CN102518446A - 盾构机自动纠偏方法 - Google Patents
盾构机自动纠偏方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102518446A CN102518446A CN2012100095695A CN201210009569A CN102518446A CN 102518446 A CN102518446 A CN 102518446A CN 2012100095695 A CN2012100095695 A CN 2012100095695A CN 201210009569 A CN201210009569 A CN 201210009569A CN 102518446 A CN102518446 A CN 102518446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shield machine
- correction
- deviation
- district
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 title abstract description 14
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 12
- 230000001737 promoting Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 abstract 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances data:image/svg+xml;base64,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 data:image/svg+xml;base64,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 O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开一种盾构机自动纠偏方法，包括：测量盾构机前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态；计算前节部分、铰接部分和后节部分相对隧道设计轴线的垂直面偏差和水平面偏差，计算盾构机整体在垂直面和水平面内的相对偏差；计算垂直面和水平面内相对偏差变化量；计算前节部分、后节部分和盾构机整体的相对垂直和水平偏角，检测与设计值之间的偏差；确定纠偏方式；根据纠偏方式确定将执行纠偏的千斤顶的位置，控制将执行纠偏的千斤顶伸缩量，调整前节部分与后节部分的偏转姿态。采用本发明的技术方案，可实时检测盾构机前节部分和后节部分的位置和姿态，使盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线，实现盾构机顶进路线的准确控制。
Description
盾构机自动纠偏方法
技术领域
[0001] 本发明属于隧道掘进技术，尤其涉及一种盾构机自动纠偏方法。 背景技术
[0002] 盾构机，全称为“盾构隧道掘进机”，是一种用于隧道掘进的工程机械。盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多种技术。盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
[0003] 采用盾构机进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、 不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧道较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工较为经济合理。
[0004] 在地下作业的过程中，盾构机的运动轨迹将基本形成地下隧道的实际轴线，要求实际轴线尽量接近或吻合隧道设计轴线（DTA)，以保证隧道工程的质量。因此，盾构机的姿态准确与否将直接影响到这个隧道工程的质量以及隧道的最后贯通，必须严格按照隧道设计轴线准确控制盾构机的实时姿态。如果盾构机的姿态与隧道设计轴线出现偏差，则需要及时对盾构机的姿态进行纠偏。
[0005] 目前实际施工用的盾构机都是由操作人员根据测量结果，采用手工方式进行纠偏操作。为了提高施工效率和实现恶劣环境下无人值守施工操作，需要一种盾构机自动纠偏方法。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提高施工效率和实现恶劣环境下无人值守施工操作，提供一种盾构机自动纠偏方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0008] 本发明公开了一种盾构机自动纠偏方法，包括以下步骤：
[0009] A、激光全站仪测量盾构机前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态参数；
[0010] B、计算前节部分、铰接部分和后节部分相对于隧道设计轴线的垂直面偏差和水平面偏差；计算盾构机整体在垂直面和水平面内的相对偏差和相对偏差变化量；
[0011] C、计算前节部分、后节部分和盾构机整体的相对垂直偏角和水平偏角，并检测与相应的设计值之间的偏差，当所述偏差大于预定阈值时，进入步骤D ；当所述偏差小于预定阈值时，返回步骤A ；
[0012] D、控制器通过压力传感器采集区压千斤顶的主推力和盾构机的主推油缸压力，依据区压千斤顶的主推力或者盾构机的主推油缸压力确定纠偏方式；
[0013] E、控制器依据纠偏方式确定执行纠偏的千斤顶的位置，并依据步骤B中计算得到的数据控制执行纠偏的千斤顶的伸缩量，调整前节部分与后节部分的偏转姿态。
3[0014] 所述步骤A中，激光全站仪将激光发射到隧道中的后视激光标靶以及盾构机内部的两个目标激光标靶，测量目标激光标靶相对于基准点的距离和方位角，并根据盾构机角度传感器和铰接行程传感器的测量数据，计算盾构机的前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态。
[0015] 所述步骤D中，所述纠偏方式包括顶进区压控制纠偏方式、铰接控制纠偏方式和区压铰接组合纠偏方式。
[0016] 当区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且超过第一预设值时，采用所述顶进区压控制纠偏方式；
[0017] 当区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且未超过第一预设值时，采用所述铰接控制纠偏方式。
[0018] 当盾构机的主推油缸压力大于第二预设值时，采用所述铰接控制纠偏方式；
[0019] 当盾构机的主推油缸压力小于或者等于第二预设值时，在隧道曲线段采用所述区压铰接组合纠偏方式，在隧道直线段采用所述顶进区压控制纠偏方式。
[0020] 在顶进区压控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于输出顶进区压力值的大小；在铰接控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于纠偏油缸压力值的大小。
[0021] 所述步骤E中，为步骤B计算得到的数据设置6个纠偏阈值，根据步骤B计算结果所处的数值范围，执行相应的纠偏控制逻辑算法。
[0022] 采用本发明的技术方案，能够提高施工效率和实现恶劣环境下无人值守施工操作，可实时检测盾构机的前节部分和后节部分的位置和姿态，通过控制区压千斤顶和/或铰接千斤顶的伸缩量，可调整前节部分与后节部分的偏转姿态，以使盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线，从而实现盾构机顶进路线的准确施工控制。
附图说明
[0023] 下面根据附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0024] 图1为本发明具体实施方式提供的盾构机自动纠偏方法的流程示意图；
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0026] 盾构机包括前节部分、后节部分以及位于前节部分和后节部分之间的铰接部分， 铰接部分采用多个铰接千斤顶将前节部分和后节部分连接。在前节部分的前端安装有刀盘，刀盘旋转以开挖土体。在后节部分的后端布置有多个区压千斤顶，铰接千斤顶和区压千斤顶均可以是液压千斤顶，可根据盾构机的纠偏量的大小控制相应千斤顶的伸缩量来引导盾构机在隧道中掘进。具体地讲，通过控制千斤顶的伸缩量（行程），可调整前节部分与后节部分的偏转姿态，以使盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线，从而实现盾构机顶进路线的准确施工控制。
[0027] 图1为本发明具体实施方式提供的盾构机自动纠偏方法的流程示意图；如图1所示，该流程主要包括以下步骤：
[0028] 步骤SlOl中，通过安装在隧道中的全站仪测量盾构机前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态等参数。具体地讲，全站仪安装在隧道中，全站仪将激光发射到安装在隧道中的后视激光标靶（对应于后视点）以及安装在盾构机内部的两个目标激光标靶 (对应于两个前视点）上，获得目标激光标靶相对于基准点的距离、方位角等参数。根据全站仪的测量数据以及安装在盾构机中的盾构机角度传感器和铰接行程传感器的测量数据， 可按照推演算法计算得到盾构机的前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态等参数。
[0029] 优选的是，对于采集（测量）的数据，可校验其合理性。将当前值与前三次数据的平均值进行比较，如相差50%以上，则视当前值为无效。对于初始值（即无历史数据，或历史数据与当前值无相关性，如每一环片的第一个数据、倒站、纠偏后的第一个数据等），需要先采集3个数据，然后再进行校验。
[0030] 步骤S102中，计算前节部分、铰接部分和后节部分相对于隧道设计轴线的垂直面偏差和水平面偏差；计算盾构机整体在垂直面和水平面内的相对偏差和相对偏差变化量。
[0031] 根据计算得到的盾构机的实时位置和姿态等参数，分别计算盾构机的前节部分、 铰接部分和后节部分相对于隧道设计轴线的垂直面偏差Yy YJ2> Yj3和水平面偏差Xy XJ2>
Xj3O
[0032] 计算盾构机整体在垂直面内相对偏差Δγ = Yu-Yp和水平面内相对偏差Δχ = Xjl-Xj30计算垂直面内相对偏差变化量εγ= ΔΥ1-ΔΥ2，水平面内相对偏差变化量εχ = ΔΧ1-ΔΧ2，其中，Δ ^分别表示在前后两个时刻计算的盾构机整体垂直面内相对偏差， ΔΧ1和ΔΧ2分别表示在前后两个时刻计算的盾构机整体水平面内相对偏差。
[0033] ε γ反映了前后两个时刻的垂直面内相对偏差的变化趋势，ε χ反映了前后两个时刻的水平面内相对偏差的变化趋势，根据垂直面内相对偏差的变化趋势以及水平面内相对偏差的变化趋势，可调整盾构机的纠偏操作，避免发生因为盾构机转弯半径过小而导致纠偏失败。
[0034] 步骤S103中，计算前节部分、后节部分和盾构机整体的相对垂直偏角和水平偏角，并检测与相应的设计值之间的偏差，当所述偏差大于预定阈值时，进入步骤S104 ；当所述偏差小于预定阈值时，返回步骤S101。
[0035] 根据垂直面偏差Yy Yj2, Yj3以及前节部分的长度和后节部分的长度，计算前节部分相对垂直偏角θ U、后节部分相对垂直偏角θ m和整体相对垂直偏角θ P，根据水平面偏差XyXpXp以及前节部分的长度和后节部分的长度，计算前节部分相对水平偏角θ j21、 后节部分相对水平偏角θ M和整体相对水平偏角θ @。对于盾构机纠偏，就是对相对垂直偏角以及相对水平偏角进行纠正，使得盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线。
[0036]按照下面的等式计算 θ jn、θ jl2、θ jl3、θ j21、θ J22 和 θ J23,
CN 102518446 A
[0043] 其中，L1是前节部分的长度，L2是后节部分的长度。
[0044] 检测θ jn、θ jl2、θ jl3、θ j21、θ J22和θ J23分别与相应的设计值之间的偏差，确定偏差是否大于预定阈值，例如，将预定阈值设为设计值的士5%。如果偏差大于预定阈值，则继续进行下面的纠偏操作，进入步骤S104;如果偏差小于或等于预定阈值，则返回到步骤 S101。
[0045] 步骤S104，控制器通过压力传感器采集区压千斤顶的主推力和盾构机的主推油缸压力，依据区压千斤顶的主推力或者盾构机的主推油缸压力确定纠偏方式。具体地讲，所述控制器为可编程逻辑控制器件，所述控制器直接采集两个压力传感器的数值，根据区压千斤顶的主推力或盾构机的主推油缸压力，可以确定采用顶进区压控制纠偏方式、铰接控制纠偏方式以及区压铰接组合纠偏方式中的一种来进行纠偏操作。
[0046] 对于顶进区压控制纠偏方式，该方式会损失区压千斤顶的主推力。在区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且超过第一预设值的条件下（表示区压千斤顶的主推力足够大），优先采用区压控制纠偏方式，即，调整区压千斤顶的伸缩量来进行顶进区压控制纠偏。
[0047] 对于铰接控制纠偏方式，在区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且未超过第一预设值的条件下（表示区压千斤顶的主推力不是足够大），采用铰接控制纠偏方式，调整铰接千斤顶的伸缩量，进行铰接控制纠偏。
[0048] 对于区压铰接组合纠偏方式，同时调整铰接千斤顶和液压千斤顶的伸缩量，能够更好的控制盾构机的姿态，达到更好的纠偏效果。
[0049] 根据盾构机的主推油缸压力，下表列出了纠偏方式的确定原则：
[0050]
[0051] 这里的主推油缸压力也就是盾构机在掘进过程中需要的主推力。当主推油缸压力大于第二预设值时，表示盾构机在掘进过程中需要较大的主推力进行掘进，此时，应该选择铰接控制纠偏方式，因为顶进区压控制纠偏方式会损失盾构机在掘进过程中的主推力。
[0052] 步骤S105，控制器依据纠偏方式确定执行纠偏的千斤顶的位置，并依据步骤B中计算得到的数据控制执行纠偏的千斤顶的伸缩量，调整前节部分与后节部分的偏转姿态。
[0053] 根据Yjl、Yj2、Yj3、Xjl、Xj2、Xj3以及Δγ、Δχ、ε γ、ε χ两组数据，控制将执行纠偏的千斤顶的伸缩量，以调整前节部分与后节部分的偏转姿态，以使盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线，从而实现盾构机顶进路线的施工控制。
[0054] 根据本发明的盾构机纠偏方法，还可确定纠偏操作行程。纠偏操作行程是指盾构机在掘进多远的距离后实现目的纠偏，使盾构机运行到正常的隧道设计轴线上来。
[0055] 在顶进区压控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于输出顶进区压力值的大小V。在铰接控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于纠偏油缸压力值的大小V。
[0056] 可以利用经验公式来确定输出顶进区压力值或纠偏油缸压力值的大小V ：
[0057] V = 1^21ί31ί41ί51ί6Ψχγ，
[0058] 其中：Ψχγ是基本纠偏量，可预先设定屯是盾构机机头实际偏差影响系数；k2是盾构机机头实际姿态影响系数；k3是盾尾间隙影响系数；k4是土质影响系数，土质包括粘土、粉土、粉沙土、砂砾层等；k5是管片形式影响系数，管片包括通用型、标准型管片，也可分为标准环、左转环、右转环等；k6是管片楔形量影响系数。
[0059] 根据本发明的盾构机纠偏方法，还可检查Yy Yj2、Yj3> Xjl> Xj2> Xj3与Δγ、Δχ、ε γ、 ε、两组数据，设定超下限、下下限、下限、上限、上上限、超上限六个阈值，测量值处于不同数据范围时，进行不同的处理。两组数据独立检查，独立给出纠偏控制逻辑，然后再加权综合，给出统一的控制算法。
[0060] 设置6个阈值的标准是依据掘进施工现场的实际条件来设定的经验值。可考虑以下因素来设置6个阈值：盾构机区压千斤顶、铰接千斤顶所能提供的推力大小；纠偏量大小；纠偏操作行程设定；纠偏路线的选取；施工现场隧道的土壤湿度、地质状况等。
[0061] 根据本发明的盾构机纠偏方法，可实时检测盾构机的前节部分和后节部分的位置和姿态，通过控制区压千斤顶和/或铰接千斤顶的伸缩量，可调整前节部分与后节部分的偏转姿态，使盾构机的顶进路线接近或吻合隧道设计轴线，从而实现盾构机顶进路线的准确施工控制。
[0062] 上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1. 一种盾构机自动纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：A、激光全站仪测量盾构机前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态参数；B、计算前节部分、铰接部分和后节部分相对于隧道设计轴线的垂直面偏差和水平面偏差；计算盾构机整体在垂直面和水平面内的相对偏差和相对偏差变化量；C、计算前节部分、后节部分和盾构机整体的相对垂直偏角和水平偏角，并检测与相应的设计值之间的偏差，当所述偏差大于预定阈值时，进入步骤D ；当所述偏差小于预定阈值时，返回步骤A ；D、控制器通过压力传感器采集区压千斤顶的主推力和盾构机的主推油缸压力，依据区压千斤顶的主推力或者盾构机的主推油缸压力确定纠偏方式；E、控制器依据纠偏方式确定执行纠偏的千斤顶的位置，并依据步骤B中计算得到的数据控制执行纠偏的千斤顶的伸缩量，调整前节部分与后节部分的偏转姿态。
2.根据权利要求1所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，步骤A中，激光全站仪将激光发射到隧道中的后视激光标靶以及盾构机内部的两个目标激光标靶，测量目标激光标靶相对于基准点的距离和方位角，并根据盾构机角度传感器和铰接行程传感器的测量数据，计算盾构机的前节部分、铰接部分和后节部分的实时位置和姿态。
3.根据权利要求1所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，步骤D中，所述纠偏方式包括顶进区压控制纠偏方式、铰接控制纠偏方式和区压铰接组合纠偏方式。
4.根据权利要求3所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，当区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且超过第一预设值时，采用所述顶进区压控制纠偏方式；当区压千斤顶的主推力大于土质阻力并且未超过第一预设值时，采用所述铰接控制纠偏方式。
5.根据权利要求3或4所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，当盾构机的主推油缸压力大于第二预设值时，采用所述铰接控制纠偏方式；当盾构机的主推油缸压力小于或者等于第二预设值时，在隧道曲线段采用所述区压铰接组合纠偏方式，在隧道直线段采用所述顶进区压控制纠偏方式。
6.根据权利要求3所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，在顶进区压控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于输出顶进区压力值的大小，在铰接控制纠偏方式下，纠偏操作行程对应于纠偏油缸压力值的大小。
7.根据权利要求1-6任一所述的盾构机自动纠偏方法，其特征在于，步骤E中，为步骤 B计算得到的数据设置6个纠偏阈值，根据步骤B计算结果所处的数值范围，执行相应的纠偏控制逻辑算法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100095695A CN102518446A (zh) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | 盾构机自动纠偏方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100095695A CN102518446A (zh) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | 盾构机自动纠偏方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102518446A true CN102518446A (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=46289484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012100095695A Withdrawn CN102518446A (zh) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | 盾构机自动纠偏方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102518446A (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103323814A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-25 | 上海隧道工程股份有限公司 | 基于rfid标签的地中盾构相对位置测量方法 |
| CN104567859A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种盾构管片姿态的计算方法 |
| CN105569662A (zh) * | 2016-01-16 | 2016-05-11 | 李正炳 | 可间歇伸缩进退的掘进装置 |
| CN105736007A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-07-06 | 济南轨道交通集团有限公司 | 融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法 |
| CN105909270A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-08-31 | 上海建科工程咨询有限公司 | 一种盾构机轴线控制系统 |
| CN106285711A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种基于光纤陀螺的顶管纠偏控制系统及其方法 |
| CN106522973A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-03-22 | 徐工集团凯宫重工南京有限公司 | 盾构机纠偏系统 |
| CN107131828A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-05 | 上海建工集团股份有限公司 | 异型隧道开挖测量方法 |
| CN108316935A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-24 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种复合控制的盾构机用姿态调整方法 |
| CN108868807A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-11-23 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构掘进纠偏的智能控制方法 |
| CN108868805A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 西安电子科技大学 | 基于统计分析与XGboost结合的盾构纠偏方法 |
| CN110188947A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构纠偏中当前环目标预测方法及系统 |
| CN110306988A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-08 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | 一种盾构机的方向角纠偏控制系统 |
| CN111271071A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 浙江中创天成科技有限公司 | 一种基于模糊自适应神经网络的盾构机姿态控制方法 |
| CN111456748A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-07-28 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩掘进机自动导向的纠偏控制方法 |
| CN112012758A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-01 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 盾构机推进控制系统性能优化方法 |
| CN113237452A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-10 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种管环平整度自动测量系统 |
| CN113251956A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-13 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种基于空间点面关系测量隧道管片横断面平整度计算方法 |
-
2012
- 2012-01-12 CN CN2012100095695A patent/CN102518446A/zh not_active Withdrawn
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103323814B (zh) * | 2013-06-19 | 2015-06-17 | 上海隧道工程股份有限公司 | 基于rfid标签的地中盾构相对位置测量方法 |
| CN103323814A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-25 | 上海隧道工程股份有限公司 | 基于rfid标签的地中盾构相对位置测量方法 |
| CN104567859B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-10-27 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种盾构管片姿态的计算方法 |
| CN104567859A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种盾构管片姿态的计算方法 |
| CN105569662A (zh) * | 2016-01-16 | 2016-05-11 | 李正炳 | 可间歇伸缩进退的掘进装置 |
| CN105569662B (zh) * | 2016-01-16 | 2018-07-31 | 成都航天烽火精密机电有限公司 | 可间歇伸缩进退的掘进装置 |
| CN105736007A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-07-06 | 济南轨道交通集团有限公司 | 融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法 |
| CN105909270A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-08-31 | 上海建科工程咨询有限公司 | 一种盾构机轴线控制系统 |
| CN106285711A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种基于光纤陀螺的顶管纠偏控制系统及其方法 |
| CN106522973A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-03-22 | 徐工集团凯宫重工南京有限公司 | 盾构机纠偏系统 |
| CN107131828A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-05 | 上海建工集团股份有限公司 | 异型隧道开挖测量方法 |
| CN107131828B (zh) * | 2017-05-08 | 2019-07-26 | 上海建工集团股份有限公司 | 异型隧道开挖测量方法 |
| CN108316935A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-24 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种复合控制的盾构机用姿态调整方法 |
| CN108868805B (zh) * | 2018-06-08 | 2019-11-15 | 西安电子科技大学 | 基于统计分析与XGboost结合的盾构纠偏方法 |
| CN108868805A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 西安电子科技大学 | 基于统计分析与XGboost结合的盾构纠偏方法 |
| CN108868807A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-11-23 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构掘进纠偏的智能控制方法 |
| CN110188947A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构纠偏中当前环目标预测方法及系统 |
| CN110306988A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-08 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | 一种盾构机的方向角纠偏控制系统 |
| CN111271071A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 浙江中创天成科技有限公司 | 一种基于模糊自适应神经网络的盾构机姿态控制方法 |
| CN111456748A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-07-28 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩掘进机自动导向的纠偏控制方法 |
| CN111456748B (zh) * | 2020-04-20 | 2021-11-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩掘进机自动导向的纠偏控制方法 |
| CN112012758A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-01 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 盾构机推进控制系统性能优化方法 |
| CN113237452A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-10 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种管环平整度自动测量系统 |
| CN113251956A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-13 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种基于空间点面关系测量隧道管片横断面平整度计算方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102518446A (zh) | 盾构机自动纠偏方法 | |
| CN106123776B (zh) | 一种顶管智能顶进测量系统以及测量方法 | |
| CN103322989A (zh) | 一种动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置及其方法 | |
| CN102518445B (zh) | 盾构机的激光导向控制系统及方法 | |
| CN101962925B (zh) | 基于轨道精密控制网的轨道三维坐标高效测量方法 | |
| CN104878701B (zh) | 一种下穿既有线桥涵顶进水平导向纠偏系统 | |
| AU2018296041B2 (en) | Automatic shearer height adjustment apparatus based on advanced detection of shearer seismic source and method therefor | |
| CN105736007B (zh) | 融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法 | |
| CN108960621B (zh) | 一种盾构隧道施工下穿高铁桥梁的桥梁监测与评价方法 | |
| CN111380522B (zh) | 一种悬臂式掘进机的导航定位及自动截割方法 | |
| CN104807440B (zh) | 一种用于机场的全自动高频率地表沉降监测方法 | |
| CN103603330B (zh) | 一种用全站仪测深层土体水平位移的方法 | |
| CN206291859U (zh) | 一种基于陀螺仪定位的激光测距铁路隧道检测车 | |
| CN107269276B (zh) | 一种用于弯道施工的掘进定位系统及方法 | |
| CN203422091U (zh) | 一种动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置 | |
| CN109268026A (zh) | 一种顶管机操作系统及操作方法 | |
| CN204007587U (zh) | 一种有关顶管施工的自动测量导向系统 | |
| CN106959095A (zh) | 地质内部位移三维监测系统及其安装埋设方法、测量方法 | |
| CN107131828A (zh) | 异型隧道开挖测量方法 | |
| CN104631459A (zh) | 静力压桩施工中桩体垂直度及桩顶标高的控制方法 | |
| CN206223091U (zh) | 一种顶管智能顶进测量系统 | |
| CN106996272A (zh) | 一种控制钻机自动定位钻孔的方法及装置 | |
| CN106544998A (zh) | 用于地下深层土体水平位移的实时监测方法 | |
| CN206862331U (zh) | 地质内部位移三维监测系统 | |
| CN108625302B (zh) | 一种箱涵顶进纵向坡度的调整装置及其监测控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20120627 |