關於盾構機實時姿態測量和計算方法的研究

2023-02-14 06:36:04 字數 1298 閱讀 5423

隨著社會經濟的發展和城市建設的加快,城市規模不斷擴大,人口不斷增多,交通越來越來擁擠。一些地方的城市建設者為了治理交通擁堵,分散交通壓力。不斷尋求解決方式,修建地鐵成為了一些城市建設者的主要的選擇方式。

但是在修建地鐵的過程中,工程量非常大,施工難度相對較高。在地鐵施工過程中,採用盾構技術,與傳統的施工技術相比,有著許多優勢,逐漸成為地鐵修建過程中的主要施工方法。本文將主要分析盾構姿態的測量的原理和方法,**盾構姿態的測量的精度分析。

盾構機姿態簡介盾構施工過程就像生活中的目標運動,先進行重心平移,然後在運動的過程中偏航,最後進行自身重心的滾動。因此,在盾構施工過程中,需要監測的資料是盾構機位置和姿態的引數。主要是三維座標和滾動角、偏航角和俯仰角。

盾構機姿態的控制對整個工程施工意義重大,它決定著施工的質量和隧道推進方向的精度。一旦控制不好,容易導致隧道偏差過大和盾尾間隙過小而相碰。盾構機液壓系統液壓系統是盾構機的核心部分,盾構機的工作機構主要是由液壓系統驅動完成,對盾構機系統的執行起著很大的作用。

盾構機的液壓系統主要包括兩大系統,一是推進系統,二是主動鉸接系統。2.1.

推進系統盾構機的主要工作系統是推進系統,它主要是通過油缸作用於成型觀片,以此來實現盾構前進。推進系統的動力單元是一台80l/min旋轉柱塞幫浦,執行元件是24個油缸,調節和控制部分包括方向的控制、油缸電磁閥的選擇、安全閥、節流閥等。盾構機工作時的最大工作壓力是35mpa,液壓幫浦最大推進流量是80l/min,推進油缸是240/180-1950。

2.1.1.

推力計算盾構機共有推進油缸24個,總推力是這24個油缸的推力之和,那麼在液壓系統的最大推力f最大-24×p×sn中,p表示油缸的最大壓強,s表示活塞面積,因此,f最大-24×35×106pa×3.14×0.122㎡≈37981t2.

1.2.推進速度計算盾構機的最大推進速度就是油缸的最大伸長速度,s-1/t,t-v/s1,在這個公式中,s表示最大推進速度,t表示伸長1mm所需要的時間,v表示伸長1mm需要的油液體積,s1為推進流量,s為74mm/min。

因此,當前的盾構機最大推力是1200kn,掘進速度是40—65mm/min,推進系統的設計完全符合要求。2.2.

鉸接系統盾構機的調向主要使用鉸接系統,通過調向,使得盾構機形成一定角度,便於控制。鉸接系統的動力單元是一台25l/min的高壓幫浦,執行元件是16個270/160-190的油缸。鉸接系統的最大壓力是35mpa,液壓幫浦的最大流量是25l/min,鉸接油缸是270/160-190(mm),鉸接力f最大-p×s≈2003kn,其中,p是最大壓強,s是活塞面積,盾構機自身重量是300t,鋼和土體之間的摩擦係數是0.

5,前盾和土體的摩擦力是fˊ-g×ц-150t≈1500kn,g表示前盾自重,ц表示靜摩擦係數。

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