关于盾构机实时姿态测量和计算方法的研究.docx

1、关于盾构机实时姿态测量和计算方法的研究关于盾构机实时姿态测量和计算方法的研究随着社会经济的发展和城市建设的加快，城市规模不断扩大，人口不断增多，交通越来越来拥挤。一些地方的城市建设者为了治理交通拥堵，分散交通压力。不断寻求解决方式，修建地铁成为了一些城市建设者的主要的选择方式。但是在修建地铁的过程中，工程量非常大，施工难度相对较高。在地铁施工过程中，采用盾构技术，与传统的施工技术相比，有着许多优势，逐渐成为地铁修建过程中的主要施工方法。本文将主要分析盾构姿态的测量的原理和方法，探究盾构姿态的测量的精度分析。盾构机姿态简介盾构施工过程就像生活中的目标运动，先进行重心平移，然后在运动的过程中偏航，

2、最后进行自身重心的滚动。因此，在盾构施工过程中，需要监测的数据是盾构机位置和姿态的参数。主要是三维坐标和滚动角、偏航角和俯仰角。盾构机姿态的控制对整个工程施工意义重大，它决定着施工的质量和隧道推进方向的精度。一旦控制不好，容易导致隧道偏差过大和盾尾间隙过小而相碰。盾构机液压系统液压系统是盾构机的核心部分，盾构机的工作机构主要是由液压系统驱动完成，对盾构机系统的运行起着很大的作用。盾构机的液压系统主要包括两大系统，一是推进系统，二是主动铰接系统。2.1.推进系统盾构机的主要工作系统是推进系统，它主要是通过油缸作用于成型观片，以此来实现盾构前进。推进系统的动力单元是一台 80L/min 旋转柱塞泵

3、，执行元件是 24 个油缸，调节和控制部分包括方向的控制、油缸电磁阀的选择、安全阀、节流阀等。盾构机工作时的最大工作压力是 35MPa，液压泵最大推进流量是 80L/min，推进油缸是 240/180-1950（mm）。2.1.1.推力计算盾构机共有推进油缸 24 个，总推力是这 24 个油缸的推力之和，那么在液压系统的最大推力 F 最大-24PSn 中，P 表示油缸的最大压强，S 表示活塞面积，因此，F 最大-2435106Pa3.140.122 37981t2.1.2.推进速度计算盾构机的最大推进速度就是油缸的最大伸长速度，S-1/T，T-V/S1,在这个公式中，S 表示最大推进速度，T

4、表示伸长 1mm 所需要的时间，V表示伸长 1mm 需要的油液体积，S1 为推进流量，S 为 74mm/min。因此，当前的盾构机最大推力是 1200kN,掘进速度是 4065mm/min,推进系统的设计完全符合要求。2.2.铰接系统盾构机的调向主要使用铰接系统，通过调向，使得盾构机形成一定角度，便于控制。铰接系统的动力单元是一台 25L/min 的高压泵，执行元件是 16 个 270/160-190（mm）的油缸。铰接系统的最大压力是 35MPa，液压泵的最大流量是 25L/min，铰接油缸是 270/160-190(mm),铰接力 F 最大-PS2003kN,其中，P 是最大压强，S 是活塞面积，盾构机自身重量是 300t，钢和土体之间的摩擦系数是 0.5，前盾和土体的摩擦力是 F-G-150t1500kN，G 表示前盾自重，表示静摩擦系数。