制导系统是任何非开挖工程的重要组成部分,无论采用何种方法。
在没有适当的引导系统的情况下进行挖掘,就像在没有GPS引导的情况下开车穿过拥挤的未知城市一样糟糕;你可能到达了目的地,但却浪费了大量的时间和金钱。
Microtunneling是一种非开挖方法,用于安装穿越公路、铁路线和主要河流等基础设施的管道。的microtunnel镗床(MTBM)采用高端制导系统,具有实时监测的实时校正能力,与其他非开挖方法相比,具有较高的精度。
为了使制导系统正常工作,它们应该正确地设置、校准、在受控的大气中维护和定期检查。
Microtunneling制导系统
一个可靠和复杂的制导系统是成功完成微隧道工程的关键。引导系统基本上提供了对挖掘线和坡度的控制。
激光控制制导系统通常用于微隧道工程,为作业者提供实时数据进行控制转向作业。
机动激光目标单元帮助确定MTBM的水平和垂直位置以及俯仰和滚动。
激光制导系统工作情况
激光制导系统由一个主动激光器、主动目标、控制台和数据记录器组成。一个激光站被牢固地固定在隧道内,并将激光束投射到安装在MTBM上的激光靶板上。一个目标单元装有高精度机动棱镜,对红色激光敏感,安装在与目标板中心同一垂直轴上的MTBM上,并测量距离。
当激光束击中目标板时,利用激光光斑的偏移量来推断隧道对准的直线和等级。
另一个激光发射器位于隧道背面固定平台上。激光应该能够在没有任何障碍的情况下击中敏感目标。
激光发射器也可以用经纬仪全激光站和棱镜代替,以便进一步参考。
目标从平台的距离是最小30米和最大100米。较小的距离可以导致缺乏精度,由于运动的混凝土段产生的推力从MTBM。较大的距离会导致激光束的折射误差。
简单地说,制导系统利用一个主动激光作为固定参考点,在直线和坡度处沿隧道中心线定向。这束激光束被投射到MTBM中的活动目标上,MTBM中包含光敏细胞,可以读取信息并将其转换为数字数据。
这些数据被传输到控制台,由操作员进行解释。
正确使用引导系统
设置和校准
在MTBM发射之前,包括相机在内的制导系统应该彻底校准和设置,因为制导系统相机是MTBM操作员的主要参考。
操作员使用它来检查MTBM后端的目标位置,并确定对准是否在直线和等级上。
检查倾斜计和滚动传感器,以确认它们工作正常,然后进行校准。
经纬仪也要检查用于倾斜偏移和准直,如果MTBM在运行过程中经历强烈的振动、碰撞或干扰,也要进行同样的操作。
安装和保护制导系统摄像机
制导系统摄像机应该与MTBM操作和碎片隔离。液压顶升架有一个推力块,在反力壁上有一个目标空间,可以让激光瞄准管道的中心线。
相机的参考点可以被任何运动扭曲,必须采取小心防止。激光器的安装装置是在其定位在发射坑后的顶架后面构造的。
安装装置不应受到顶升力的干扰,也不应受到地上和地下任何其他操作的干扰。
频繁的系统检查
为了确保MTBM在轨道上并在计划的航线上运行,在操作期间应该定期检查制导系统。
这些定期检查可以帮助重新校准在手术过程中可能被干扰的任何仪器。从长远来看,在受干扰的系统上工作可能会导致重大错误。
有时制导系统会出现系统错误,操作员和工程师应该接受培训,以识别这些问题,并在其成为重大问题之前解决它们。
气氛控制
隧道内的大气会影响激光对目标的清晰度。
该软件的设计目的是读取最强光的位置,因此高温、灰尘和湿度会干扰激光束的指向,影响读取。
该读数传送给操作人员以确定MTBM的位置。隧道中不受控制的大气会导致激光的折射和色散,清晰度差,导致数据错误。
适当的隧道内的通风系统可以帮助循环空气,调节温度和湿度,减少激光的折射和色散,并为指向的激光束创造一致的大气。