一种基于S型曲线的盾构机轨迹控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于S型曲线的盾构机轨迹控制方法，该方法包括以下步骤：获取隧道设计轴线的平竖曲线要素；获取初始设定的S型曲线终点里程；计算S型曲线终点里程处的坐标和方位角；获取盾构机的实时姿态数据；构建水平S型曲线；修正S型曲线终点里程；构建竖直S型曲线；判断S型曲线的最小曲率半径是否小于盾构机的最小转弯半径，若是，则重新获取S型曲线终点里程；计算出盾构机沿着S型曲线掘进一环后千斤顶的理想行程；将理想行程数据转换成所需油缸液压；计算机将计算结果传输给盾构机，控制盾构机向前掘进，并实时判断是否需要重构S型曲线。与现有技术相比，本发明专利技术具有纠偏一次完成、通用性强、降低盾构轨迹波动性等优点。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于S型曲线的盾构机轨迹控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)计算机获取隧道设计轴线的平竖曲线要素，并将其离散成首尾相接的线元；2)计算机获取初始设定的S型曲线终点里程；3)计算隧道设计轴线上S型曲线终点里程处的坐标和方位角；4)计算机自动获取盾构机的实时姿态数据；5)利用步骤3)和步骤4)的数据，计算水平S型曲线的曲率半径、两圆心坐标和圆弧交点坐标，构建水平S型曲线；6)计算水平S型曲线的总长度，并利用总长度修正S型曲线终点里程；7)根据步骤6)修正后的S型曲线终点里程的起点、终点数据，采用步骤5)中的方法构建竖直S型曲线；8)判断S型曲线的最小曲率半径是否小于盾构机的最小转弯半径，若是，则返回步骤2)，若否，则执行步骤9)；9)假设盾构机沿着S型曲线掘进一个环宽的距离，计算出掘进之后盾构机千斤顶的理想行程；10)将步骤9)计算出来的理想行程数据转换成所需油缸液压；11)计算机将步骤10)的计算结果传输给盾构机，调整盾构机的油缸液压，控制盾构机向前掘进；12)在盾构机掘进过程中，实时判断是否需要重构S型曲线，若是，则返回步骤2)，若否，则返回步骤9)；13)重复步骤2)到步骤12)步直至盾构施工结束。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭丹，刘新根，齐磊，周德成，张杰，刘学增，
申请(专利权)人：上海同岩土木工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：