tbm激光导向系统

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1、TBM激光导向系统（PPS）作业指导隧道掘进机（TBM）上均配有激光导向系统，用以精确地监测TBM在掘进时的位置，提供TBM与隧道设计中线的偏差，以便操作者及时调整TBM掘进方向，使其精确的按隧道的设计方M掘进。1、PPS激光导向系统的工作原理PPS激光导向测量以安装在边墙上的激光经纬仪/测距仪发出的激光为基准，接口单元使激光数据、距离、经纬仪的坐标（X、Y、H）与控制系统发生联系，并输出给控制单元。当激光束照射到安装于TBM主机.卜.的目标单元，目标单元测量出激光束与目标单元轴线的夹角在水平面和铅垂面上的投影角度、激光束照射到0标单元屏幕上

2、的位置（X、Y）、口标单元的左右横向滚动角度、□标申.元屮的棱镜配合测距仪测出经纬仪到口标单元靶屏幕距离。所有这些数据通过连接电缆传送到控制单元的主计算机中，根据输入控制单元的隧道设计轴线数据和激光经纬仪数据并考虑H标单元轴线与TBM主轴线之间的安装误差（此项误差用常规方法测验出并从控制单元输入）计算出TBM的当前位置（目标单元屏幕处TBM的各项数裾），并计算出TBM刀盘中心与设计隧道轴线的X、Y差值，操纵人员就是根据这些数据来控制TBM的位置。随着TBM的不断前移，控制单元与激光/经纬仪/测距仪之问的连接电缆不断放出，直到两者之间跑离达到最

3、大值250m,此时激光/经纬仪/测跑仪及接口单元应重新前移安装。PPS系统的洞PJ部分通过并调制解调器、中继单元与放置于洞外的计算机和打印机联系，在计算机上可显示从控制争元传来的各项数据，对TBM的位置进行临视，并记录各项数据。2、TBM掘进方向测量和调整技术措施（1）为检验激光导向系统的正确性，可用常规方法测量主机的各项位置数据，算出目标单元里程处和刀盘中心（即预测位置处）与隧洞设计轴线的各项偏差，然后与控制申元上显示的各项数据相比较，允许误差如下：导向、仰视、滚向数据相差应在±lmm/m以内，当前位置和差应在±1mm以内，预测位置和差应在

4、±25mm以内。（2）目标单元检查和主机位置检测：每周对目标单元进行一次检查并对主机位置进行测量，测量前将控制单元显示数据抄卜來与测量的TBM实际位置比较，相差小于1.7倍规定限差，然后将0标中.元固定螺丝上紧，重新比较数据，如数据冇变化，则更改控制单元次级屏页的原始数裾，除了每周一次的例行检杳以外，平时也应经常目视捡杳目标单元，看其固定螺栓冇无松动，外表冇无机械伤害，以及控制单元显示数据冇无突变等，如出现此种情况，则应马上进行主机位置测量，以检核控制单元敁示数据的正确性。(3)经纬仪检查：每周对经纬仪状态进行一次检查，看其水准气泡是杏移动，

5、并重新盾视拨角，如发现经纬仪支架移动或变形，则对经纬仪位置重新进行调整并输入。(4)0标单元安装精度检查：目标单元的安装精度应符合以下要求：零滚A、零仰视、零导向均应小于(0.5°),如口标单元安好，主机位置测量好，在输入数据吋发现上述参数超限，则应对目标单元进行调整，使上述数据尽量小。在调整闲难时可将上述限差放宽到(1°)。(5)移动经纬仪时注意事项：向前移动经纬仪时，测距仪定位架可取K,但激光0镜不宜取下，避免重新安装吋造成激光轴线与经纬仪视准轴不平行，取下和往支架上安装经纬仪吋应特别注意拿稳仪器。(6)刀盘偏差数据记录：每天对控制单元上

6、显示的刀盘偏差数据和刀盘里和进行记录并保存。(7)正确调向的特征：当调向正确时，洞壁表面比较规则，不会产生屋脊状表面,此吋看不到凶为偏叫造成的痕迹，若表面出现台阶，则说明调叫过度，应校正调A的作业方式。(8)调向的限度要求：一个调向动作过程不能使边刀的移动量超过3mm,在约0.5m的行程上，边刀最大位移量为25mm,杏则，刀盘上刮渣斗就会与岩壁发生接触，并造成损坏，随着边刀磨损增大，洞径减小，刀其和刮渣斗的空间也随之减少，上述极限也须相应减小。(9)正常情况下，控制单元上数据显示的刀盘位置偏差不应大于30mm,如偏差较大，则应马上调整主机位置

7、。(10)当刀盘偏差变小，激光导向系统所显示的数据应接近于0。这时方向调整和高程调整应缓慢进行，以避免刀盘忽上忽K，忽左忽右。3、轴线控制及调向TBM上配备有PPS激光导向系统，该导向装置包括激光发射器、激光接受器、屮心控制电脑、显示装置、记录装置和数字装置。激光发射器安装在已经掘进的洞壁，将已经测景好的位置参数输入到发射器內身的计算单元，并按照隧洞掘进的正确方向确定激光束的方向准确的发射到接收器，激光接收器安装在TBM刀盘支承上(其安装的位置参数已经预先确定)，当它接收到激光束盾，就可以根据激光在接收器上的入射角度、反射距离确定机器的位置参

8、数数据。所冇的位置数据都集中到安装在TBM控制室pj的计算机，经过计算机的计算妞示到控制室的显示屏上。操作人员根据敁示的数据进行TBM的方向调整。(1)TBM掘进时