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正文內(nèi)容

畢業(yè)論文—淺談盾構(gòu)隧道工程測量(編輯修改稿)

2024-11-28 04:47 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 測控裝置中包括陀螺定向儀,采用角度與距離積分的計算方法,對較長距離和較長時間推進后的盾構(gòu)機方位進行校核,對推進起到 了指導(dǎo)控制 作用 。 二 盾構(gòu)測量的組成 盾構(gòu) 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)的組成 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)是綜合運用測繪技術(shù)、激光傳感技術(shù)、計算機技術(shù)以及機械電子等技術(shù)指導(dǎo)盾構(gòu)隧道施工的有機體系。激光全站儀(激光發(fā)射源和角度、距離及坐標(biāo)量測設(shè)備)和黃盒子(信號傳輸和供電裝置);激光接收靶( ELS Target,內(nèi)置光柵和兩把豎向測角儀)、棱鏡( ELS Prism)和定向點( Reference Target);盾構(gòu)機主控室( TBM Control Cabin):由程控計算機(預(yù)裝隧道掘進軟件,具有顯示和操作面板)、控制盒、網(wǎng) 絡(luò)傳輸 Modem 和可編程邏輯控制器( PLC)四部分組成;油缸桿伸長量測量( Extension Measurement)裝置等。其中,隧道掘進軟件是盾構(gòu)機激光導(dǎo)向系統(tǒng)的核心。 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)和盾構(gòu)機控制測量在盾構(gòu)施工中的地位和 8 作用 盾構(gòu)法施工過程。在隧道掘進模式下, 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)是實時動態(tài)監(jiān)測和調(diào)整盾構(gòu)機的掘進狀態(tài),保持盾構(gòu)機沿設(shè)計隧道軸線前進的工具之一。在整個盾構(gòu)施工過程中, 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)起著極其重要的作用: (1)在顯示面板上動態(tài)顯示盾構(gòu)機軸線相對于隧道設(shè)計軸線的準(zhǔn)確位置, 報告掘進狀態(tài);并在一定模式下,自動調(diào)整或指導(dǎo)操作者人工調(diào)整盾構(gòu)機掘進的姿態(tài),使盾構(gòu)機沿接近隧道設(shè)計軸線掘進。 (2)獲取各環(huán)掘進姿態(tài)及最前端已裝環(huán)片狀態(tài),指導(dǎo)環(huán)片安裝。 (3)通過標(biāo)準(zhǔn)的隧道設(shè)計幾何元素自動計算隧道的理論軸線坐標(biāo)。 (4)和地面電腦相連,對盾構(gòu)機的掘進姿態(tài)進行遠程實時監(jiān)控。 從盾構(gòu)施工基本過程可以看出, 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)不能夠獨立完成導(dǎo)向任務(wù),在盾構(gòu)機始發(fā)、該系統(tǒng)啟用之前,還需要做一些輔助工作:首先,激光全站儀首次設(shè)站點及其定向點坐標(biāo),需用人工測定。其次必須使用人工測量的方法,對盾 構(gòu)機姿態(tài)初值進行精確測定,以便 于對激光導(dǎo)向系統(tǒng)中有關(guān)初始參數(shù)(如激光標(biāo)靶上棱鏡的坐標(biāo),內(nèi)部的光柵初始位置及兩豎角測量儀初值等)進行配置。 盾構(gòu)機姿態(tài)是指盾構(gòu)機前端刀盤中心(以下簡稱 “ 刀頭 ” )三維坐標(biāo)和盾構(gòu)機筒體中心軸線在三個相互垂直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角等參數(shù)。盾構(gòu)機姿態(tài)除了可以通過人工測量、單獨解算方式獲得外,還可以由導(dǎo)向系統(tǒng)實時、自動地獲取。用人工測量方式獲得盾構(gòu)機姿態(tài)的過程,被稱作 “ 盾構(gòu)機控制測量 ” 。盾構(gòu)機控制測量的另一個作用是:在盾構(gòu)機掘進過程的間隙,對激光導(dǎo)向系統(tǒng)采集的盾構(gòu)機姿態(tài)參數(shù)進行檢核,對激光導(dǎo)向系統(tǒng)中有關(guān)配置參數(shù)進行校正。 3 盾構(gòu)機 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)原理 盾構(gòu)機 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)涉及的坐標(biāo)系 為了闡明 測量 導(dǎo)向系統(tǒng)的原理,首先介紹一些與盾構(gòu)機及隧道有關(guān)的坐標(biāo)系 。 (1) 地面直角坐標(biāo)系( OXYZ):簡稱地面坐標(biāo)系,根據(jù)隧道中線 9 設(shè)計而定,一般為地方坐標(biāo)系。洞內(nèi) (外 )控制點、測站點、后視點以及隧道中線坐標(biāo),均用該系坐標(biāo)表示。 (2) 盾構(gòu)機坐標(biāo)系( Fxyz):在盾構(gòu)機水平放置且未發(fā)生旋轉(zhuǎn)的情況下,以盾構(gòu)機刀頭中心前端切點為原點,以盾構(gòu)機中心縱軸為 x軸,由盾尾指向刀頭為正向;以豎直向上的方向線為 z 軸, y 軸沿水平方向與 x、 z 軸構(gòu)成左手系。盾構(gòu)機坐標(biāo)系是連同盾構(gòu)機一起運動 的獨立直角坐標(biāo)系。盾構(gòu)機尾部中心參考點、盾構(gòu)機棱鏡等相對盾構(gòu)機的位置都以此系坐標(biāo)表示。 (3) 棱鏡中心坐標(biāo)系( Px’y’z’): 原點為安裝在盾構(gòu)機尾部的棱鏡的中心,與盾構(gòu)機坐標(biāo)系平行。 描述盾構(gòu)機姿態(tài)的要素 描述盾構(gòu)機姿態(tài)的參數(shù)有:刀頭坐標(biāo)( xF39。, yF, zF):水平角 A;傾角 α;旋轉(zhuǎn)角 κ。 由盾構(gòu)機姿態(tài)及設(shè)計隧道中線,可推算如下數(shù)據(jù):刀頭里程:刀頭、盾尾三維偏差;平面偏角( Yaw):盾構(gòu) 機中心軸線和設(shè)計隧道中線在水平投影面的夾角;傾角( Pitch)
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