盾构机自动导向系统的组成与功能：以德国VMT系统为例

德国VMT公司的SLS-T系统主要由以下四部分组成：

徕卡TCA-1103（图6-30）具有自动照准目标的全站仪，主要用于测量（水平和垂直的）角度和距离、发射激光束。

ALTU（活动激光目标单元）亦称为标板或激光靶板（图6-31）。这是一台智能型传感器，ALTU接受全站仪发出的激光束，测定水平方向和垂直方向的入射点。坡度和旋转也由该系统内的倾斜仪测量，激光靶偏航角由ALTU上激光器的入射角确认。ALTU固定在盾构机的机身内，在安装时其位置就确定了，它相对于盾构机轴线的关系和参数就可以知道。

计算机及隧道掘进软件，SLS-T软件是自动导向系统的核心，它从全站仪和ALTU等通信设备接收数据，盾构机的位置在该软件中计算，并以数字和图形的形式显示在计算机的屏幕上。操作系统采用Windows XP，确保用户操作简便。

黄盒子（图6-32）主要给全站仪供电，保证计算机和全站仪之间的通信和数据传输。

图6-30　TCA全站仪

(www.xing528.com)

图6-31　激光靶

图6-32　黄盒子

自动导向的基本功能：测量盾构相对隧道设计轴线的垂直偏差；测量盾构相对隧道设计轴线的水平偏差；测量盾构的姿态仰俯角；测量盾构的姿态-滚动角；测量数据的记录、查询；测量隧道设计轴线DTA的记录、显示。

自动导向的增强功能：形象化显示盾构位置、姿态；掘进里程精确测算；掘进环数管理；隧道竣工和掘进期间的数据记录；报表功能；地下-地上的异点监测；与盾构控制系统的数据通信和共享。

自动导向的扩展功能：管片拼装管理记录；已拼装的管片K块位置记录；计算显示盾构机的趋势；纠偏功能（计算盾构机切向返回DTA）；预先的管环类型选择；盾尾间隙测量及其对管片、掘进的影响；自动/辅助移站功能；管片模具和管片质量监测。

盾构机的即时姿势角由安装在本体上的陀螺仪和重力加速度计直接计测出来，即盾构机的即时方位角、回转角、俯仰角。

一个环掘进的结束，通常是由陀螺仪自动进行判断的。判断条件：在计测出当前至少有1根千斤顶行程超过了管片宽度的80%后，从管片宽度最伸出的部位开始收缩30%时即为掘进结束。