[发明专利]盾构机自动纠偏方法

权利要求书

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。