[发明专利]基于非连续通视下顶管法联络通道施工的导向系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于非连续通视下顶管法联络通道施工的导向系统及方法，采用光纤陀螺和双轴传感器组成导向靶，从而将该导向靶安装于顶管机的机头内，来实现狭小的联络通道施工空间内的导向，利用光纤陀螺获得导向靶在施工坐标系统中的方位角，利用双轴传感器获得导向靶的坡度角和滚角，结合施工掘进前精确标定出的机头中心局部坐标值和尾部中心局部坐标值，无需全站仪的观测即可解算出机头和尾部中心的施工三维坐标，从而获取顶管机的姿态信息，实现对顶管机的导向。在无需全站仪观测的情形下即可得到顶管机的姿态信息，从而解决了观测台(用于安装全站仪的平台)的稳定性差造成的测量准确性低的问题，也解决了施工中目标遮挡的问题。

主权项

1.一种基于非连续通视下顶管法联络通道施工的导向方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一导向靶，所述导向靶包括光纤陀螺和双轴传感器，且所述光纤陀螺的敏感轴与所述双轴传感器的坡度轴平行设置，将所述导向靶安装于顶管机的机头内；在导向靶上选定一原点并以所述敏感轴所在的直线为轴建立导向靶坐标系；在顶管机掘进施工前对所述导向靶进行初始标定，并获取初始标定状态下的顶管机机头中心和尾部中心在所述导向靶坐标系中对应的坐标值，分别为机头中心局部坐标值和尾部中心局部坐标值，同时获取初始标定状态下所述光纤陀螺的方位角修正值；在顶管机掘进施工的过程中，通过所述光纤陀螺获取对应当前位置的导向靶的方位角，通过所述双轴传感器获取对应当前位置的导向靶的坡度角和导向靶的滚角；以及利用所述的机头中心局部坐标值、尾部中心局部坐标值、导向靶的方位角、方位角修正值、导向靶的坡度角以及导向靶的滚角，计算得出对应当前位置的机头中心施工坐标和尾部中心施工坐标，从而获得了顶管机的姿态，利用所获得的顶管机的姿态对顶管机的施工进行导向。