SLS-RV 顶管导向系统

1、sls-rv 顶管导向系统 矿山 sls-rv顶管导向系统sls-rv导向系统利用安装在移动的管道壁上的激光放射器发出的激光对顶管机供应足够精确的稳定的基准,使顶管机能够适应进行长距离及曲线掘进。 系统特点 机器趋向显示图 对顶管机供应导向到从设在顶进井中的基准点不能看到机器的时候,仍旧能够对机器进行导向连续供应机器的姿势和趋向角信息利用数字及图像两种方式显示显示机器的趋向,并在此基础上来调整机器的姿势在简单的线路中,能简化测量工作将跟掘进有关的数据保存在系统的数据库中可编程机动激光全站仪为使基准激光精密及掌握测量采纳了自动整平平台活动激光靶“移动管道”上的移动激光基准?阶段2及3)安装在机器

2、操作人员四周的系统电脑 (位于掌握室中或机器上)在主掌握测量之间进行的由软件掌握的“测量循环”基准线编辑器软件消退由于激光靶、激光站、后视靶及基准棱镜的滚动而带来的位置的变化基准激光和激光靶之间的最佳距离(阶段2及3)位于管道中而非始发井中的硬件设备(阶段2及3)简洁适用，利用轮盘测量掘进距离els靶棱镜隧道掘进机 tbm位置显示图 激光站 棱镜 倾斜计棱镜基准线编辑器倾斜计隧道 03/2021 矿山 sls-rv顶管导向系统为长距离及曲线顶管隧道的掘进供应导向 1 概述 隧道掘进机 ( t b m )的司机需要连续地得到机器轴线相对于隧道设计轴线 (dta)位置及方向关的系,而且在机器保持每

3、分钟几厘米的掘进速度的状况下,为了保持机器尽量跟dta走,机器的司机也必需即时得到他所进行的操作所带来的结果反馈。 sls-rv就是为此目的而设计开发的。sls-rv导向系统能够为顶管掘进连续地供应最新的有关机器空间位置及方向的数据信息,tbm司机通过对tbm进行合适的掌握操作以使 tbm在允许的误差范围内尽量沿dta向前掘进。 sls-rv系统的主要的基准是由初始安装在始发井中相对稳定的地方的激光全站仪发出的一束可见激光。一般来说依据激光的功率的不同,激光需要能够放射100-200米的距离,同时激光放射距离的长短还受外部大气环境和激光束本身所受的反射有关。激光束穿过机器中的净空区域及后配套设

4、备 (激光窗),击到安装在机器前部的电子激光靶上。激光放射起点和激光靶之间的有效距离也取决于激光窗的尺寸和隧道的曲率。当激光束击到电子激光靶时,激光束的精确中心相对于els靶的中心的 位置关系就会被自动测量,同时激光束击到电子激光靶上的水平方向角也被记录下来。在电子激光靶内部是一个双轴倾斜仪,用这 个倾斜仪来测量els靶的仰俯角和滚动角。在电子激光靶的前方安装有一个反射倰镜,激光基准点和电子激光靶之间的距离通过全站仪中的内置edm来测定。通过知道激光站和基准点的肯定位置,就能得到电子激光靶的肯定位置及方位,从而得到机器的位置和方位。把以上得到的信息同掘进的设计轴线结合起来就能给司机供应一个简洁

5、直观的机器当前位置和其所应当所处的位置的关系。 sls-rv导向系统不仅能为随时(特殊是在掘进的过程中)精确测量tbm的位置供应了一种途径,而且它还通过简洁明白的方式把得到的结果呈现在司机面前,以便司机准时实行必要的纠偏措施。采纳slsrv系统除了能节约大量的时间以外,同时也为机器紧密沿dta掘进施工匀称平滑的隧道供应了条件。在顶管施工中,特别重要的是应避开方向的突然变动及避开管道的外边缘局部受力,以免局部的密封受损不能保持掘进过程 中产生很好的水的密封。方向的转变还能造成机器及后续管道向前移动过程中的阻力太大,这需要更大的液压动力才能够克服增加的阻力。为顶管司机供应导向信息的导向系统有一个基

6、本的区分,这就是指开头激光站放置在始发井内的一个稳定的地方,但随着机器的向前推动,电子激光靶最终会到达一点,在这一点上从始发井内放射出来的激光不能激活电子激光靶,则必需在此时将激光站移到移动的管道中,一旦激光站进入移动的管道之中,此后激光站也会处于移动状态,因此我们有必要设法解决这方面的问题。为了解决这个问题我们需要做一下假设及需要一些其它的信息。我们做最基本的假设就是”顶管沿机器打出的轨。这在有时候迹向前走”是不正确的,需要在接下来的计算中进行调整,但有了这个假设我们就有了解决问题的基础。 03/2021 矿山 sls-rv顶管导向系统工作原理在推动的过程中每隔肯定的时间机器的位置就被记录下

7、来,当有必要将激光移到移动的管道中时,放置激光站的管道的中心的位置就可以从以前的记录中得知,管道中心的位置也就是指在同一里程的机器的位置,但是我们也知道管道的走向和机器的走向在绝大部分状况下是不相符合的。假如激光站的位置不是处于管道的中心,发生在管道上面的任何旋转都有可能造成激光站位置的转变,因此我们采纳了一个倾斜计来测量管道的旋转量,计算激光站的位置的时候把管道的旋转量也考虑进去。为了使激光的方位保持固定的标高以来消退计算时管道的前后起伏的影响,我们将激光站安放在一个自动整平台上,这就解决了由于管道前后起伏及整 体滚动带来的影响,并使全站仪器的补偿器在其设定的工作范围内工作。激光的方位角通过

8、一个后视靶来得到。当后视靶被安放在稳定的地方的时候(即始发井内)则很简单测定激光的方位角。当将后视靶移到移动的管道中的时候我们就会利用在同一里程机器的位置来确定此管道此时所处的位置，从而确定后视靶的位置，得出激光的方位角。同时我们也采纳一个倾斜仪测出装有后视靶的管道的转动量，以消退在计算后视靶的位置时由于管道的转动所带来的影响。利用以上得到的数值就能够精确地计算出激光站的即时位置和方位,从而测出机器的位置,最终在电脑显示屏上供应给司机的是机器同隧道设计轴线的关系。然而在现实操作中,仅仅通过以上提到的理论方面的假想而进行施工的精确度由于一些外在的因素的影响如遇到管道外形的不规章,极度超挖或特别急

9、的曲线时而打折扣。因此有必要定期进行掌握测量,用人工测得的数据来来更新经记录的机器的位置数据。掌握测量应不超过100米做一次。而且在掘进的过程中由于地质条件的不匀称或由于液压力的转变造成的管道的动态行为会使得测量结果与在机器处于静止状态的时候有很大的不同,因此必需进行人工的掌握测量,要对线路的在掘进状态下测得的已记录的数据进行重新测量更新。在掘进的过程中 slsrv系统本身通过一个叫“测量循环”的操作进行测量并更新数据，机动激光全站仪的消失使得可以在掌握测量之间的过程中实现更加快捷地，更加频测量循环”的操繁地进行“作。“测量循环”操作不仅对激光站的位置和方位进行测量更新,而且对位于激光站前一小

10、段距离的基准管道的位置也进行测量更新。基准管道的位置被记 2录并被储存前来做为基准线,系统会利用这条基准线作为管道线路位置运行轨迹的记录。用户可以考虑在进行精确的”测时消失的特别情量循环”况,对基准线进行修改(使平缓)以便产生一条更符合实际的基准线来指导下一步的推动。整套系统安装在管线的前部,一般来说激光不会受到反射的影响而造成错误。 系统组件我们的硬件已经在世界范围内的具有恶劣的施工条件众多顶管项目中得到了全面严格的测试。硬件设述如下： els靶 (电子激光靶)激光靶用来接受激光束,打算激光束的水平及竖向入射点。此外激光靶的滚动角和仰俯角也通过集成于激光靶内部的倾斜计来测得。偏航角通过击到激

11、光靶上的激光的入射角来打算。激光靶固定在机器上,在安装激光靶时,激光靶的准确位置以被 确定。在激光靶的下面安装有一个小的棱镜以供进行距离的电子测量。 掌握单元掌握单元为全站仪,ad12,倾斜计，后视靶倾斜计及距离测量系统供应电源供应。掌握单元从倾斜计，后视靶倾斜计，距离测量系统及激光全站仪中采集数据，并同掌握电脑进行数据通讯。 vmt设计开发的机动伺服全站仪 03/2021 vmt设计开发的激光全站仪 矿山 sls-rv顶管导向系统(leicatca1103/atr/gus74)此机器的司机会对机器的姿势位置一目了然。具有电脑掌握及自动目电脑同时也用来评估及，标识别功能 (atr2)以存储全部

12、的尺寸测量数便精确锁定目标棱镜。据。此全站仪是一种精密的大地测量仪器，能够精 后视靶用圆形标准反射棱镜作水平及竖确地测量角度(为后视靶，在自动模式向)及并能放射一束可见下作为方向基准，被的基准激光。 atr2识别及测量。 ad-12型自动整平台能够在10gon范围内 后视靶上的倾斜计的倾斜计被固定在靶的基将仪器自动整平。整平座上面，用来打算后视被连续地进行，精确度靶当前的滚动量并将数为1mgon。据传向掌握单元。 激光站上的倾斜计倾斜计安装在全站仪的 左右基准棱镜这是两个圆形标准反射基座上面，用来确定激棱镜，被称为基准靶。光站的滚动角，并把数位于基准管道内激光站据通过掌握单元传向控的前方约 1

13、2m的地方。制电脑。利用这两个基准靶的目 sls-rv工业电脑的是尽量实现对激光站电脑安装在机器司机的前方的移动的隧道的即四周。电脑收集全部经时位置的测量，因此在确定了的数据，并自同一位置的任何测得机动将数据整合，评估量器的数据和理论上的机算。得到的数据通过数器的数据的不同都能被字和图像的形式在电脑随时确定。的屏幕上显示出来。因工业电脑远程操作调置解调器 sps(tbm plc ) 3 距离测量系统轮式距离测量系统被安装在处于始发井内的管线上。当机器的顶进系统将管线向前推动时，由系统的轮子产生的脉冲会传输入电脑以被计算。 一整套的连接电缆将系统全部的硬件设备连接在一起。 tbm位置软件模组此模组构成了sls-rv导向系统的核心。它从以上提到的各个组件中收集数据。 tbm的位置通过其中的隧道推动软