[发明专利]一种TBM隧道围岩形貌采集方法及装置

摘要

本发明提出了一种TBM隧道围岩形貌采集方法及装置。首先，装置随钢拱架拼装机运动到一环围岩段的起始端，步进电机带动周向移动装置沿导轨运动到导轨一端极限位置，完成周向移动装置的定位。然后，步进电机反转，周向移动装置沿导轨运动到导轨另一端极限位置，固定在周向移动装置上的围岩观测装置以恒定频率采集围岩图像。之后，钢拱架拼装机沿隧道运动到下一位置，继续围岩形貌采集，直到完成一环围岩形貌采集。最后，通过图像处理将采集到的所有图像依次拼接到一起。本发明能够自动获取围岩形貌图像，为之后对图像中的围岩特征进行定量评价、推测掌子面前方地质、实现地质预报提供数据支撑，为实现对TBM掘进速度与支护方式的智能决策奠定基础。

主权项

1.一种TBM隧道围岩形貌采集方法，其特征在于，将一环围岩分成多段拍摄，通过匹配图像采集频率与周向运动速度，快速获取围岩形貌图像，再利用图像拼接技术得到完整的隧道围岩形貌，所述方法包括：/n1)将TBM隧道围岩形貌采集装置安装在TBM钢拱架拼装机底座上；/n2)装置随钢拱架拼装机运动到需要采集围岩形貌的围岩环段起始端，完成轴向定位；/n3)步进电机带动周向移动装置沿导轨运动到导轨一端极限位置处，完成周向移动装置的定位；/n4)步进电机反转，以恒定速度带动周向移动装置沿导轨运动到导轨另一端极限位置，固定在周向移动装置上的围岩观测装置以一种与周向运动速度匹配的频率采集围岩图像。/n5)钢拱架拼装机沿隧道前进到下一位置，并重复步骤4，直到采集完一环的围岩形貌；/n6)通过图像处理，将一次周向运动采集到的图像拼接成一张，再将合成后的周向围岩形貌图像依次拼接在一起，得到一环围岩的形貌周向展开合成图；/n7)最后，将每一环围岩的形貌周向展开合成图依次拼接在一起，得到整个隧道的围岩形貌周向展开合成图。/n