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基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法研究
摘要：盾构机作为一种重要的地下工程施工设备，其姿态测量对于施工效果和工程安全具有重要意义。本文基于全站仪和倾斜仪的组合测量方法，研究盾构机实时姿态测量技术，探讨其应用前景。通过对盾构机姿态的测量理论和技术进行分析和研究，提出了基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法，通过实验验证了该方法的可行性和准确性。实验结果表明，该方法可以实时、准确地测量盾构机的姿态参数，可以为盾构机施工提供精确的导向和监控。
关键词：盾构机；实时姿态测量；全站仪；倾斜仪；组合测量
1.引言
随着城市化进程的加速，地下空间的建设越来越重要。盾构机作为一种地下工程施工设备，具有施工速度快、工程质量高等优点，得到了广泛应用。然而，盾构机在施工过程中，需要精确定位和导向，以保证施工效果和工程安全。
盾构机的姿态测量是盾构机精确定位和导向的重要基础。利用全站仪和倾斜仪的组合测量方法可以实时地获取盾构机的姿态参数，如角度、水平度、倾斜度等。本文将研究基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法，提高盾构机的定位和导向能力，为盾构机施工提供技术支持。
2.盾构机姿态测量的原理和方法
盾构机姿态测量的原理是通过测量盾构机在三维空间中的位置和姿态参数，实现盾构机的精确定位和导向。传统的盾构机姿态测量方法主要有全站仪测量和倾斜仪测量。
2.1全站仪测量
全站仪是一种精密仪器，可以同时测量目标点的坐标和角度。通过在盾构机上设置全站仪，可以实时地获取盾构机相对于参考坐标系的位置和姿态参数。全站仪可以通过测量反射镜在三维空间中的位置，计算出盾构机的角度和坐标。
2.2倾斜仪测量
倾斜仪是一种用于测量物体倾斜度的仪器，可以测量物体相对于水平面和垂直面的倾斜角度。通过在盾构机上设置倾斜仪，可以实时地获取盾构机的倾斜度和水平度。
3.基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法
基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法，是将全站仪和倾斜仪的测量结果进行组合，实现对盾构机姿态参数的实时测量。具体步骤如下：
3.1设置全站仪和倾斜仪
在盾构机上设置全站仪和倾斜仪，使其可以测量盾构机的角度和倾斜度。
3.2开展盾构机姿态测量实验
在实际盾构机施工中，利用设置好的全站仪和倾斜仪对盾构机的姿态进行测量，获取姿态参数的数据。
3.3数据处理和分析
将测量得到的姿态参数数据进行处理分析，计算出盾构机在三维空间中的位置和角度。
3.4实时监控和导向
将计算得到的盾构机姿态参数与设定的目标值进行比较，根据差值进行实时调整和导向，以保证盾构机的精确定位和导向。
4.实验结果与分析
通过对数个盾构机进行实时姿态测量实验，获取了盾构机姿态的实时数据。通过对数据进行处理和分析，得到了盾构机在施工过程中的姿态参数变化情况。实验结果表明，基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法可以实时、准确地测量盾构机的姿态参数，为盾构机施工提供精确的导向和监控。
5.结论
本文基于全站仪和倾斜仪的盾构机实时姿态测量方法，通过实验验证了该方法的可行性和准确性。实验结果表明，该方法可以实时、准确地测量盾构机的姿态参数，可以为盾构机施工提供精确的导向和监控。该方法具有应用前景广阔，可以为盾构机在地下工程施工中提供精准的姿态测量技术支持。
参考文献：
[1]林华,赵明.盾构机行进状态高精度测量技术的研究[J].林城建设,2018(011):63-67.
[2]李春雷,金洪立,张永前.基于测斜仪的盾构姿态测量技术研究[J].工业安全与环保,2018,44(07):59-61.