[发明专利]一种盾构机地中对接高精度快速测量装置及方法

权利要求书

1.一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，适用于两台盾构机，两台盾构机分别定义为第一盾构机和第二盾构机，第一盾构机设有第一刀盘面，第二盾构机设有第二刀盘面，其特征在于：该快速测量装置包括：

三个中空的套管，每一个套管两端分别与第一刀盘面和第二刀盘面相连接，且每一套管均呈水平布置，三个套管与第一刀盘面的连接点以及三个套管与第二刀盘面的连接点均不共线；

三个测量尺，分别位于三个套管内且沿着套管长度方向延伸，每一测量尺包括若干个铰接连接的尺板和若干个倾角传感器，每一尺板上设置有一个倾角传感器，该倾角传感器可测量对应的尺板的倾角；

三组定位装置，三组定位装置分别安装在三个套管内，每一组定位装置可将对应测量尺之位于两端部的尺板与套管进行水平定位或竖直定位，当测量尺之位于两端部的尺板与套管进行水平定位时，测量尺之位于中间的尺板在其自身重力作用下倾斜布置；当测量尺之位于两端部的尺板与套管进行竖直定位时，测量尺之位于中间的尺板自由折弯布置；

以三个套管与第一刀盘面的三个连接点作为起始坐标点，以测量尺中间的各个铰接点作为测量点，以三个套管与第二刀盘面的三个连接点作为终止坐标点，已知起始坐标点的空间坐标，并根据倾角传感器得到的倾角数据，可计算每个测量点的坐标增量，并根据坐标增量计算出终止坐标点的空间坐标，再将终止坐标点的空间坐标与起始坐标点的空间坐标进行对比，以确定两台盾构机的相对位置。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，其特征在于：每一组定位装置包括两个分别位于套管两端的水平定位装置，所述水平定位装置包括水平定位台，所述水平定位台可折叠地安装在套管底部且其设有顶端开口的水平定位槽，所述测量尺之两端部的尺板分别置于两个水平定位槽内。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，其特征在于：所述水平定位装置还包括分别与两个水平定位台相对应的两个水平测量组件，每一水平测量组件包括水平量角器和水平指针，所述水平量角器可折叠地安装在水平定位槽的顶端，该水平量角器之底边与水平定位槽之底面相平行，所述水平指针包括水平指针体和水平滑杆，所述水平指针体可摆动地安装在量角器上，所述水平滑杆可与水平指针体同步摆动且其可沿着水平指针体长度方向滑动配合，该水平滑杆底端可靠抵在测量尺之位于端部的尺板顶面，以检测测量尺之位于端部的尺板是否水平放置。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，其特征在于：所述水平指针还包括两个水平指针夹和水平螺栓，两个水平指针夹一端分别固接在水平指针体两侧，所述水平滑杆位于两个水平指针夹之间，所述水平螺栓可将两个水平指针夹的另一端锁紧，以将水平滑杆进行固定。

5.根据权利要求3所述的一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，其特征在于：每一组定位装置还包括两个分别位于套管两端的竖直定位装置，所述竖直定位装置包括竖直定位台，所述竖直定位台可折叠地安装在套管侧面且其设有侧面开口的竖直定位槽，该竖直定位台所处之平面与水平定位台所处之平面相同，所述测量尺之两端部的尺板可分别置于两个竖直定位槽内。

6.根据权利要求5所述的一种盾构机地中对接高精度快速测量装置，其特征在于：所述竖直定位装置还包括分别与两个竖直定位台相对应的两个竖直测量组件，每一竖直测量组件包括竖直量角器和竖直指针，所述竖直量角器可折叠地安装在竖直定位槽的开口端，该竖直量角器之底边与竖直定位槽之底面相平行，所述竖直指针包括竖直指针体和竖直滑杆，所述竖直指针体可摆动地安装在量角器上，所述竖直滑杆可与竖直指针体同步摆动且其可沿着竖直指针体长度方向滑动配合，该竖直滑杆底端可靠抵在测量尺之位于端部的尺板顶面，以检测测量尺之位于端部的尺板是否竖直放置。