CN112097707A - 一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***及使用方法 - Google Patents

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徐先达
张雨昊
王孝乐
朱贤浩
亓国栋
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Huahai Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
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Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
Huahai Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明涉及工装改进工艺技术领域，具体来说是一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***及其使用方法，其特征在于包括：一测距仪，所述的测距仪设置于基点，用于实时测量基点与掌子面之间的里程；一数据接收***，用于接收基点与掌子面之间的里程数据，以及高速公路导改里程数据，处理得到掌子面与高速公路之间的位置关系；一数据显示屏，所述的数据显示屏用于显示基点与掌子面之间的里程数据、高速公路导改里程数据和掌子面与高速公路之间的位置关系投影至显示屏，其优点在于：通过已成熟的设备与***进行结合，直观反映开挖位置与高速公路之间关系，降低人为因素影响，确保准确性。

Description

一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***及使用方法
技术领域
本发明涉及工装改进工艺技术领域，具体来说是一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***及使用方法。
背景技术
目前，随着我国铁路交通事业的不断发展，其要应对的施工条件越来越复杂多变，其中铁路与公路立体交叉相互穿越的情况大量增加。铁路隧道下穿高速公路施工过程中，当隧道开挖至高速公路下方位置时，车辆会产生较大荷载影响，特别是开挖至掌子面与高速公路相交位置，风险性更高；而现阶段一般仅采用全站仪对掌子面里程位置进行测量后方可知道里程具体里程位置，无法时刻掌握掌子面与高速公路直接关系，可能导致掌子面开挖后无支护时便有重车在隧顶通行，导致隧道塌方，交通阻断，交通事故等。
发明内容
本发明的目的在于：通过安装此感知***，动态提醒掌子面开挖与高速公路关系，防止超挖导致交通事故发生。
为了实现上述目的，设计一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***，其特征在于包括：一测距仪，所述的测距仪设置于基点，用于实时测量基点与掌子面之间的里程；一数据接收***，用于接收基点与掌子面之间的里程数据，以及高速公路导改里程数据，处理得到掌子面与高速公路之间的位置关系；一数据显示屏，所述的数据显示屏用于显示基点与掌子面之间的里程数据、高速公路导改里程数据和掌子面与高速公路之间的位置关系投影至显示屏。
在基点处通过测距仪获得高速公路导改里程数据。
采用上述感知***的使用方法，其特征在于：所述的方法步骤如下：
a.采用测距仪设置基底，确定基点里程；
b.在基点设置一测距仪，随着掌子面开挖，实时测量基点与掌子面之间的距离，将基点与掌子面之间距离加上基点里程得到基点与掌子面之间里程；
c.基点与掌子面之间里程数据、高速公路导改里程数据传输至数据接收***，进行分析，处理得到掌子面与高速公路之间位置关系；
d.输出数据至数据显示屏，监测显示屏显示的实时数据。
本发明同现有技术相比，其优点在于：通过已成熟的设备与***进行结合，直观反映开挖位置与高速公路之间关系，降低人为因素影响，确保准确性。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，本发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本***主要由三大部分组成，分别是：一测距仪、一数据接收***、一数据显示屏。
测距仪：包括复位按钮、螺钉接线端子与插头（电源，数字输入/输出，模拟输出，RS232,RS422/RS485/SSI）、屏蔽片、用于安装和校准的槽孔（M4或M3螺钉）、用于传感器对准的内六角固定螺钉、传感器前端（激光束输出和接收器镜头）、产品标签、LED状态灯（电源，错误，数字输出）、工业以太网接口（ 三种类型PROFINETR, EtherNet/IP™ or EtherCATR ）、USB2.0Mini、可更换的后盖（用于可选接口）、阀门隔膜、电缆接头M16x1.5mm和螺丝。
数据接收***：测距仪数据通过信号上传至***，***根据提前设定基点位置与反馈信号长度分析实时显示掌子面与高速公路之间位置关系。
掌子面与高速公路之间的关系获得：先选取一个基点，根据基点位置里程，通过测距仪测量基点至掌子面距离可以计算掌子面里程，高速公路每次导改后可采用测距仪测量出高速公路里程，掌子面里程与高速公路里程直接差即可表明掌子面与高速公路位置关系，因测距仪是实时测量的，故可实时显示相互直接关系。
测距仪是一款具有蓝牙或网络终端可以直接上传至***的设备；此***是一个软件或者说是一个终端，现场已投入使用；当数据自动上传至终端时，只需电脑打开软件，点击显示即可。
数据显示屏：根据分析结果确认后的数据，经信号之间输出，直接投影至显示屏中。
本发明所述的***的使用方法如下：
1.采用测距仪设置基底，确定基点位置里程；
2.在基点位置放置一测距仪，随着掌子面开挖，实时测量基点距掌子面距离，测量数据实时输入、输出；
3.根据测距仪测量距离，传输至一数据接收***中，进行分析，实时显示掌子面里程、高速公里导改里程及相互之间距离关系；
4.传输***分析完成后，输出至数据显示屏，可直接根据显示屏显示内容直观看出相互直接关系，实时提醒及报警。

Claims (3)

1.一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***，其特征在于包括：
一测距仪，所述的测距仪设置于基点，用于实时测量基点与掌子面之间的里程；
一数据接收***，用于接收基点与掌子面之间的里程数据，以及高速公路导改里程数据，处理得到掌子面与高速公路之间的位置关系；
一数据显示屏，所述的数据显示屏用于显示基点与掌子面之间的里程数据、高速公路导改里程数据和掌子面与高速公路之间的位置关系投影至显示屏。
2.如权利要求1所述的一种隧道掌子面开挖与前端安全距离的感知***，其特征在于：在基点处通过测距仪获得高速公路导改里程数据。
3.一种采用权1所述的感知***的使用方法，其特征在于：所述的方法步骤如下：
a.采用测距仪设置基底，确定基点里程；
b.在基点设置一测距仪，随着掌子面开挖，实时测量基点与掌子面之间的距离，将基点与掌子面之间距离加上基点里程得到基点与掌子面之间里程；
c.基点与掌子面之间里程数据、高速公路导改里程数据传输至数据接收***，进行分析，处理得到掌子面与高速公路之间位置关系；
d.输出数据至数据显示屏，监测显示屏显示的实时数据。
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