见，这显然不适用于tbm隧道掌子面。而目前常见的摄影测量和数码图像等手段对环境条件要求也比较高，当环境条件恶劣(光源不充足等)时则会严重影响图像质量，无法准确获得掌子面地质特征和形态。并且由于刀盘与掌子面之间的距离较小，利用高清摄像机无法完全覆盖掌子面，存在局部盲区。值得注意的是，由于盾构机刀盘是转动机构，传感器供电以及数据传输较为困难，这也是制约t本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，包括高精度线激光测量仪、窗口自动开关装置、角度编码器、数据处理装置；

2.根据权利要求1所述基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述线激光测量仪的规格参数根据隧道直径大小来确定。

3.根据权利要求1所述基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述窗口自动开关装置包括电机和挡板，电机用于带动挡板运动对窗口封闭或打开。

4.根据权利要求1所述基于线激光测量的TBM隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述高精度线激光测量仪和刀盘角度编码器均通过数据线缆与...

【技术特征摘要】

1.一种基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，包括高精度线激光测量仪、窗口自动开关装置、角度编码器、数据处理装置；

2.根据权利要求1所述基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述线激光测量仪的规格参数根据隧道直径大小来确定。

3.根据权利要求1所述基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述窗口自动开关装置包括电机和挡板，电机用于带动挡板运动对窗口封闭或打开。

4.根据权利要求1所述基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述高精度线激光测量仪和刀盘角度编码器均通过数据线缆与数据处理装置连接，在tbm机的刀盘上开设线槽，使数据线缆经过线槽及tbm机内的电滑环后与数据处理装置连接。

5.根据权利要求1所述基于线激光测量的tbm隧道掌子面轮廓识别装置，其特征在于，所述数据处理装置为计算机。

6.一种根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓龙传，俞缙，李晓昭，李娟娟，樊亚楠，徐相利，付天池，宫云鹏，
申请(专利权)人：深地科学与工程云龙湖实验室，
类型：发明
国别省市：