文档介绍：
基于全站仪和倾斜仪的盾构姿态自动测量
新方法#
潘国荣,李怀锋*
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(同济大学测绘与地理信息学院,上海 200092)
摘要:本文提出一种新的盾构姿态自动测量方法,其利用全站仪测取的固定在盾构机上控制
点的坐标以及从内置于盾构机中的陀螺仪读取的俯仰角和扭转角,进行综合处理,主要在三
维直角坐标转换模型的基础上将俯仰角和扭转角作为观测值参与平差;该模型已完成上海地
铁 12 号线申江路至金海路、申江路至金京路区间隧道及杭州地铁 1 号线乔司北至临平高铁
区间隧道的施工自动引导,实践证明,本文提出的基于全站仪和倾斜仪的盾构姿态自动测量
及多源数据联合处理方法可靠、实用。
关键词:七参数;盾构姿态;陀螺仪;俯仰角;扭转角
中图分类号:
A New Method in Automatic Measurement Shield Attitude
PAN Guorong, LI Huaifeng
(College of Surveying and Geo-informatics, Tongji University, ShangHai 200092)
Abstract: In this paper, a new method is put forward for automatic measurement for shield attitude,
bines coordinate of fixed points on shield gained by using Total Station and pitch and
scroll obtained form gyro in the shield, and then pitch and scroll as observed data would be
processed error adjustment based on 3D datum transformation. The proposed method was
essfully applied to the on tunnel construction guidance of Metro Line 12 in Shanghai and
Metro Line 1 in Hangzhou,which proved to be reliable and practical.
Keywords: Seven parameters; shield attitude; gyro; pitch; scroll
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0 引言
在地铁隧道盾构引导测量中, 及时地获取盾构机的姿态对于指导施工非常重要,通常是
根据全站仪获取盾构上的特征点的坐标来计算盾构的姿态的。文献[1]中介绍的是目前我国
应用广泛的前后标尺人工测量法,前后标尺法根据相似三角形原理, 通过前尺、后尺坐标推
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求盾首、盾尾的平面坐标;在曲线段,由于设计轴线不与相似三角形辅助线重合从而产生了
一定的计算误差。文献[2、3]中介绍的方法是通过解方程组而解出盾首、盾尾的三维坐标, 其
实质为点与点、点与平面间的距离公式。该解法数学模型简单, 但只能从多个固定参考点中
选取三个, 没有多