用于盾構自動導向系統(tǒng)的可移動全站儀測量平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動定位導向測量系統(tǒng)，尤其是用于一種盾構施工過程的盾自動導向定位測量系統(tǒng)中可移動測站及測量平臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有盾構施工導向定位測量主要有以下兩種方式:人工測量法是把盾構各個姿態(tài)量各自獨立測定，有很多種實現(xiàn)方式，其中的一種方法主要是通過在盾體上安裝坡度板，在盾殼上焊接測量用的重錘線，并使重錘對準坡度板的零坡度位置，然后在盾構開挖以后根據(jù)重錘在坡度板上偏移的刻度來獲取盾構的當前坡度值和旋轉角。盾構刀盤中心坐標的測量方法是在盾構頂部垂直中心位置安裝前后靶，把測量儀器安置在盾構后方隧道頂部的吊籃上，通過測量前后靶中心的坐標和距離，再加上從坡度板上得到的坡度值和旋轉角，從而計算出盾構刀盤的中心和盾尾坐標，并與相應里程處的盾構設計線路數(shù)據(jù)相比較，即可確定盾構的偏差和姿態(tài)。該方法因人力投入大、測量時間較長(包括測量和讀取坡度板數(shù)據(jù)的時間，讀取坡度板須待垂球穩(wěn)定下來方可讀數(shù))、工作量大、對隧道推進干擾較大和數(shù)據(jù)后處理較慢等缺點而且只能在每環(huán)結束時進行測量無法實時獲知盾構的姿態(tài)和與設計的偏差，會使每次測量偏差較大，對于控制施工不大方便;但其又因設備投入少、成本較低和操作簡單等特點在施工單位中仍被較多地采用。自動測量法的導向系統(tǒng)目前主要有激光靶導向系統(tǒng)和棱鏡導向系統(tǒng)。自動導向系統(tǒng)能夠全天候實時地測量盾構機的姿態(tài)，并且能夠實時計算、顯示盾構姿態(tài)，所以可以及時對盾構做出調整。目前，有不少自動導向系統(tǒng)已經(jīng)用于盾構施工，為盾構施工保駕護航。這些自動導向系統(tǒng)在體現(xiàn)其優(yōu)點的同時也暴露出一些問題，其中比較突出的問題是遮擋問題，棱鏡系統(tǒng)由于棱鏡數(shù)量多，要求通視面大，容易發(fā)生棱鏡被遮擋的情況，激光靶系統(tǒng)由于是點對點，對通視要求低一點，但在曲線盾構的情況下，還是會經(jīng)常發(fā)生激光靶被遮擋的情況。其次是有些系統(tǒng)的安裝、操作和維護較人工方法復雜，普通技術人員不易掌握。
[0003]由于遮擋問題會干擾正常的測量工作，嚴重時會妨礙自動導向系統(tǒng)的使用，怎樣利用現(xiàn)有的技術在解決遮擋問題是“關鍵技術”。因此，如何提供一種能夠減少遮擋，系統(tǒng)結構簡單，安裝、操作、維護方便、便于實現(xiàn)的盾構智能導向系統(tǒng)是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述測量通道遮擋問題，而提供一種用于盾構自動導向系統(tǒng)的可移動全站儀測量平臺，該測量平臺結構簡單、安裝方便、其可以橫向移動的特性能很好的解決測量通道被遮擋的問題且能很好的取代人工檢測時的低效和提高測量精度。
[0005]為了達到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種用于盾構自動導向系統(tǒng)的可移動全站儀測量平臺，包括輔助裝置、測繪儀器裝置、導軌系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、其特征在于:所述測繪儀器裝置由小棱鏡、棱鏡連接裝置、全站儀、自動整平基座、強制歸中支撐餅組成，所述小棱鏡通過棱鏡連接裝置固定居中在全站儀上部中心位置，所述全站儀安裝在自動整平基座上，所述自動整平基座強制歸中在強制歸中支撐餅的中心位置，所述強制歸中支撐餅固定在驅動系統(tǒng)的外殼上;所述驅動系統(tǒng)由外殼、傳動連接齒輪、同步帶、步進電機、同步帶輪組成;所述外殼內裝有步進電機，步進電機通過同步帶輪及同步帶傳動連接齒輪，齒輪與齒條嚙合連接，當步進電機轉動帶動齒輪時，齒輪沿齒條直線移動;所述導軌系統(tǒng)由導軌固定座、導軌、齒條、安裝錨栓、緊固螺栓、滑軌、限位塊組成;所述導軌固定座上裝有導軌，導軌中間上面裝有齒條，所述驅動系統(tǒng)安裝在導軌和齒條上，并與導軌導向滑動連接以及與齒條傳動連接;所述滑軌安裝在強制歸中支撐餅底部;所述限位塊安裝在導軌兩端;所述控制系統(tǒng)由操控器、電源線滑輪、電機控制系統(tǒng)組成;所述電機控制系統(tǒng)安裝在步進電機上，所述電機控制系統(tǒng)接收操控器的信號，并輸出控制信號給步進電機，用于控制步進電機的轉動速度和移動距離。
[0006]所述輔助裝置由萬向支架、風扇裝置、十字移動裝置、輔助裝置儲藏箱體、風扇延伸連接桿、照明裝置、萬向支架安裝孔組成，使用時，所述萬向支架固定安裝在測量平臺上預留的四個安裝孔的任意一個孔位中，所述照明裝置固定在萬向支架上，所述風扇裝置通過風扇延伸連接桿固定在萬向支架;所述十字移動裝置安裝在測量平臺兩側并位于盾構機臺車上部兩個鋼結構梁內側;所述輔助裝置儲藏箱體置于測量平臺內，所述輔助裝置儲藏箱體內存放不用時的風扇裝置、十字移動裝置、風扇連接桿、照明裝置。
[0007]所述操控器通過無線或有線連接電機控制系統(tǒng)。
[0008]所述電源線滑輪安裝在驅動系統(tǒng)側邊，用于避免電源線纏繞。
所述導軌固定座呈工字型柱狀，并固定在測量平臺內底中部，導軌固定座上半部分附設有調節(jié)螺絲，用來調節(jié)固定驅動系統(tǒng)。
[0009]所述導軌為工字型結構，其上、下面設有安裝用的導向斜面，安裝時下面的導向斜面穿入導軌固定座槽口內，用緊固螺栓擰緊固定，導軌固定座使導軌牢固的安裝在測量平臺內底中部。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
(I)本發(fā)明通過采用在自動導向定位測量系統(tǒng)上，能使盾構施工的導向定位測量更快速、更方便。
[0011](2)本發(fā)明采用“導軌”通過“銷栓”固定在測量平臺內底中部，不僅能使得“導軌”安裝簡單，形成儀器測站位置可方便的橫向移動，對盾構機前部的棱鏡能快速便捷的測量。(見圖2、3)
(3)本發(fā)明的裝置采用的測量儀器裝置固定在驅動系統(tǒng)在導軌上能橫向移動，這樣在測量過程中，可以保證測量可視通道的暢通，避免由于盾構區(qū)間轉彎半徑小、上下豎曲線率大、機械或人為的原因產(chǎn)生的遮擋等視線不同的情況，降低因遮擋等情況造成自動測量儀器測量成果無法使用。
[0012]由于以上特點，本發(fā)明尤其在是在小管徑，小半徑及盾構機上部測量通道狹窄的盾構導向定位測量、監(jiān)測等領域具有很強的實用價值。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的測量平臺的結構主視圖； 圖2為本發(fā)明的測量平臺的結構左剖視圖；
圖3為本發(fā)明的測量平臺的結構俯視圖；
圖4為圖1和圖2中驅動系統(tǒng)具體放大不意圖；
圖5為圖4中沿A-A的剖視圖；
圖6為小棱鏡及棱鏡連接裝置的示意圖；
圖7為圖6的俯視圖；
圖8為萬向支架放大示意圖；
圖9為本發(fā)明的測量平臺平移及上下調節(jié)運作示意圖；
圖10為本發(fā)明的測量平臺前后調節(jié)運作示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]如圖1至圖3所示，一種用于盾構自動導向系統(tǒng)的可移動全站儀測量平臺，包括輔助裝置、測繪儀器、導軌系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
[0016]導軌系統(tǒng)由導軌固定座14、導軌26、齒條27、安裝錨栓25、緊固螺栓23、滑軌12、限位塊16組成;導軌固定座14上裝有導軌26，導軌26中間上面裝有齒條27，驅動系統(tǒng)安裝在導軌26和齒條27上，并與導軌26導向滑動連接以及與齒條27傳動連接，驅動系統(tǒng)連接強制歸中支撐餅11。導軌固定座14呈工字型柱狀，并固定在測量平臺中底部，導軌固定座14下半部分附設有緊固螺栓23固定導軌26，導軌固定座14上半部分附設有調節(jié)螺釘24，用來調節(jié)固定驅動系統(tǒng)(見圖1，2，4，5)。
[0017]驅動系統(tǒng)由外殼18、步進電機21、同步帶輪22、同步帶20、傳動連接齒輪19、調節(jié)螺栓24組成，外殼18內裝有步進電機21，步進電機21通過同步帶輪19及同步帶20傳動連接齒輪19，齒輪19與齒條27嚙合連接(見圖4)，無線或有線操控器9連接電機控制系統(tǒng)28，利用有線或無線方法操控器9按檢測面的長度范圍值控制驅動系統(tǒng)中的步進電機21行