CN205403761U - 一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置。所述装置包括：与支架固定在一起的刻度板，用牵引绳悬挂在托架上的锤球。刻度板上设置分别对应盾构机的俯仰角和滚转角的横向刻度线和纵向刻度线。盾构机掘进时支架固定在盾壳上使刻度板水平放置，纵向刻度线与盾构机的轴向平行，锤球位于刻度板的正上方，锤球的尖端指向的横向刻度线和纵向刻度线对应的角度分别为盾构机的俯仰角和滚转角。本实用新型能够在盾构机掘进过程中通过观察锤球尖端所指向的刻度板的位置确定盾构机的姿态，即使盾构机的自动导向系统在掘进过程中发生故障，使用所述装置人工测量盾构机的俯仰角和滚转角，仍能保证盾构机进行正常掘进，提高了盾构机工作的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于盾构机掘进过程中测量盾构机的俯仰角、滚转角的装置。
背景技术
盾构机掘进过程中，盾构姿态的俯仰角、滚转角的测量是由自动导向系统完成的。在盾构机始发前先进行人工测量，然后通过对自动导向系统进行参数设置来确定盾构机的俯仰角和滚转角。但是，一旦盾构机在掘进过程中自动导向系统发生异常，或者测量俯仰角和滚转角的器具硬件出现问题，将完全没有办法确定盾构机的姿态，对施工造成很大的影响。
公开号为CN101251367A的专利公开了一种盾构掘进姿态实时测量系统，在盾构机后方设置具有自动目标识别功能的全站仪，在盾构机内沿盾构机的纵向逐个设置多个目标棱镜，在盾构机内的专用安装基座上安装双轴角度传感器。需要在盾构机的多个位置上，放置多个测量元件，由于整个测量装置比较分散，增加了安装的难度和维护的成本，使用光学元件，易受通视条件影响，存在诸多使用不便。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种盾构机俯仰角、滚转角的人工测量装置，能够配合自动导向系统进行盾构姿态测量，提高了测量效率。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置，包括：与支架固定在一起的刻度板，由牵引绳悬挂在托架上的锤球，所述托架位于盾尾(即盾构机的尾部)的底部。所述刻度板上设置分别对应盾构机的俯仰角和滚转角的横向刻度线和纵向刻度线。盾构机掘进时所述支架固定在盾壳(即盾构机外壳)上并使所述刻度板水平放置，所述纵向刻度线与所述盾构机的轴向平行，所述锤球位于所述刻度板的正上方，所述锤球的尖端指向的横向刻度线和纵向刻度线对应的角度分别为盾构机的俯仰角和滚转角。
进一步地，所述刻度板通过螺丝与所述支架固定。
进一步地，所述刻度板采用环氧板材料，表面光滑、平整。
进一步地，所述横向刻度线的一端标有俯仰角刻度值，所述纵向刻度线的一端标有滚转角刻度值。
进一步地，所述锤球的重量为0.1～0.2kg。
进一步地，所述锤球的尖端与所述刻度板的垂直距离不大于2mm。
进一步地，所述刻度板为30cm×40cm的矩形板，悬挂锤球的牵引绳长1m，相邻横向刻度线的间距为10mm，对应的俯仰角为34′(1′＝(1/60)°，对应盾构机的坡度为0.01)；相邻纵向刻度线的间距为17mm，对应的滚转角为1°。
进一步地，所述横向刻度线和纵向刻度线均为20根。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提出的俯仰角、滚转角测量装置，能够在盾构机掘进过程中通过随时观察锤球尖端所指向的刻度板的位置确定盾构机的俯仰角和滚转角。因此，即使盾构机的自动导向系统在掘进过程中发生故障，使用所述测量装置人工测量盾构机的俯仰角和滚转角，仍然能够保证盾构机进行正常掘进，大大提高了盾构机工作的可靠性。
附图说明
图1为刻度板的平面图；
图2为盾构机在掘进过程中使用的本实用新型所述盾构机俯仰角、滚转角测量装置的布置示意图。
图中：1-刻度板，11-横向刻度线，12-纵向刻度线，13-俯仰角刻度值，14-滚转角刻度值，2-支架，3-锤球，4-牵引绳，5-托架，6-盾壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置，如图1、图2所示，包括：与支架2固定在一起的刻度板1，由牵引绳4悬挂在托架5上的锤球3，所述托架5位于盾尾的底部。所述刻度板1上设置分别对应盾构机的俯仰角和滚转角的横向刻度线11和纵向刻度线12。盾构机掘进时所述支架2固定在盾壳上并使所述刻度板1水平放置，所述纵向刻度线12与所述盾构机的轴向平行，所述锤球3位于所述刻度板1的正上方，所述锤球3的尖端指向的横向刻度线11和纵向刻度线12对应的角度分别为盾构机的俯仰角和滚转角。
所述刻度板1的四角位置开有螺孔，通过螺丝与所述支架2固定在一起。
所述刻度板1采用环氧板材料制造。
为了方便读数，所述横向刻度线11的一端标有俯仰角刻度值，所述纵向刻度线12的一端标有滚转角刻度值。
所述锤球3的重量为0.1～0.2kg。
所述锤球3的尖端与所述刻度板1的垂直距离不大于2mm。该距离越小，测量误差越小。
本实用新型所述测量装置的测量原理是：牵引绳4在锤球3的重力作用下，始终处于竖直方向，而刻度板1在盾构机的掘进过程中会发生倾斜，利用解直角三角形的知识，根据牵引绳4与刻度板1所在平面的法线及刻度板1所在平面的夹角求出盾构机的俯仰角和滚转角。
刻度板1的一种实施方式为：刻度板1为30cm×40cm大小的矩形板。悬挂锤球3的牵引绳4长1m时，相邻横向刻度线11的间距为10mm，对应的俯仰角为34′；相邻纵向刻度线12的间距为17mm，对应的滚转角为1°。
牵引绳4的长度、相邻横向刻度线11的间距及相邻纵向刻度线12的间距按照与上一实施方式相同的比例变化，能够得到多种不同的实施方式。相邻刻度线的间距越小，测量误差越小。
刻度线的数量由所测角度的最大量程决定。作为一个最佳实施例，所述横向刻度线11和纵向刻度线12均为20根。
本实用新型所述测量装置在测量前需要进行标定，根据盾构机初始的俯仰角和滚动角，调整刻度板的位置，使锤球3的尖端指向刻度板1上对应所述初始的俯仰角和滚动角的位置。
本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述装置包括：与支架(2)固定在一起的刻度板(1)，由牵引绳(4)悬挂在托架(5)上的锤球(3)，所述托架(5)位于盾尾底部；所述刻度板(1)上设置分别对应盾构机的俯仰角和滚转角的横向刻度线(11)和纵向刻度线(12)；所述盾构机掘进时所述支架(2)固定在盾壳(6)上并使所述刻度板(1)水平放置，所述纵向刻度线(12)与所述盾构机的轴向平行，所述锤球(3)位于所述刻度板(1)的正上方，所述锤球(3)的尖端指向的横向刻度线(11)和纵向刻度线(12)对应的角度分别为盾构机的俯仰角和滚转角。
2.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述刻度板(1)通过螺丝与所述支架(2)固定。
3.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述刻度板(1)采用环氧板材料制造。
4.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述横向刻度线(11)的一端标有俯仰角刻度值(13)，所述纵向刻度线(12)的一端标有滚转角刻度值(14)。
5.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述锤球(3)的重量为0.1～0.2kg。
6.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述锤球(3)的尖端与所述刻度板(1)的垂直距离不大于2mm。
7.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述刻度板(1)为30cm×40cm的矩形板，悬挂锤球(3)的牵引绳(4)长1m，相邻横向刻度线(11)的间距为10mm，对应的俯仰角为34′；相邻纵向刻度线(12)的间距为17mm，对应的滚转角为1°。
8.根据权利要求1所述的盾构机俯仰角、滚转角测量装置，其特征在于，所述横向刻度线(11)和纵向刻度线(12)均为20根。
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| CN201620170148.4U CN205403761U (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107192372A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-09-22 | 合肥引力波数据科技有限公司 | 一种盾构机盾构姿态的测量装置及其测量方法 |
| CN107525497A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-29 | 上海市基础工程集团有限公司 | 用于泥水平衡盾构机的自动测量导向系统及方法 |
| CN107588754A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-01-16 | 上海市基础工程集团有限公司 | 用于盾构机坡度角及回转角的测量装置 |
| CN108981652A (zh) * | 2018-08-25 | 2018-12-11 | 许慧 | 一种盾构机俯仰角、滚转角测量装置 |
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2016
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