姿態(tài)測量方法

1、盾構機姿態(tài)測量實例德國VMT公司制造的盾構機掘進姿態(tài)測量方法。1,德國VMT公司制造的盾構機。在盾構機主機橫向截面上有18個由螺母構成的測量標志點，這些點在盾構機構建之時就已經(jīng)定位，每個點相 對于盾構機的軸線有一定的幾何關系，并在由盾構機軸線構成的坐標系中有坐 標數(shù)據(jù)。盾構機軸線坐標數(shù)據(jù)如下圖：2.1588-3.96041.60072.30561.88461.8146-2.8549-3.9560-3.9568-3.9580-3.96051.16951.36411.07310.56442測量標志點對于德國VMT公司制造的盾構機上有18個點，單只要測出其中任意3個點 （最好取左中右3個點）的實際三

2、維坐標，就可以計算出盾構機的姿態(tài)，在進 行測量時，當盾首中心為坐標原點，其三維坐標為（0，0，0）盾首與盾尾的距離為4.34m,盾尾中心的三維坐標為（一 4.34, 0，0）。同樣在該坐標系中，從表中可以查出3, 8，15三個點的三維坐標分別為（X1, Y1, Z1），（X2,Y2,Z2 , （X3, Y3, Z3,）.由此可以列出利用該三 個點計算盾首中心的三維坐標（X首，Y首，Z首）和盾尾中心三維坐標（X尾Y尾Z尾）的兩組三元二 次方程組的數(shù)學表達方式。計算盾首中心三維坐標數(shù)學方程組為：（X1 - X 首）+（ Y1 - Y 首）+（ Z1- Z 首）=（-3.9567）+（ - 1.99

3、17）+（ 1.6565）（X2 - X 首）+（ Y2 - Y 首）+（ Z2 - Z 首）=（-3.9701）+（ - 0.3638）+（ 2.8150）（X3- X 首）2 +（y3 一 丫 首）2+ ( Z3 - Z 首)2=(-3.9560)22+ ( 2.3056)+2(1.1695)計算盾尾中心三維坐標數(shù)學方程組為22(X1- X 尾)+(Y1- Y 尾)+2Z1 - Z 尾)=(-3.9567 + 4.34)2+ (- 1.9917)22+ ( 1.6565)22(X2- X 尾)+( (Y2 - Y 尾)+2Z2 - Z 尾)=(-3.9701 + 4.34)2+ ( - 0

4、.3638)22+ (2.8150)22(X3- X 尾)+ ( Y3- Y 尾)+(Z23 -Z 尾)222=(-3.9560 + 4.34) + (2.3056) + ( 1.1695)上述3.8.15三個點是在以盾構機軸線構成的坐標系中，盾首中心為坐標原點 （0，0，0）盾尾為（-34.4, 0，0）的條件下的坐標系。當盾構掘進過程中實測出該三個點的某一里程的大地坐標非別為X1=45336775，X2=45336.610，X3=45336.461Y1=29534236，Y2=29535.846，Y3=29538.525Z1=-1.434 Z2=-0.236 Z3=-1.885把以上數(shù)據(jù)代

5、入第一組方程組，可解算出盾首中心在某一里程的大地三維坐標:X 首=45340.608, Y 首=29536.538, Z 首=-2.975在該里程上盾首中心的設計大地三維坐標為：X 首=45340.610, Y 首=29536.520, Z 首=-2.945由此得到三維坐標較差： X=-2mm Y=18mm,AZ=-30mm則可計算出盾首中心左右上下偏差，其分別為:+（ - 2）+ 182=18mm （正號標示偏右），-30mm （負號標示偏下）把以上數(shù)據(jù)帶入第 二組方程組，可解算出盾尾中心在某一里程的大地三維坐標：X 尾=45336.280, Y 尾=29536.209, Z 尾=-3.083在該里程上盾尾中心的設計三維坐標為：X 尾=45336.282, Y 尾=29536.192, Z 尾=-3.055同樣由此得出三維坐標較差： X=-2mm Y=17mm Z=-28mm則可計算出盾尾中心的左右上下偏差，其分別為： 2+（ - 2）+ 172=17mm （正號表示偏右），-28mm （負號表示偏下）同時可計算出盾構機的坡度：【（-2.975） - （-3.083）】/4.34=+2.5%從以上數(shù)據(jù)可以得知，在與對應里程上盾首中心和盾尾中心設計的三維坐標比 較后，就可以得出盾構機軸線和設計軸線的左右偏差值和上下偏差值，以及盾 構機的坡度，這就是盾構