[发明专利]用于盾构自动导向系统的可移动全站仪测量平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动定位导向测量系统，尤其是用于一种盾构施工过程的盾自动导向定位测量系统中可移动测站及测量平台。

背景技术

现有盾构施工导向定位测量主要有以下两种方式：人工测量法是把盾构各个姿态量各自独立测定，有很多种实现方式，其中的一种方法主要是通过在盾体上安装坡度板，在盾壳上焊接测量用的重锤线，并使重锤对准坡度板的零坡度位置，然后在盾构开挖以后根据重锤在坡度板上偏移的刻度来获取盾构的当前坡度值和旋转角。盾构刀盘中心坐标的测量方法是在盾构顶部垂直中心位置安装前后靶，把测量仪器安置在盾构后方隧道顶部的吊篮上，通过测量前后靶中心的坐标和距离，再加上从坡度板上得到的坡度值和旋转角，从而计算出盾构刀盘的中心和盾尾坐标，并与相应里程处的盾构设计线路数据相比较，即可确定盾构的偏差和姿态。该方法因人力投入大、测量时间较长(包括测量和读取坡度板数据的时间，读取坡度板须待垂球稳定下来方可读数)、工作量大、对隧道推进干扰较大和数据后处理较慢等缺点而且只能在每环结束时进行测量无法实时获知盾构的姿态和与设计的偏差，会使每次测量偏差较大，对于控制施工不大方便；但其又因设备投入少、成本较低和操作简单等特点在施工单位中仍被较多地采用。自动测量法的导向系统目前主要有激光靶导向系统和棱镜导向系统。自动导向系统能够全天候实时地测量盾构机的姿态，并且能够实时计算、显示盾构姿态，所以可以及时对盾构做出调整。目前，有不少自动导向系统已经用于盾构施工，为盾构施工保驾护航。这些自动导向系统在体现其优点的同时也暴露出一些问题，其中比较突出的问题是遮挡问题，棱镜系统由于棱镜数量多，要求通视面大，容易发生棱镜被遮挡的情况，激光靶系统由于是点对点，对通视要求低一点，但在曲线盾构的情况下，还是会经常发生激光靶被遮挡的情况。其次是有些系统的安装、操作和维护较人工方法复杂，普通技术人员不易掌握。

由于遮挡问题会干扰正常的测量工作，严重时会妨碍自动导向系统的使用，怎样利用现有的技术在解决遮挡问题是“关键技术”。因此，如何提供一种能够减少遮挡，系统结构简单，安装、操作、维护方便、便于实现的盾构智能导向系统是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述测量通道遮挡问题,而提供一种用于盾构自动导向系统的可移动全站仪测量平台，该测量平台结构简单、安装方便、其可以横向移动的特性能很好的解决测量通道被遮挡的问题且能很好的取代人工检测时的低效和提高测量精度。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于盾构自动导向系统的可移动全站仪测量平台，包括辅助装置、测绘仪器装置、导轨系统、驱动系统、控制系统、其特征在于：所述测绘仪器装置由小棱镜、棱镜连接装置、全站仪、自动整平基座、强制归中支撑饼组成，所述小棱镜通过棱镜连接装置固定居中在全站仪上部中心位置，所述全站仪安装在自动整平基座上，所述自动整平基座强制归中在强制归中支撑饼的中心位置，所述强制归中支撑饼固定在驱动系统的外壳上；所述驱动系统由外壳、传动连接齿轮、同步带、步进电机、同步带轮组成；所述外壳内装有步进电机，步进电机通过同步带轮及同步带传动连接齿轮，齿轮与齿条啮合连接，当步进电机转动带动齿轮时，齿轮沿齿条直线移动；所述导轨系统由导轨固定座、导轨、齿条、安装锚栓、紧固螺栓、滑轨、限位块组成；所述导轨固定座上装有导轨，导轨中间上面装有齿条，所述驱动系统安装在导轨和齿条上，并与导轨导向滑动连接以及与齿条传动连接；所述滑轨安装在强制归中支撑饼底部；所述限位块安装在导轨两端；所述控制系统由操控器、电源线滑轮、电机控制系统组成；所述电机控制系统安装在步进电机上，所述电机控制系统接收操控器的信号，并输出控制信号给步进电机，用于控制步进电机的转动速度和移动距离。

所述辅助装置由万向支架、风扇装置、十字移动装置、辅助装置储藏箱体、风扇延伸连接杆、照明装置、万向支架安装孔组成，使用时，所述万向支架固定安装在测量平台上预留的四个安装孔的任意一个孔位中，所述照明装置固定在万向支架上，所述风扇装置通过风扇延伸连接杆固定在万向支架；所述十字移动装置安装在测量平台两侧并位于盾构机台车上部两个钢结构梁内侧；所述辅助装置储藏箱体置于测量平台内，所述辅助装置储藏箱体内存放不用时的风扇装置、十字移动装置、风扇连接杆、照明装置。

所述操控器通过无线或有线连接电机控制系统。

所述电源线滑轮安装在驱动系统侧边，用于避免电源线缠绕。