방패 (방향 방향) 를 어떻게 배치합니까?

난징 지하철 1 호선이 두 구간을 가로지르는 지하 터널 측정 관행을 결합해 지하철 시공 중 각종 측정 과정을 간략하게 소개하고, 방패기 자세 위치 측정 작업에 초점을 맞추고, 방패기 자동안내 시스템 자세 위치 측정 원리와 방법을 설명하고, 방패기 자세 위치 탐지 상황을 분석했다.

키워드: 지하철 자동 네비게이션 시스템 터널 방패

1 개요

도시 건설의 급속한 발전에 따라 우리나라의 각 대도시는 모두 지하철 건설을 전개하였다. 실드 터널링의 설계 요구 사항 (관통 오차는 50mm 미만이어야 함) 을 충족하기 위해 지면 제어 측정, 샤프트 접촉 측정, 지하 컨덕터 측정, 실드 머신 자세 위치 측정 등 각 단계의 측정으로 인한 오류를 조사해야 합니다.

이 글은 지하철 터널 공사 중 방패기 자동안내 시스템 위치 측정의 역할과 원리를 주로 논술하고 난징 지하철 남북선 1 기 공사 2 구간 터널 침투 측정 프로젝트를 결합해 프리즘법으로 자동안내 시스템의 정확도를 검사하는 방법을 설명하였다.

2 실드 머신 자동 가이드 시스템 구성 및 기능

현재의 방패 기계는 고급 자동 안내 시스템을 갖추고 있다. 이 표지의 방패기의 자동 안내 시스템은 독일 VMT 사의 SLS-T 시스템으로, 주로 (1) 자동 표적 토탈 스테이션으로 구성되어 있습니다. 주로 각도와 거리 (수평과 수직) 를 측정하고 레이저 빔을 발사하는 데 사용됩니다. ②ELS (전자 레이저 시스템), 표적 또는 레이저 표적이라고도합니다. 이것은 스마트 센서입니다. ELS 는 수평 및 수직 방향의 입사점을 측정하는 토탈 스테이션에서 나오는 레이저 빔을 수신합니다. 이 시스템은 또한 ELS 에서의 레이저 입사각에 의해 결정되는 경사각계를 통해 경사각과 코너를 측정합니다. ELS 는 방패 기체 안에 고정되어 있어 설치 시 위치를 정하고 방패 축과의 관계와 매개변수를 알 수 있습니다. (3) 컴퓨터 및 터널 소프트웨어. SLS-T 소프트웨어는 자동 유도 시스템의 핵심입니다. 토탈 스테이션 및 ELS 와 같은 통신 장비로부터 데이터를 수신합니다. 방패 기계의 위치는 이 소프트웨어에서 계산되어 컴퓨터 화면에 숫자와 그래픽으로 표시됩니다. 운영 체제는 Windows2000 을 사용하여 사용자 조작이 간편합니다. (4) 노란색 상자. 주로 토탈 스테이션에 전원을 공급하여 컴퓨터와 토탈 스테이션 간의 통신 및 데이터 전송을 보장합니다.

실드 머신 자동 가이드 포지셔닝의 기본 원리

지하철 터널이 측량을 관통하는 지하 제어 도선은 방패 기계의 추진 방향을 나타내는 도선이다. 와이어 포인트는 실드 머신이 진행됨에 따라 확장됩니다. 와이어 점은 일반적으로 파이프 세그먼트의 측면에 있는 기기 플랫폼과 내부 및 외부 프레임의 오른쪽 위에 있는 바구니에서 작성됩니다. 기기는 강제 쌍을 사용합니다 (그림 1 참조). 우물 아래 와이어 점의 정밀도를 높이려면 분기 와이어 점 수를 최소화하고 두 와이어 점 사이의 거리 (무한 길이는 아님) 를 늘린 다음 가능한 한 길어야 합니다. 일반적으로 두 와이어 점의 간격은 약 150m 로 제어해야 합니다.

실드 머신 자동 가이드 시스템의 자세 위치는 주로 지하 제어 와이어 포인트를 기준으로 실드 터널링의 방향과 위치를 정확하게 결정하는 것입니다. 터널링에서 실드 머신 자동 가이드 시스템을 찾는 방법? 주로 지하 제어 와이어에 있는 한 점의 좌표 (즉, X, Y, Z) 에 따라 결정되는데, 이 좌표는 토탈 스테이션이 레이저를 사용하는 위치입니다. 그런 다음 토탈 스테이션은 다른 지하 컨덕터의 제어점에 따라 후시 방향으로 방향을 지정하여 북쪽 방향, 즉 방위각을 결정합니다. 토탈 스테이션이 자동으로 측정한 측점과 ELS 프리즘 사이의 거리와 방위각을 사용하여 ELS 프리즘의 평면 좌표 (즉, X 와 Y) 를 알 수 있으며 삼각 표고를 통해 ELS 프리즘의 표고 값 (즉, Z) 을 측정할 수 있습니다. 레이저 빔이 ELS 를 향하면 ELS 평면을 기준으로 레이저의 편각을 측정할 수 있습니다. ELS 입사점 사이에서 측정한 굴절 각도와 입사각은 터널 설계 축 (DTA) 을 기준으로 방패 기계의 편각을 결정하는 데 사용됩니다. ELS 에 설치된 경사계는 기울기와 회전을 직접 측정합니다. 이 데이터는 1 초에 두 번 제어 컴퓨터로 전송됩니다. 토탈 스테이션이 측정한 ELS 로부터의 거리는 DTA 를 따라 방패를 굴리는 마일리지 길이를 제공할 수 있다. 모든 측정 데이터는 통신 케이블을 통해 컴퓨터로 전송되고, 소프트웨어 조합에 의해 방패 축 위 앞뒤 기준점의 정확한 공간 위치를 계산하고, 터널 설계 축 (DTA) 과 비교한 결과 편차 값이 화면에 표시됩니다. 즉, 방패 기계의 자세입니다. 추진 과정에서 자세를 잘 조절하면 방패기가 터널 설계 축을 따라 정확하게 추진되어 터널의 원활하고 정확한 관통을 보장할 수 있다.

4 실드 머신 자세 위치 감지 및 계산

터널 추진 과정에서 SLT 시스템과 독립적으로 정기적으로 방패 기계의 자세와 위치를 점검해야 합니다. 간격은 터널의 구체적인 상황에 따라 결정된다. 광굴절 효과가 심한 터널에서는 검사당 간격이 상대적으로 짧아야 합니다. 이는 주로 기온 차이가 크기 때문이다. 굴절과 그 효과에 관한 화제에는 대량의 문헌이 있는데, 여기서는 자세히 소개하지 않는다. 터널 측정에서는 항상 이 영향을 고려해야 한다. 이 문제를 과소평가하면 심각한 어려움을 초래할 수 있다, 특히 긴 터널에서.

우리는 프리즘법으로 방패기의 자세를 검사했다. 방패 기계 안에는 18 개의 데이텀 점 (M8 너트) 이 있는데, 이 데이텀 점은 방패 기계가 건설되기 전에 고정되었으며, 방패 축과의 패라메트릭 관계 (표 1 참조) 가 있습니다. 즉, 방패 축과의 로컬 좌표계를 형성합니다 (그림 2 참조). 측정할 때 전용 어댑터 볼트를 M8 너트에 조이고 프리즘을 설치하기만 하면 됩니다. 이제 이러한 참조점은 밀리미터 수준의 정밀도를 측정할 수 있습니다. 알려진 좌표와 실측 좌표를 3 차원으로 변환하여 설계 좌표와 비교하여 방패 기계의 자세 및 위치 매개변수를 계산할 수 있습니다.

프리즘법으로 방패기의 자세와 위치를 계산하는 방법을 설명하겠습니다.

터널 안의 지하 컨덕터 제어점을 이용하여 18 참조점 중 세 개 (가장 좋은 것은 왼쪽, 가운데, 오른쪽 세 점) 의 실제 3D 좌표만 측정하면 방패 기계의 자세를 계산할 수 있다. 방패 축을 좌표계로 하는 로컬 좌표의 경우, 방패 기계의 회전 및 기울기에 관계없이 이러한 참조점과 방패 방패의 헤드 및 테일 중심 사이의 공간 거리는 변경되지 않으며 항상 일정한 값을 유지합니다. 로컬 좌표에서 계산할 수 있습니다.

세 개의 참조점 (3 번, 8 번, 15 번) 의 실제 3 차원 좌표 (X 1, Y 1, z/Kloc) 를 측정한다고 가정해 보겠습니다. 그림 2 에서 볼 수 있듯이 방패 축이 형성하는 로컬 좌표계에서 방패 중심은 좌표 원점, 좌표는 (0,0,0), 방패 중심은 (-4 34,0,0) 입니다. 또한 1 테이블에서 로컬 좌표계에서 개별 참조점의 좌표 값을 볼 수 있습니다.

3 개의 방정식, 3 개의 미지수, 전문 소프트웨어로 풀다. 우리는 일정한 마일리지 내에서 방패기의 세 가지 매개변수점 (3,8, 15) 의 실제 3 차원 좌표를 다음과 같이 측정했다.

위의 데이터에서 알 수 있듯이, 해당 마일리지의 방패 중심과 방패 중심 설계의 3 차원 좌표를 비교한 후, 방패 축과 설계 축 사이의 왼쪽 및 오른쪽 편차, 상위 및 하위 편차, 방패 기계의 경사, 즉 방패 기계의 자세를 얻을 수 있습니다.

방패 기계의 계산 자세와 자동 가이드 시스템이 컴퓨터 화면에 표시하는 자세를 비교해 보면, 실제 경험에 따르면 10mm 을 넘지 않는 한 자동 가이드 시스템이 정확하다고 생각할 수 있습니다.

5 끝말

남경지하철 1 호선에서 장부원과 삼산가 사이의 터널은 두 평행선, 상행선과 하행선, 즉 두 개의 터널로 나뉜다. 이 두 횡단의 실제 응용에서 프리즘 방법을 여러 번 사용하여 방패 자세를 검사했는데, 두 방법의 차이는 10mm 을 초과하지 않아 자동 안내 시스템을 검사할 때 이 방법의 신뢰성과 유효성을 입증합니다.

관통 측정에서는 위에서 언급한 일련의 방법과 조치 및 고급 자동 안내 시스템을 채택했기 때문에 2002 년 9 월에 정확하게 상행했습니다. 갑측의 검사를 거쳐 평면 관통 오차는 18mm 이고, 고도 관통 오차는 2mm5438 년 6 월 +2 월 정밀 관통 하행, 평면 관통 오차 20mm, 고도 관통 오차 3mm 으로 50 mm 이하의 관통 오차를 잘 충족시킬 수 있습니다.

참고

[1] 이청월. 엔지니어링 측정. 베이징: 측량출판사, 1984.

왕 zhaoxiang 등등. 철도 공사 측량. 베이징: 측량출판사, 1988.

[3] 중화 인민 공화국 국가 표준. 지하철 및 경궤 교통 공사 측량 규범 (GB50308- 1999). 베이징: 중국계획출판사, 2000.

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