王 智

（青岛市勘察测绘研究院，266032，青岛∥工程师）

目前国内地铁施工中获取盾构机的实时姿态主要采用人工测量手段，耗时且费力，且使用的自动引导系统均是从国外引进，如德国VMT公司的SLS系统及日本的小松系统等。国内一些单位研究的自动引导系统基本都处于试验阶段，且普遍是三棱镜模型。它是基于空间直角坐标转换或根据空间相应特征点距离不变的特性解算方程组来求取盾首盾尾的坐标。当曲率半径比较小时，吊篮上的全站仪会出现不能同时观测到3个棱镜的情形。针对这种情况，提出在盾构机上适当的位置安置2个棱镜和1个双轴倾斜仪来获取盾构机姿态的方法。

开发的两棱镜引导系统的运行流程如下：

（1）在始发井中在盾构机上适当位置焊接2个棱镜，严格测定2个棱镜和盾首盾尾的位置关系，并在盾构机上安置一个电子双轴倾斜仪；

（2）在系统中输入导线点、设计路线等信息，设站后依次测量盾构机上2个棱镜的坐标，同时从双轴倾斜仪中读取盾构机的俯仰角和扭转角；

（3）计算偏差时，首先根据标定数据计算2个棱镜在水平面投影的坐标，并与设计路线比较计算投影点的偏差；

（4）根据读取的俯仰角和扭转角对之前算出的投影点偏差进行改正，得到2个棱镜在轴线上投影点的实际偏差；

（5）根据盾首盾尾和2个棱镜在轴线上投影点的距离关系，由三角形相似原理计算出盾首盾尾的偏差；

（6）由2个棱镜的实测坐标及标定时与首尾的位置关系计算出切口的里程，根据2个棱镜在轴线上投影点的偏差计算方位角偏差。……