PPS盾构机导向系统简介
PPS导向系统在TBM中的应用
3 PPS导向原理
PPS系统定位 、导向的基本原理和步骤是 : ( 1)
采用常规的测量方法 , 进行远程棱镜 (参考点 )的定 位 ; (2)由于经纬仪的水平角度测量系统不能确定参 考点 , 所以电动经纬仪本身亦需采用传统的测量方 法 , 通过事先定位的远程参考点进行定位 ; ( 3 ) TBM 上两个电棱镜初始点的坐标 , 可以通过经纬仪测量倾 斜距离 、水平角和垂直角进行定位 ; ( 4)将上述数据 全部输入计算机 , 即可得知 TBM 任何部位的三维坐 标以及 TBM 倾斜和翻滚的数据 ; ( 5 )将设计的隧洞 轴线以全球坐标表示并事先输入到计算机中去 。这 样 , 即可随时求出 TBM 的水平偏差 、竖向偏差及其 方位 , 并用图表显示给操作者 。
Abstract: The PPS orientating system for tunneling can make a p recise orientation for TBM and its tunneling direction by p rovide the related information of tunneling error from TBM to the operator1 Based on the orientating p rincip le of the system , the tunne2 ling of TBM can be guaranteed to be made exactly along the designed the axes by grasp ing the app licable p rogram of the system to tunneling w ith TBM , finding out the factors of the tunneling error from TBM during the tunneling and taking the related measures for the error modification1 Key words: PPS positioning; orientating system; water delivery tunnel; TBM; tunneling error
PPS导向系统的应用研究
９ Ｉ
一 ｌ Ｈ Ｅ 。 Ｒ １ ：ｎ一。 ， ＿ ＇
ｌ
关键词 ：组成 原理 信息显示 移站
概述
辽 宁 省 大 伙 房 水 库 输 水 一 期 工 程 是 辽 一
宁 省十 五期 间 的重 点建 设项 目。 工程 规模 为 ８ ３ ｋ ，开挖直 径８ Ｏ ５．２ ｉ ｎ ． ｍ的输 水隧 洞８ 。隧洞 开挖 施 工采 ／ ３０
结 合施 工支洞的布置 ，开挖 工程分 四个作业工 区 。每 一 个掘 进区间掘进完 成后随 即进 行隧洞 二 次混凝土永久性衬砌 。 （ ）Ｐ Ｓ １ Ｐ 导向系统组 成
１ ）马 达 全 站 仪
显示 的Ｔ Ｍ偏差值跳动过大 ，主司机很难判断 Ｂ 为 了得 出ＴＢ Ｍ的位 置和方 向，至少需要确 ＴＢ Ｍ的准确位置 ，给调向带来困难 ，因此要进 定Ｔ ＢＭ上的两个点。 由于ＴＢ Ｍ的不断滚动和 向 行 移站。移站就是移 动全站仪和后视 棱镜的位 前移动 ， 这两个点必须以三维坐标 的形式 体现 ， 置 ，重新确定 系统之 间的位置关系 。根据 本套 而这两个确定的 点就是 安装在Ｔ Ｍ前部的两个 导 向系统的特点结 合现 场实际情况 ，确定每向 Ｂ 马达棱境 。这两个棱镜 相对于Ｔ Ｍ￣ 线的位置 Ｂ Ｉ ｔ 前掘进９ ～ｌ０ Ｏ ２ ｍ要移站一次 。站点坐标通过常 关 系在ＴＢ Ｍ安 装时被确定并保持不变 。全站仪 规测量手段得出，数据要准确 、可靠。 通过在 不同时段测量 出马达棱镜 的三维坐标来 （ ）影响导向的 因素及采取的措施 ６ 确定Ｔ Ｍ机 器轴线在隧洞内的实际位置 ，从而 Ｂ １ ）掘进机上电器设备 多，信号干扰大 ，为 指导主司机进行方 向纠偏。 保 证系统的正确运 行 ，采取抗干扰措 施及数据 （）导 向信息的显示 ４ 有线传输 方式 ； Ｐ 导 向 系统 电脑 采用ｗｉ ｄ ｗｓ 作 系 ＰＳ ｎｏ 操 ２ ）洞 内 粉 尘 多 ，水汽 大 ，必 须 保证 通 风 、 统 ，系统 元件采集完 测量数据经过 电脑进行 自 除尘 系统的正常运行 ，创造 良好的测量环境 ； 动计算处理 ，最终以 画面的形式反馈给Ｔ Ｍ主 Ｂ ３ ）全站仪与前视乌达棱镜的距离不宜过长， 司 机 ， 如 图 应控制在９ —１０ ０ ２ 米之内， 提高数据稳定程度； ４ ）定期采用常规的测量手段检查实际掘进 偏差 ，并与系统导 向偏差进行对 比，避 免因为 系统部件松动、变形发生测量错误 ； ５ ）系统单元较多，并且特别敏感，抗干扰 能 力不强 ，必须 没专人值班 ，在掘进 过程 中随
浅谈对PPS导向系统的改进
确 定 不 变 的 ，全站 仪 通 过 不 断地 修 正 同时 段 测 量 出 的两 个 棱 镜
６ ０
的 三维 坐 标 来 确 定 Ｔ Ｍ 轴 线 在 隧 道 内 的位 置 。 Ｂ 首 先 是 全站 仪 自动测 量 参 考 棱镜 （ 视 ） 后 的位 置 ， 后 测量 自 然 动 棱镜 的位 置 ，根 据 自动棱 镜 和 固定 参 考 点 之 间 的相 对关 系 ， 推
Ｐ Ｓ系 统 的 硬 件连 接 示 意 图如 图 ２ 由 于盾 构 机 和 导 向 系 Ｐ 。 统工 作 环 境 比较 复 杂 ， 电磁 干 扰 和 粉 尘 都 比较 多 ， 以将 数 据 多 所
１１ Ｐ ． Ｐ Ｓ导 向 系统 组 成 Ｐ Ｓ导 向 系 统 由全 站 仪 、 站 仪 供 电 器 、 据 多 路 器 、 Ｐ 全 数 自动 棱 镜 、 斜 仪 、 视 棱 镜 和 ＩＣ 电 脑 以及 Ｔ Ｍ３计 算 软 件 组 成 ， 倾 后 Ｐ Ｂ
的 ， 今 仍 有 部 分 盾 构 机 配 备 Ｐ Ｓ导 向 系 统 ， 至 Ｐ 因此 对 Ｐ Ｓ 导 向 Ｐ
系 统 进 行 改 进 有 一 定 的 优 势 和 前景 。
１ Ｐ Ｓ导 向 系统 的 组 成 、 理和 功 能 Ｐ 原
机 中 心 的 坐标 、 位 和盾 构 机 的倾 斜 情 况 。 方
Ａｂ ｔａｃ ｓｒ ｔ
Ｔ ｅ ｏ ｊｃｉ ｆｔｉ ａ ｅ ｓ ｔ ｎｒｄ ｃ ｈ Ｐ Ｓ ｕｄ ｙ ｔｍ ｆ ｈｅｄ ｍａ ｈｎ ｎ ｏ ｐ ｅ ｅ ｔｉ ｒ ｃｐｅ ａ ｄ ｈ ｂｅ ｔ ｅ ｏ ｈｓ ｐ ｒｉ ｏ ｉｔ ｕ ｅ ｔｅ Ｐ ｇ ｉｅ ｓ ｓｅ ｏ ｓ ｉｌ ｃ ｉｅ ａ ｄ ｔ ｒｓ ｎ ｔ ｐ ｉ ｉｌ ｎ ｖ ｐ ｏ ｓ ｎ
盾构导向系统原理探讨
盾构导向系统原理探讨摘要：文章从组成、坐标系定义等方面对盾构隧道施工掘进的测量导向系统原理进行探讨。
关键词：盾构；测量；PPS导向1概况目前在我国盾构隧道掘进中所使用的导向软件有VMT、PPS、三菱以及国产的力信等。
其中PPS、三菱和力信的组成部分基本上一致，主要由棱镜、倾斜仪、带司服马达的全站仪、工业微机和数据交换装置组成，而VMT则多了一个激光靶。
所有导向系统的原理也都基本一致，且早期的VMT导向系统也是采用双棱镜的，文章仅围绕PPS系统的导向工作原理做探讨性说明。
(见图1)2PPS导向系统2.1各组成部分的作用各个组成部分作用如表1所示。
2.2坐标系的定义①大地坐标系(O-XYZ)：简称地面坐标系，根据隧道中线设计而定，一般为地方坐标系。
洞内(外)控制点、测站点、后视点以及隧道中线坐标，均用该系坐标表示。
②盾构机坐标系(o-xyz)：简称机械坐标系，在盾构机在水平放置且未发生旋转的情况下，以盾构机刀头中心前端切点为原点，以盾构机中心纵轴为x轴，由盾尾指向刀头为正向；以竖直向上的方向线为z轴，横轴y轴沿水平方向与x、z轴构成左手系。
盾构机坐标系是连同盾构机一起运动的独立直角坐标系。
盾构机尾部中心参考点、导向系统的微型棱镜等相对盾构机的位置都以此系坐标表示，这些坐标必须在盾构机出厂前精确测定。
③滚动角(roll)：围绕盾构机中心纵轴(x轴)旋转产生的角度。
倾斜角(pitch)：盾构机刀头中心相对于盾尾中心抬高或降低的角度。
(见图2)2.3PPS导向原理在掘进过程中，导向系统按如下流程工作：由系统控制全站仪实时测定盾构机上两个微型棱镜的三维坐标(大地坐标)；利用安装在两棱镜之间的倾斜仪测得盾构机倾斜角和滚动角。
通过工业微机上安装的导向软件计算出当前的盾构机刀头、盾尾相对于设计线路的位置并用图形界面显示出来(见图3)。
如此反复进行，指导盾构机向前推进。
PPS的导向工作是如何实现的呢?首先，盾构机在出厂前已经将导向棱镜与刀头、盾尾的关系确定了(即机械坐标、夹角和距离)；其次，盾构机在实际掘进中是会发生滚动和倾斜的，那么就需要通过倾斜仪将这种角度变化精确测量出来，有了滚动和倾斜角后就可以对导向棱镜的盾构机坐标(机械坐标)进行滚动、倾斜改正，改正完后再重新计算出它们与盾构机刀头、盾尾的关系；最后，通过全站仪测得两导向棱镜的大地坐标，利用它们与盾构机刀头、盾尾的关系即可推算出刀头和盾尾的大地坐标，再通过与设计隧道中心轴线的比较就可得出盾构机刀头、盾尾的水平、垂直偏移量以及所对应的线路里程。
TBM掘进机施工中人工导向测量
TBM掘进机施工中人工导向测量作者：肖志兴来源：《建筑工程技术与设计》2014年第25期摘要：TB880E型隧道掘进机配备的测量系统PPS导向系统，在实际应用过程中存在不稳定因素，受环境影响较大，为确保掘进方向的正确性，正确指导施工，必须人工测量导向来复核，实现精确贯通。
关键词：TBM PPS 人工导向一、PPS导向系统概述近年TBM掘进机在国内使用不断升温，尤其是在特长隧道中的应用起到了巨大的作用，完全由我们自己管理使用只是近年来才开始起步的。
其导向系统为PPS，其工作基本原理与普通测量原理相同，它由一部电脑，一台套全站仪，一部倾斜仪组成。
PPS工作程序就是用电脑来代替人员来操作全站仪，完成数据采集过程，通过对安装在TBM上的小棱镜进行测量，并将全站仪测量的结果及时反馈给电脑，再由电脑程序绘制出TBM状态及TBM中心与隧道中心的位置关系（也就是掌子面的情况），反映给控制室，控制室以此来指导施工方向。
二、做人工导向的必要性PPS测量系统是由PPS公司最新生产的配合TBM施工的时时动态测量系统，它的很多方面还不完善，受外界环境影响较大。
例如在前视距离远时，掘进过程中受灰尘等条件影响，电脑所显示的数据跳动较大，无法确定正确的方向，从而影响施工。
它的测站及后视是由人工安装在洞壁上，有时会存在松动或移位等问题，此时的测量数据已经错误，但在电脑的显示屏可能还是显示状态正常，这时而且类似情况会经常发生。
为保证掘进方向的正确性，人工导向复核PPS测量的数据是必要的，也是必须的。
由于无法直接对掌子面进行测量放线，常规方法已不适用。
根据总结前人经验，以及在吐库2线SK1标左线实际施工中的心得，总结出一套适用于TBM施工的人工测量确定方向的方法。
在介绍人工导向方法之前，先介绍一下PPS导向系统的工作原理及过程以便大家能够理解人工导向的必要性。
三、PPS工作原理基本原理与普通测量原理相同，它由一部电脑，一台套全站仪，一部倾斜仪组成。
盾构管片拼装模式说明书(操作手)
PPS 管片拼装程序使用的简要说明（盾构操作手使用）
PPS 拼装程序简要操作说明（盾构机操作手）
1. 简要导向信息说明
显示为（measurement OK ）,测量完成状态，只有此时状态为最真实可信的。
并且只有在时状态下才可以起动管片拼装程序。
刀盘切口，中盾尾，尾盾里程
偏航角或趋势角
机器三维视图，前端蓝圆为刀盘，后部大红圆为盾尾。
刀盘切口，中盾尾，尾盾的水平偏差
2. 拼装程序使用。
PPS管片拼装模式打开的前提是导向测量显示完成状态。
（左下角为绿色，且显示测量完成），在测量（Survey）菜单下，开始“管片拼装（start ring build）”，拼装模式打开后，如图所示。
此时要认真量取，并输入盾尾间隙，才可以使管片计算程序正常工作。
3. 拼装程序计算结果的显示
对于管片的计算要求可以在主界面，设置菜单下的管片拼装设置选项中更改。
4. 拼装完成后的工作
上述，按“开始拼状”键，即进入此界面，在拼装完成后，可以重新读取铰接的行程量，然后再次输入当前的盾尾间隙，（共两次）此时可以更改环号，与拼装点位，工作完成后，按“保存”SA VE 键，返回推进测量模式，管片的所有拼装信息，将会被记录，且无法更改。
再次输入盾尾间隙
5．管片拼状记录的查看
在主界面的“数据库（Database）”菜单下的“管片报告”ring report里可以查看以往的所有管片拼状记录。
此记录里可以显示与此环管片拼装相关的所有信息，可以打印作为施工日志或备案报告使用。
可以直接在办公室的电脑里打印，也可以在PPS机器电脑中打印成PDF格式，再拷出打印保存。
盾构机辅助系统原理
盾构机辅助系统原理导向系统是盾构机辅助系统中的重要部分，它通过对刀盘行进方向的控制，保证盾构机能够按照设计要求准确地进行推进。
导向系统主要包括测量系统和控制系统两部分。
测量系统使用激光、光电和测角仪等装置，对刀盘行进的位置和姿态进行实时监测和测量，将获得的数据传送给控制系统。
控制系统根据测量数据和设计要求，产生相应的控制信号，通过对液压缸和控制阀的控制，实现刀盘的位置和姿态的调整，保持刀盘在固定的轨道上行进。
控制系统是盾构机辅助系统中的核心部分，它负责盾构机的整个工作过程的控制和监测。
控制系统可以根据地质数据和设计要求，自动调整盾构机的推进速度、刀盘的转速和推进力等参数，以确保盾构机的安全推进。
控制系统还可以根据测量系统提供的数据进行实时监测和故障诊断，及时发现并处理出现的问题，确保盾构机的正常工作。
同时，控制系统还可以和其他辅助系统进行数据交互和信息共享，实现盾构机的自动化控制和智能化管理。
泥水注浆系统是盾构机辅助系统中的重要组成部分，它主要用于控制盾构机前部的土体的稳定和处理。
泥水注浆系统首先将土体与水进行混合，形成泥浆，然后通过管道将泥浆注入到刀盘前部的泥浆注浆室中。
在注浆室中，泥浆会与刀盘旋转和推进时产生的土颗粒相互作用，形成稳定的土浆体。
这样，泥浆可以提供给刀盘和刀盘前部的密实辅助填充物，增加刀盘的推进力和切削能力，同时还可以减小地面沉降和土体的塌陷风险。
刀盘行进系统是盾构机辅助系统中的关键部分，它负责驱动刀盘的旋转和推进，实现盾构机的推进工作。
刀盘行进系统主要包括电机、液压传动系统和行走装置三部分。
电机通过驱动液压泵或发电机产生的动力，将动力传递给液压传动系统。
液压传动系统通过控制阀和液压缸，将动力转化为刀盘的旋转和推进力。
行走装置通过液压缸的控制，使刀盘能够在地下隧道中准确地行进和定位，实现盾构机的推进过程。
综上所述，盾构机辅助系统的原理主要包括导向系统、控制系统、泥水注浆系统和刀盘行进系统。
盾构机的工作原理
盾构机的工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的特殊工程机械，它的工作原理主要是利用盾构机的特殊结构和工作方式来完成地下隧道的开挖和支护。
盾构机的工作原理可以分为以下几个方面来进行详细介绍。
首先，盾构机的工作原理涉及到盾构机的结构和组成部分。
盾构机通常由刀盘、推进系统、土压平衡系统、导向系统、控制系统等部分组成。
刀盘是盾构机的主要工作部件，它可以根据需要更换不同类型的刀具来适应不同的地质条件。
推进系统是用来推动盾构机前进的部分，它可以根据需要进行调节和控制。
土压平衡系统是用来平衡地下土压力的部分，它可以根据需要来调节土压力，保证盾构机的正常工作。
导向系统是用来控制盾构机前进方向的部分，它可以根据需要来调节盾构机的前进方向。
控制系统是用来控制盾构机整体工作的部分，它可以根据需要来控制盾构机的各项工作参数和功能。
其次，盾构机的工作原理涉及到盾构机的工作过程。
盾构机在进行地下隧道开挖时，首先需要进行现场勘探和地质勘测，确定隧道的开挖路线和地质条件。
然后根据实际情况选择合适的盾构机类型和工作参数，进行盾构机的组装和调试。
接下来是盾构机的推进工作，盾构机通过刀盘的旋转和推进系统的作用，不断向前推进，同时利用土压平衡系统来平衡地下土压力，保证盾构机的正常工作。
在盾构机推进的同时，还需要进行隧道的支护工作，通常采用液压支架和混凝土浇筑的方式来进行隧道的支护。
最后是盾构机的出洞工作，当盾构机完成隧道开挖后，需要进行盾构机的拆除和回收，同时进行隧道的后续处理和修复工作。
最后，盾构机的工作原理涉及到盾构机的应用和发展。
随着科技的不断进步和工程技术的不断发展，盾构机在地下隧道工程中的应用越来越广泛，成为了地下隧道开挖的主要工程机械。
同时，盾构机的技术也在不断改进和完善，出现了各种不同类型和规格的盾构机，以适应不同地质条件和工程要求。
盾构机的工作原理也在不断改进和完善，以提高盾构机的工作效率和施工质量。
综上所述，盾构机的工作原理主要涉及到盾构机的结构和组成部分、工作过程以及应用和发展等方面。
盾构(TBM)导向系统简介
六、维护与故障处理
1、导向系统保护
导向系统部件： 激光靶（马达棱镜）、全站仪、棱镜、工业电脑、控制箱、电台、天线、 电池、电缆等；
水、油、浆液、灰尘、震动、高温和机械伤害；
全站仪定期保养——半年一次，检定
六、维护与故障处理
2、简单故障排除
一些影响因素可能会使导向系统不能正常工作，可现场简单排除： 测量窗口阻挡； 灰尘； 管片旋转； 管片振动； 电缆故障； 电脑故障； 注意观察导向系统界面中的一些常用警示信号及其意义，向测量组了 解。
导线、搬站、 管片测量、人工测量盾构。
四、对现场的要求
3、测量环境
烟尘、水汽、管片……
4、日常巡视
激光靶、马达棱镜、电缆收放、托架……
5、异常情况反馈
搬站、故障、偏差超限、数据跳动……
五、隧道贯通
贯通误差影响因素
1、洞外控制测量； 2、盾构井联系测量（洞外~洞内）； 3、洞内控制测量； 4、施工测量； 5、导向系统； 6、盾构姿态偏差； 7、贯通端洞门偏差
一、导向系统简介
6、显示界面——PPS
一、导向系统简介
6、显示界面——VMT
一、导向系统简介
6、显示界面——隧道股份
一、导向系统简介
7、管片选型
（1）目的：
盾尾间隙—相等； 推进油缸伸长量—对等； 管片与DTA偏差—尽量小。
（2）数据来源
中线 A
盾构姿态偏差
B
管片计算
C 推进油缸行程
E
铰接油缸行程
三、误差与错误
3、管片不稳定对导向系统测量结果的影响
管片上浮或沉降——姿态变低或变高 管片位移——方向偏差变化，误差连续累积放大 旋转——方向和高程均变化，导向系统停止工作 管片震动—— 围岩变形——方向偏差变化，误差连续累积放大
盾构pps导向系统操作手册
1、基本原理在隧道掘进的过程中,为了避免盾构机姿态发生大的偏差, 必须对盾构机的位置和隧道设计轴线的相对位置关系进行持续地监控测量。
PPS导向系统的作用就是使盾构机按照设计路线精确地掘进，保证施工质量。
PPS导向系统主要由以下几个部分组成：1.激光全站仪2.工业电脑3.数据传输电缆或无线数据传输器4.盾尾间隙测量装置5.双轴倾斜仪器6.PPS自动棱镜7.数据转换器8.数据传输电缆（连接至办公室）9.反射棱镜PPS导向系统的基本原理洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础，首先在隧道的右上侧衬砌上固定两个吊篮，一个位于盾构机后配套拖车上方，另一个尽量往后作为后视点，通过支导线的形式测量两个点的坐标和高程。
激光全站仪安装在位于盾构机拖车上方的吊篮上，后视基准点（安装反射棱镜）定位后。
全站仪自动掉过方向来，搜寻PPS自动棱镜， PPS自动棱镜接收入射的激光定向光束，即可获取激光全站仪至PPS自动棱镜间的距离、方位角、竖直角。
TBM的仰俯角和滚动角通过双轴倾斜仪来测定。
将测得的各项数据传向主控计算机，计算机将所有测量数据汇总处理，就可以确定盾构机在全球坐标系统中的精确位置。
将盾构机轴线上前后两个点的三维坐标与事先输入计算机的隧道设计轴线比较，就可以显示盾构机的姿态了。
2、准备工作2.1隧道的中线数据根据设计院提供的数据，把隧道的中线数据写成以下形式，ST表示测站里程，X，Y，Z分别代表北、东和高程，各项数据间用空格隔开，正值前可不加“+”，最后以文本文档的形式保存下来。
ST 50.000m Y +619035.582m X +27351.521m Z +457.433mST 49.000m Y +619034.597m X +27351.346m Z +457.452mST 48.000m Y +619033.613m X +27351.170m Z +457.471mST 47.000m Y +619032.628m X +27350.996m Z +457.491mST 46.000m Y +619031.644m X +27350.821m Z +457.510mST 45.000m Y +619030.659m X +27350.646m Z +457.530mST 44.000m Y +619029.674m X +27350.472m Z +457.550m2.2管片定义隧道的管片拼装可以由PPS的管片计算软件来简化统一。
盾构导向系统培训-林海荣
问题1、测量失败 问题2、定向失败 问题3、通讯异常
3、通讯异常 A、检查控制箱电源是否正常； B、检查电台电源是否正常；连接至仪器线缆是否通畅；
C、查看主界面状态栏是否变为红色，通过查阅日志处理；
系统操作
司机需要的信息
一、MTG-T系统 1、测量失败 A、检查全站仪至激光靶是否通视或有物体遮挡； B、检查仪器电源是否正常； C、查阅主界面下方的信息栏，确定引起故障原因； 2、定向失败 A、检查全站仪至后视点是否通视或有物体遮挡； B、检查仪器电源是否正常； 3、通讯异常 A、检查控制箱电源是否正常； B、检查无线电台电源是否正常； C、查看主界面状态栏是否变为红色，通过查阅日志处理；
ROBOTEC盾构自动导向系统由日本演算工房开发， 是采用两棱镜技术的盾构自动导向系统。
上海米度 MTG-T系统
日本演算工房 ROBOTEC系统 德国 PPS系统 上海力信 RMS-D系统
系统介绍
现有导向系统
德国VMT公司 SLS-T系统
PPS盾构自动导向系统由德国PPS公司开发，是采 用两棱镜技术的盾构自动导向系统。
平面趋势
司机如何查看
信息术语解释 简单问题与处理
SLS-T系统 MTG-T系统 ROBOTEC系统 PPS系统 RMS-D系统
垂直趋势 盾构姿态图形 垂直偏差
盾构姿态图形 平面偏差
滚动角 俯仰角
系统操作
盾构自动导向系统将各项测量数据与盾构机的姿
司机需要信息
态以图文的方式显示，司机通过系统主界面上的图形、
司机如何查看
信息术语解释 简单问题与处理
问题1、测量失败 问题2、定向失败 问题3、通讯异常
盾构导向系统的使用及保养
⑵PLC为红色：故障可能为从VMT电脑到 PLC之间的连接线有问题，也可能是PLC有 问题，数据无法传输，检查这两个地方。
⑶全站仪显示为红色：故障可能是几个方 面的；
精选ppt
18
4.导向系统的日常故障及处理
• 13.如果在SLS-T软件主界面上的“ELS” 标识变为红色，不能变回，则关闭保险 “8-5F6”，接着将其打开以冲置中央控 制箱当需要时。
• 14.检查管环的位置并跟SLS-T中显示的 位置进行比较每10环
精选ppt
24
4.导向系统的日常保养
• 15.拆光靶后面的插座时，只需要拧动箍 在光靶上的连接环，千万不要蛮力拧接 头。
精选ppt
9
2.盾构导向系统的组成
整个系统的组成 E L S 接 收 靶 情况及各个部件 之间的相互关联 如图所示：
电缆线 激光全站仪
黄盒子
控制盒 电脑 调制解调器
• 图5 系统相互关联图
精选ppt
10
2.盾构导向系统的组成
图六 系统相互关联图
精选ppt
11
ห้องสมุดไป่ตู้
导向系统的组成
精选ppt
12
3.导向系统的使用
• 16.激光站和后视托架必须稳定，不要固 定在不同的管片上。
• 17.如果出现漏浆和漏水现象，及时采取 措施保护全站仪和激光靶。
精选ppt
25
4.导向系统的日常保养
• 18.如果长时间停机，关闭系统电源。 • 19.防止激光靶玻璃屏幕被撞坏，否则水
会进入损坏激光靶配件。 • 20.无论如何不要移动激光靶基座和参考
pps盾构导向系统说明
System Layout Diagram
front shield of TBM
tail of TBM
push rams
6PPS6 PPS 4527
articulation cylinders
segments
1 theodolite with EDM wall mounted 2 system computer IPC 3 data transmission (cable or radio link) 4 clearance measurement (option) 5 pitch and roll inclinometer 6 PPS motor prisms 7 data transmission (serial, digital) 8 office transmission line (optional) 9 reference prism
9
alignment
1
3
radio link
8
moodrem ethernet
office-PC (desktop) with printer
cutterhead
Poltinger Precision Systems Simbacher Straße 127 D-94405 Landau a. d. Isar
2 of 9
The Hardware
Fully automatic, unattended system operation requires the use of a motorised theodolite, capable of automatically detecting and measuring prisms. The theodolite, under control of the system computer, measures to the two prisms (6) mounted on the TBM and periodically to the remote prism (9). Furthermore, a two-axis, high accuracy inclinometer (5) is installed in the TBM to detect the pitch and roll occurring on the TBM during mining. The program on the system computer (2) picks up all measurements and calculates the precise global co-ordinates, orientation and inclination of the TBM from these values. Motorised Theodolite / example Because the survey window of a TBM is usually located near its perimeter, an inaccuracy of the inclinometer measurement results in a potential positional error. Therefore, the designed accuracy of the inclinometer is always given - even under mining conditions - and is better than 0.01 degree.
关于盾构机PPS导向系统中刀盘中心坐标的推导技术
１导 向 系统 设 备 组成 ．
导 向系统 的设备配 置必须 要适应各 种施工环境 下 的要 求 ，盾 构施 工环 境 高温 、潮湿 、昏暗 、人 工干 扰大 的特 点 。导 向系 统 的仪 器要 满足 在这 些条 件下 正 常运 行 ，并保 证 其测 量和 运算 精度 ，所 以，导 向系 统的仪器 选择至 关重 要 。导向系统 的设备 由以下几 个部 分组成 ： 激光 全站 仪 、工业 电脑 、数据 传输 电缆或无 线 数据 传输 器 、盾 尾 间 隙测 量装 置、 双轴 倾斜 仪 器 、ＰＰＳ 自动棱 镜 、数 据转 换器 、数 据传 输 电 缆 （ 接 至 办 公 室 ） 反 射 棱 镜 ，如 图 ｌ。 连 、
备 的 姿 态 和 标 。
堂
书 ＊ ｌ ｈ 寸 Ｉ 一 ｕ
２ ２仪器 单次柃测精度 达到 ２ ２ ｐ ，以大地 砷 标输 入此 显 示 合 同 设 各掘 进 姿 态 和 与轴 线 的 偏 差 ； 具 有 掘 进 姿 态 预 测
图 ２ 莱卡圆棱镜点位分布 图
中心坐标 仰俯 角 滚动 角 计算
仪 、 ｐ ｓ 自动 棱 镜 必 须 安 装 到 前 盾 体 上 ，这 样 以 后 直 观 的 反 应 刀 盘 的 ｐ
的正常运 转性 能和本身的测设精度是是保证 盾构施 工精度 的关键 ，首先，我们首先必须 了解它的 系统的设备 配置和定 向原理 。
【 关键词 】 盾构机 Ｐ Ｓ导向系统 Ｐ
２ ３激 光 标 靶 分 辨 率 需 达 到 ０ １ｉ， 或 者 棱 镜 的 自动 照 准 度 为 ０ ２ ． ．ｉ Ｉ ｍ ． 秒 ， 防 护 等 级 为 Ｉ ５。 ５ Ｐ
＇ １ ．４、 盾 构 机 转
轴 线方 ¨的算法 ：
盾构pps导向系统操作手册
1、基本原理在隧道掘进的过程中,为了避免盾构机姿态发生大的偏差, 必须对盾构机的位置和隧道设计轴线的相对位置关系进行持续地监控测量。
PPS导向系统的作用就是使盾构机按照设计路线精确地掘进，保证施工质量。
PPS导向系统主要由以下几个部分组成：1.激光全站仪2.工业电脑3.数据传输电缆或无线数据传输器4.盾尾间隙测量装置5.双轴倾斜仪器6.PPS自动棱镜7.数据转换器8.数据传输电缆（连接至办公室）9.反射棱镜PPS导向系统的基本原理洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础，首先在隧道的右上侧衬砌上固定两个吊篮，一个位于盾构机后配套拖车上方，另一个尽量往后作为后视点，通过支导线的形式测量两个点的坐标和高程。
激光全站仪安装在位于盾构机拖车上方的吊篮上，后视基准点（安装反射棱镜）定位后。
全站仪自动掉过方向来，搜寻PPS自动棱镜， PPS自动棱镜接收入射的激光定向光束，即可获取激光全站仪至PPS自动棱镜间的距离、方位角、竖直角。
TBM的仰俯角和滚动角通过双轴倾斜仪来测定。
将测得的各项数据传向主控计算机，计算机将所有测量数据汇总处理，就可以确定盾构机在全球坐标系统中的精确位置。
将盾构机轴线上前后两个点的三维坐标与事先输入计算机的隧道设计轴线比较，就可以显示盾构机的姿态了。
2、准备工作2.1隧道的中线数据根据设计院提供的数据，把隧道的中线数据写成以下形式，ST表示测站里程，X，Y，Z分别代表北、东和高程，各项数据间用空格隔开，正值前可不加“+”，最后以文本文档的形式保存下来。
ST 50.000m Y +619035.582m X +27351.521m Z +457.433mST 49.000m Y +619034.597m X +27351.346m Z +457.452mST 48.000m Y +619033.613m X +27351.170m Z +457.471mST 47.000m Y +619032.628m X +27350.996m Z +457.491mST 46.000m Y +619031.644m X +27350.821m Z +457.510mST 45.000m Y +619030.659m X +27350.646m Z +457.530mST 44.000m Y +619029.674m X +27350.472m Z +457.550m2.2管片定义隧道的管片拼装可以由PPS的管片计算软件来简化统一。
PPS导向系统在深圳地铁中的应用
PPS导向系统在深圳地铁中的应用摘要：PPS导向系统利用虚拟现实技术、仿真技术，结合全站仪，在盾构法地铁施工中采用无线数据传输，快捷、准确地以图形和数字的双重效果实时显示在IPC电脑屏幕上，向盾构机操作手提供刀盘和盾尾的位置与姿态，供盾构机操作手及时调整盾构掘进参数，指导正常施工。
关键词：PPS导向系统,盾构,IPC电脑,TCA电子全站仪1、引言本文通过介绍PPS导向系统，以及维尔特盾构机在深圳地铁2号线东延段2226标盾构区间的应用、维护及应注意的情况。
2、PPS导向系统2.1 导向系统介绍PPS导向系统创始于上世纪70年代，总部位于德国Landau。
为各种型号的隧道掘进设备提供服务，同时PPS也为盾体、模具、管片提供高精度的测量服务。
在地铁隧道盾构机掘进过程中,为了避免盾构机发生意外的运动及方向的突然改变，必须对盾构机位置和隧道设计中线(DTA)的相对位置关系进行持续地监控测量，便于盾构机操作手能够按照设计路线精确地掘进，PPS导向该系统为盾构机沿设计轴线掘进提供了重要的数据信息，PPS导向系统具有完善的功能，操作简便。
2.2 导向系统组件2.2.1导向系统组件配置及连接线路PPS导向系统是由TCA全站仪、全站仪供电器、数据多路器、自动棱镜、参考棱镜、双轴倾斜仪和IPC电脑及TBM3计算软件组成。
其组件布置见图2-1。
图2-1 PPS组件布置图2.2.2主要系统组件功能简介(1) TCA激光全站仪安装有自动马达，具有自动照准目标和跟踪，并可发射激光束，与全站仪供电器直接连接，并通过无线方式将测量结果发送给数据多路器传输至IPC 电脑。
(2) 数据多路器是PPS导向系统的数据交换控制中枢，它能接收全站仪通过供电器发射的数据信号和发送IPS电脑给全站仪的控制信号、接收双轴倾斜仪俯仰和滚动的角度数据和盾构机PLC提供的铰接、油缸的伸长量数值，然后直接传输至IPC 电脑，协调它们之间的数据信号传输，确保数据间通讯的有序工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PPS盾构机导向系统简介
（1）导向系统是为了最大限度地把控制点位置信息提供给盾构机掘进系统，指导盾构司机进行操作。
导向系统自动确定准确的三维空间位置和盾构机的开挖方向，并向司机提供盾构机离设计中心线的偏差。
投影路径显示器（选用件）将偏离的盾构机调回设计中心线的最佳路线提供给司机。
（2）盾构机的位置和开挖方向的控制，是通过控制盾构机的至少两个控制位置及倾斜和转动角度来完成的，其控制点为安装在盾构机前部的两块棱镜，其相对于盾构机轴心线和局部坐标系的精确位置在组装盾构机时一次确定下来。
（3）盾构机转动和倾斜的角度是通过安装在盾构机内部的双轴倾斜仪精确测量得出，并进行控制和随时调整。
盾构机导向系统布置图见图12-4《PPS系统布置图》。
盾构机掘进控制机理为：在安装过程中通过人工测定预先确定好坐标的参考点（9）来定向经纬仪（1），并将测量基准资料输入系统电脑（2），再通过固定好位置和方向的机动经纬仪（1）自动测量盾构机里面的两块棱镜，通过标准勘测方法（系统附加功能）确定出经纬仪新的位置，进而得出盾构机姿态。
图12-4 PPS系统布置图
1：机动经纬仪、2：计算机、3：为间隙测量（选用）、4：推进油缸数据传输（选用）
5：倾斜与转动双轴倾斜计、6：安装在盾构机上的棱镜、7：系列数据传输（选用）
8：办公室电脑（选用）、9：远程棱镜、10：无线电子连接
（4）通过已定向的经纬仪测量斜距及水平和垂直角度得出盾构机两块棱镜的地球坐标。
由于盾构机局部坐标系中两棱镜的位置在组装盾构机时已确定，而且盾构机转动和倾斜的角度可随时调出，进而盾构机上任意点（如：刀盘中心）在三维空间中的位置都可以计算出来。
地球坐标系中的设计中心线是已知的并预先输入系统电脑，因此，盾构机相对中心线水平和垂直方向的偏差以及盾构机方位经过计算模拟以图形方式显示于液晶屏上。
根据需要，可计算出投影路径并且将偏离的盾构机调回设计中心线的最佳路线显示出来，计算时需考虑一些参数如最小转弯半径或与预制衬砌管片几何图形有关的参数的影响。
（5）经纬仪上的远程棱镜进行定向经纬仪，能够测出自动联机检测经纬仪固定点移动造成的潜在误差。
因为经纬仪通常安装在盾构机后面约25至300m 处刚开挖的可能不稳定的隧道壁上，所以经纬仪移动的可能性很高，盾构机导向系统通过定期测量远程棱镜检查经纬仪固定点的稳定性情况，一旦发生移动随即警示司机。
其误差监测频率可根据需要进行调整。