盾构机导向系统问题分析

盾构机的相关问题研究报告

盾构机的相关问题研究报告盾构机的相关问题研究报告一、引言随着城市化进程的不断推进，地下空间的开发和利用成为各大城市发展的重要环节。

在地下空间的开发中，盾构机作为一种高效的施工设备，因其具备灵活性和环境友好等优势，被广泛应用于地铁、隧道等工程的建设。

然而，随着盾构机应用的广泛性增加，也暴露出一些相关问题，如地质情况复杂、管片质量不佳等。

因此，本文旨在系统分析盾构机的相关问题，并提出相应的解决方法。

二、地质情况复杂盾构机在进行地下施工时，首要面临的问题是地质情况的复杂性。

地质条件的差异直接影响盾构机的施工效率和安全性。

如遇到软土层、砂卵石层、岩溶地质等特殊地质情况，盾构机的施工难度增加，同时也增加了地质灾害的风险。

针对这一问题，可采取以下措施：1. 充分进行地质勘探：在盾构机进入施工前，进行详尽的地质勘探，并利用先进的地质探测技术进行地下情况的评估。

2. 选择合适的盾构机：根据地质情况的复杂性，选择适用于具体地质条件的盾构机，如在软土地质中使用土压平衡盾构机，在岩石中使用硬岩盾构机。

3. 引入先进的刀盘设计：根据地质条件的复杂性，开发刀盘结构合理、适应性强的设计方案，提高盾构机的适应能力。

三、管片质量不佳盾构机的施工过程中，产生的管片应具备一定的质量标准，以保证地下工程的结构安全。

然而，实际施工中存在着管片质量不佳的问题，如破损、渗水、轴线偏移等，这些问题极大地影响了整个工程的工效和安全。

为了提高管片质量，可采取以下措施：1. 优化配合比例：合理选择管片的配合比例，确保配合比例的准确性和稳定性，减少管片质量问题的发生。

2. 引入自动化生产线：采用自动化生产线进行管片生产，提高生产效率和质量控制水平。

3. 加强工艺控制：通过加强管片生产过程中的工艺控制，如振动模压、养护等环节的标准化操作，提高管片的质量控制水平。

四、环境影响盾构机施工过程中，会产生一定的环境影响，如噪音、振动、施工污染等。

这些影响可能对周边居民和环境造成一定程度的不适和危害。

盾构机械系统的优化设计与改进

盾构机械系统的优化设计与改进盾构机作为一种重要的无开挖施工设备，广泛应用于地铁、隧道等工程中。

在盾构机的运行过程中，机械系统起到了关键的作用。

为了保证盾构机的高效运行和施工质量，对盾构机械系统进行优化设计和改进是非常必要的。

一、盾构机械系统的工作原理盾构机械系统包括刀盘、刀盘托架、履带、推进系统等部分。

刀盘通过切割土层，履带推动刀盘的前进，同时通过刀盘托架对刀盘进行支撑和控制。

推进系统则是将机械能转化为推力，使得盾构机能够前进。

二、盾构机械系统存在的问题在实际应用中，盾构机械系统存在着一些问题。

首先，刀盘的切削效率和稳定性有待提高，靠刃片和刀具的设计来实现。

其次，履带的结构和材料需要改进，以提高履带的耐磨性和抗压性。

此外，推进系统的稳定性和转化效率也需要进一步改进。

三、盾构机械系统的优化设计与改进1. 刀盘系统的优化设计与改进刀盘系统是盾构机械系统的核心部分，直接关系到整个机械系统的工作效率和施工质量。

通过改进刀盘的设计和刀具的选用，可以提高切削效率和稳定性。

例如，改进刀片的材料和硬度，使其能够更好地抵抗土壤的磨损和冲击；优化刀具的布局和数量，使切削力更均匀，减轻刀盘的负荷。

2. 履带系统的优化设计与改进履带是支持和驱动机器前进的重要组成部分，其质量和性能直接影响到机器的稳定性和可靠性。

通过改进履带的结构和材料，可以提高履带的耐磨性和抗压性。

例如，使用更耐磨的材料制作履带，同时优化履带的结构，减小履带与土壤的接触面积，降低摩擦和磨损。

3. 推进系统的优化设计与改进推进系统是将机械能转化为推力的关键部分，对推进系统进行优化设计和改进，可以提高推进系统的稳定性和转化效率。

例如，优化传动装置的结构和材料，减小传动损失和能量浪费；改进驱动系统的控制方式，提高系统的响应速度和精度；采用先进的液压技术，提高系统的工作效率和能量利用率。

四、盾构机械系统优化设计与改进的意义1. 提高施工效率和质量通过优化设计和改进盾构机械系统，可以提高机器的施工效率和施工质量。

演算工房导向系统运用故障分析及解决方法

五、导向系统的安装
倾斜仪安装在盾体铰接刀盘回转体的位子（盾构机型号不一样安装的位置也不一样），上面的数据线请专业电工进行连接。
石川岛盾构机
小松盾构机
五、导向系统的安装
在盾构机操作室里面有一台小电脑（注意这台小电脑的电源是110伏）电脑主机用网线与盾构机操作室的中央控制箱连接，这台电脑将显示盾构机的所有姿态，在隧道掘进过程中操作手将根据电脑上所显示的姿态对盾构机进行调整使盾构机姿态始终保持在与设计隧道中心线上。在地面上有一个监控室，监控室的电脑也要通过数据线与盾构机操作室的中央控制箱连接，这样在地上和地下都可以看到盾构机的所有姿态信息和操作盾构机导向系统。
• 基本原理 • 组成及功能 • 工作特点 • ROBOTEC测量基本操作 • 导向系统的安装 • 导向系统调试 • 导向系统故障分析及解决办法
一、基本原理
演算工房自动导向系统是通过全站仪测量设置在盾构机中盾体上方固定位子上的三个目标棱镜的绝对三维坐标（一般设置三个，其中一个备用，三号棱镜为必测目标），根据预先设定棱镜与盾构机切口和盾尾的相对位置关系以及盾构的府仰角、滚动角推算出切口和盾尾的绝对三维坐标。然后将切口和盾尾的绝对三维坐标与设计轴线相比较得出盾构机的偏离情况，即平面偏差和高程偏差。根据系统显示的轴线偏差和偏差趋势，与隧道设计轴线为目标，把偏差控制在设计要求范围内，从而达到通过控制盾构机姿态来指导隧道掘进的目的。
自动导向系统工作特点有以下几点: 1、自能全天候工作降低测量作业劳动强度、提高工作质量 2、可以通过隧道设计的几何元素计算出隧道的理论轴线； 3、通过倾斜仪器测量盾构的俯仰角和滚动角并予以显示； 4、在显示器上实时以图形直观显示盾构轴线相对于隧道设计轴线的偏差，根据偏差调整掘进姿态，使盾构轴线逼近隧道设计轴线；

盾构机导向系统应用及故障处理

盾构机导向系统应用及故障处理作者：孙源鑫沈津丞齐鹏来源：《科学与财富》2017年第05期摘要：通过对盾构机导向系统结构和工作原理的深入剖析，结合盾构机导向系统常见故障，总结出盾构机导向系统常见故障的处理经验。

关键词：盾构机；导向系统；故障引言盾构机导向系统属于盾构机核心系统，一旦发生故障将直接导致盾构机无法正常施工，在导向系统失灵的条件下，盾构机极易造成姿态偏差，严重影响盾构掘进施工的安全。

因此，熟悉并掌握盾构机导向系统的故障处理方法，在日常保养和维修等方面采取积极有效的措施，可以大大提高导向系统的稳定性和准确性。

1 盾构机导向系统结构1.1 系统构成整个系统由硬件及软件两部分构成[1]。

硬件部分可以分为测量单元、控制单元、目标单元及通讯单元四部分。

软件部分可分为四大模块：线形计算模块、管片管理模块、历史查询模块、测量模块。

1.2 硬件组成TS15全站仪：测距和方位传递。

徕卡后视棱镜组：确定大地坐标系（施工坐标系）。

研祥工业计算机：RMS-D 软件的运行、数据处理和备份。

激光靶控制盒：激光靶的供电及数据传输。

三维电子激光靶：确定 TBM 位置与角度。

徕卡29电台：全站仪与电脑无线通讯。

1.3 全站仪和激光靶的安装全站仪安装在特制的吊篮的强制归心螺丝上，吊篮通过膨胀螺丝或者管片安装螺丝固定在管片上。

由于部分管片拼装好以后有可能渗水，安装吊篮之前要检测安装的位置以后是否可能会渗水。

后视棱镜组同样安装在吊篮上，安装时注意与全站仪的通视。

RMS-D的激光靶安装在力信特制的安装支架上，安装支架出厂前或者在施工现场焊接中盾上，。

激光靶安装固定在盾构机尾部，当目标单元激光靶通讯异常或者不能测量时，R-MSD自动导向系统软件会弹出报警提示，提醒对方目标单元前面可能有障碍物遮挡或目标单元上异物覆盖。

2 盾构机导向系统工作原理激光靶内置相机和倾斜仪，在盾构掘进中全站仪测量激光靶的坐标以及全站仪与激光靶之间的方位角，同时通过相机和倾斜仪，获取盾构机旋转和俯仰角的变化量以及不可见激光与激光靶的夹角[2]。

盾构自动导向系统的误差分析

（中科技大学机械学院，湖北武汉４０７）华３０４摘要：构机隧道施工的自动导向系统，用全站仪和激光标靶相结合的自动测量技术。为了确保导向系统测量精度达盾采
到施工测量的精度要求，须对自动导向系统的测量误差进行分析。过盾构切口中心坐标的求取、统各元器件的测量必通系
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求盾构尾部中心的坐标的公式与上式相同，不同的是（，，）ｔｂｃ替换为盾尾中心相对于标靶棱镜的位置ｔ坐标。从公式中可以看出，要得到所求坐标的测量精
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度需要分析几个参与计算的参量的精度以及计算公式
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偏差值。其中切口水平方向的偏差值称为切平、口切
垂直方向的偏差值称为切高，尾中心水平方向和垂盾直方向的偏差量称为尾平和尾高【１ｌ。自动导向系统采用了激光标靶与全站仪相结合的方法来测量盾构切口中心的掘进偏差。激光标靶固定安装在盾构内部（图１。如）
中图分类号：４５３Ｕ５．９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００４
５（０６）１０５２００—

盾构机导向系统应用及故障处理

盾构机导向系统应用及故障处理【摘要】以中铁装备导向系统为例，结合盾构机导向系统常见故障，总结出盾构机导向系统常见故障的处理经验。

【关键词】盾构机；导向系统；故障盾构机导向系统属于盾构机核心系统，一旦发生故障将直接导致盾构机无法正常施工，在导向系统失灵的条件下，盾构机极易造成姿态偏差，严重影响盾构掘进施工的安全。

因此，熟悉并掌握盾构机导向系统的故障处理方法，在日常保养和维修等方面采取积极有效的措施，可以大大提高导向系统的稳定性和准确性。

1盾构机导向系统结构1.1系统构成整个系统由硬件及软件两部分构成。

硬件部分可以分为测量单元、控制单元、目标单元及通讯单元四部分。

软件部分可分为四大模块：线形计算模块、管片管理模块、历史查询模块、测量模块。

1.2硬件组成TS16全站仪：测距和方位传递。

徕卡后视棱镜组：确定大地坐标系（施工坐标系）。

计算机：中铁装备导向系统软件的运行、数据处理和备份。

激光靶控制盒：激光靶的供电及数据传输。

三维电子激光靶：确定盾构机位置与角度。

电台：全站仪与电脑无线通讯。

1.3全站仪和激光靶的安装全站仪安装在特制的吊篮的强制归心螺丝上，吊篮通过膨胀螺丝或者管片安装螺栓固定在管片上。

由于部分管片拼装好以后有可能渗水，安装吊篮之前要检测安装的位置以后是否可能会渗水。

后视棱镜组同样安装在吊篮上，安装时注意与全站仪的通视。

激光靶安装在盾构机特制的安装支架上，安装支架出厂前或者在施工现场焊接中盾上。

2盾构机导向系统工作原理激光靶内置相机和倾斜仪，在盾构掘进中全站仪测量激光靶的坐标以及全站仪与激光靶之间的方位角，同时通过相机和倾斜仪，获取盾构机旋转和俯仰角的变化量以及不可见激光与激光靶的夹角。

综合以上参数，根据激光靶相对于盾构机空间位置关系固定不变的原理，计算出在大地坐标系下盾构机盾首和盾尾的坐标，与隧道设计线比较，计算出盾构机姿态。

盾构机导向系统主界面相关参数意义：（1）滚动角：表示盾构机的滚动角度，盾构机相对于水平面顺时针转动表示正值，逆时针转转动表示负值。

分析盾构机推进系统与故障

分析盾构机推进系统与故障盾构机是一种特殊的建筑设备，广泛应用于城市地铁、地下隧道、水利工程等建设中。

随着城市化进程的不断加快，盾构机的应用也越来越广泛。

然而，盾构机的推进系统也常常出现故障，因此需要对盾构机的推进系统与故障进行深入分析。

一、盾构机的推进系统盾构机的推进系统是盾构机的核心部件，主要负责盾构机在施工过程中的前进和维持姿态。

盾构机的推进系统由四个部分组成，包括推进机构、土压平衡系统、液压系统和电气控制系统。

1.推进机构盾构机的推进机构主要有两个部分：主推进缸和辅助推进缸。

主推进缸通过伸缩杆连接到掘进头，通过往复运动来实现盾构机在施工过程中的前进。

辅助推进缸位于盾构机车头处，可以在盾构机前进过程中对车身进行调整，以维护盾构机的姿态稳定。

2.土压平衡系统土压平衡系统是盾构机推进系统的重要组成部分，它通过控制盾构机前方的土层压力，实现盾构机掘进过程中的平衡。

土压平衡系统由土压平衡杆、液压缸、掘进头等部件组成。

土压平衡杆的长度可以根据掘进头前方的土层情况自动进行调整，以保证盾构机的平衡性。

3.液压系统液压系统是盾构机推进系统的动力源，主要负责推进机构和土压平衡系统的工作。

液压系统由油箱、泵站、油管、阀门等部件组成，它将所需要的液体压力传递到推进机构和土压平衡系统中，从而实现盾构机的推进。

4.电气控制系统电气控制系统是盾构机推进系统的控制中心，通过传感器和计算机对盾构机的各项运动进行监控，实现盾构机的安全、高效运行。

电气控制系统由PLC控制器、液晶触摸屏、传感器、运动控制模块等部件组成。

二、盾构机推进系统的故障在盾构机的施工过程中，推进系统的故障可能导致施工延误、安全事故等问题。

盾构机推进系统的故障主要有以下几个方面。

1.液压系统故障由于液压系统是盾构机推进系统的动力源，一旦出现故障，就会直接影响盾构机的工作效率和安全性。

液压系统故障的主要表现有液压油温度升高、泵站压力不足、阀门卡死、油管破裂等。

阐述盾构机推进系统与故障成因

阐述盾构机推进系统与故障成因1 盾构机推进系统1.1 盾构机推进系统构成由于盾构机在掘进的过程中，会遇到土层、岩石的阻挡，导致其整体受到的地表阻力不均匀，容易出现方向的偏差；此外，其设计线路往往需要转弯、扭曲，若只依靠单纯的液压缸动力，则难以实现。

因此要依靠推进系统调节液压缸来调整盾构机姿态。

每个盾构机中都含有许多个液压缸，若是根据盾构机的直径、工作需求，将不同的液压缸进行单独设计，则会耗费大量的人力与物力，且不能很好地满足工作要求。

因此，在设计液压缸时，往往采用分组编制的方式，通过对不同的组别油缸进行控制，实现盾构机姿态调整。

本推进液压系统参照海瑞克S222，如图1：忽略该盾构机的直径，其液压推进系统中一共有22个液压缸，在其基础上将其分类，分为4 个组成部分。

而每一个组成部分中的液压缸数量相同，将该4 个组成部分命名为A、B、C 和D，B组即最下部分的液压缸数量最多，其液压缸数量分布的不同主要是依据盾构推进系统工作要求来决定的，在工作时，不同组成部分所受到的阻力不同，其最下部分受到的阻力最大，因此所需要的液压缸的数量最多。

这也是所有盾构机推进系统设计的基本原理。

在该推进系统中，高压油由液压泵提供，由组成阀来完成转向的目的，该组成阀由4 个插装阀和2 个2 位4 通电磁阀结合构成。

在此基础上，液压油分为4 条不同的路径，分别进入到推进系统的4 个组成部分，进入后通过减压阀调整其压力，实现工作过程中所需要的压力与动力，在从各自的路径流出，通过一个组合阀（由1 个插装阀和1个2 位3 通电磁阀构成），在這个过程中，实现对液压缸的控制。

1.2 盾构机推进系统运转的条件盾构机推进系统要进行正常的运转，需要满足许多条件。

（1）确保推进系统推进泵正确启动与运行；（2）高压电缆的限位正确，没有出现偏差；（3）推进系统4 个组成部分的油缸正常运转；（4）水管卷筒的限位正确，没有出现偏差；（5）推进系统的刀盘的转速需要大于0；（6）刀盘液压系统的最大压力必须小于预设值；（7）后配套油缸的液压油压力小于预设的数值。

基于VMT盾构导向系统测量控制的原理与风险分析

基于 VMT盾构导向系统测量控制的原理与风险分析摘要：本文以某核电站排水隧洞盾构施工测量为研究对象，分析了排水隧洞基于VMT盾构导向系统施工的主要原理，进而探讨了隧洞盾构测量相关作业控制要点及主要测量作业方式，最后对作业中遇到的一些风险源做了一定的总结分析，相信对从事相关工作的同仁有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：盾构施工、导向系统、盾构姿态、施工测量1.工程概述某核电排水隧洞位于广东省陆丰市碣石半岛南端的田尾山，行政区划属广东省陆丰市碣石镇,厂址范围地理坐标为E115°47′34″～E115°49′33″、N22°44′20″～N22°45′40″，排水隧洞工程总长度3.5公里, 最大纵坡31.25‰。

二、VMT盾构测量导向系统的控制原理1、系统简介及盾构施工坐标系1.1、系统简介德国VMT公司的SLS-T系统就是由此而开发,该系统为使TBM沿设计轴线（理论轴线）掘进提供所有重要的数据信息。

在隧道掘进的过程中,为了避免隧道掘进机(TBM)发生意外的运动及方向的突然改变, 必须对TBM的位置和DTA(隧道设计轴线)的相对位置关系进行持续地监控测量。

TBM能够按照设计路线精确地掘进,对掘进各个方面都很好的控制,这就是TBM采用“导向系统”（SLS）的原因。

1.2、DTA坐标系DTA坐标系是盾构施工坐标系统,它是以线路设计中线为参照的一种三维坐标。

只要将盾构始发站开始的线路设计资料输入,掘进中任意点里程点的平面坐标和高程,以及线路的平面、纵剖面状态,通过计算机处理后,均为已知并可显示出来。

盾构机掘进过程中某一时刻的里程位置，则是通过设置在导线点上的激光自动全站仪、自动跟踪盾构机上的光靶进行测量获取的。

1.3、TBM坐标系:TBM坐标系是盾构机本身的一种局部坐标系统,它主要用来检测盾构机的姿态,也是三维坐标。

2、VMT盾构测量导向系统的组成导向系统是由自动全站仪、电子激光系统、计算机、掘进软件和电源组成。

盾构施工中常见问题分析及防治措施

盾构施工中常见问题分析及防治措施随着城市的不断拓展和市场的不断扩大，盾构工程日益受到重视，成为城市建设中的重要组成部分。

然而，在盾构施工过程中，也时常会出现一些问题，如何有效地分析和解决这些问题，是保证盾构工程进展顺利和安全的关键之一。

本文将对盾构施工中常见问题进行分析，并提出相应的防治措施。

1. 盾构机故障盾构机是盾构施工中不可或缺的设备之一。

然而，在实际施工中，盾构机故障是比较常见的情况。

盾构机故障可能导致施工进度延误、安全事故等问题的发生。

1.1 故障原因•设备故障：盾构机本身设计出现缺陷或部件损坏等。

•操作不当：盾构机的操作人员在操作过程中出现失误或者质量不合格等问题。

•环境因素：如地质情况不稳定、施工区域的气候环境等因素均有可能导致盾构机故障。

1.2 防治措施•设备保养：对盾构机进行定期维护和保养，预防盾构机本身的故障。

•员工培训：对盾构机操作人员进行专业培训，提高员工的专业技能和操作水平，减少操作不当造成的故障。

•环境管理：对施工环境进行科学合理的管理，结合具体环境类型进行不同的措施，提高施工效率的同时减少盾构机故障的发生。

2. 施工质量问题盾构施工质量是工程质量的重要组成部分。

若施工质量存在问题，则会直接影响到工程安全和工程质量。

2.1 问题原因•施工人员技能不足：盾构施工需要相应的专业技能和经验，如果施工人员对于施工过程中的技术要求不熟练，则很容易出现质量问题。

•环境因素影响：施工过程中，环境因素会对施工质量产生一定的影响。

•材料质量问题：质量不达标的材料会对施工质量产生影响。

2.2 防治措施•员工培训：加强员工技术培训，保障员工对施工过程的掌握和熟练操作，提高施工质量。

•严格现场管理：加强现场施工管理，对施工现场进行密切的监管和管理，确保施工质量。

•细化施工标准：建立规范的施工标准，明确施工过程中的每一个环节，严格按照标准进行操作，提高施工质量。

3. 安全事故问题盾构施工涉及到大量的工程设备，涉及到工人的安全问题，因此安全事故问题时刻不能忽视。

盾构机推进系统常见故障的原因分析和故障处理

盾构机推进系统常见故障的原因分析和故障处理摘要：推进系统是盾构机重要的组成部分，维护和快速解决推进系统中出现的故障是保障盾构机正常掘进重要的一环。

本文简述了盾构机组成和功能，详细分析了盾构机推进系统在使用过程中常见故障的原因分析和处理措施，有助于现场施工过程中推进系统故障的快速处理和解决，保障施工的正常进行。

关键字：盾构机，推进系统，原因分析，处理措施，故障处理1、引言随着经济的高速发展，城市化进程的不断加快，盾构法施工在工程建设领域应用越来越广泛，盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

盾构掘进机集机、电、液、光、传感、信息技术于一体，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高，对各工种施工人员的专业水平要求也极高。

盾构掘进机是集掌子面开挖、隧道支护、隧道衬砌、运输出碴于一体的大型隧道施工专业设备。

盾构掘进机实现隧道的开挖，主要是由以下两个运动完成：一是刀盘切削，二是盾体的推进前移。

盾构掘进的前进动力是靠液压系统带动若干个液压油缸工作所组成的推进系统来提供的，因此它是盾构重要的基本构造之一。

2、盾构机推进系统的组成及功能2.1盾构机推进系统的组成盾构机的推进系统主要由推进液压泵、推进液压油缸、控制阀件、液压管路以及相关附件等组成。

盾构机的推进油缸常采用分组布置形式有四组分区和六组分区两种如图一所示。

理论上讲油缸分组越多越容易调向，如果每个油缸都可调那是最好的，这样子可以提高调向过程中的精度，但是在每组油缸设计中都要增加具备相应功能的阀块以及电气控制等的元器件，这样就无形中增加了设计开发的难度和设备生产等方面的成本，并且增加了设备在推进过程中的操作人员的控制难度和精度。

所以目前常规土压盾构机均采用的是四组的分组形式，因为四组分区布置比较简单，在不影响施工质量的情况下也基本能够满足盾构机在施工中调向的需要，同时可以节约成本。

盾构自动导向系统的误差分析

’ｚ＝（（ｃｏｓＴ ’Ｌ）２＋（ＬｓｉｎＴ ’Ｔ）２）１／２
（８）
式中： ’Ｌ、’Ｔ、’& 分别为Ｌ、Ｔ、α的微量变化； δｘ、δｙ、δｚ为
ｘ，ｙ，ｚ的微量变化。
隧道曲线设计中坡度角一般较小，而且全站仪在
隧道内的安装高度与激光标靶在盾构内的安装高度大
体等高，因此全站仪在测量过程中仰角变化幅度有限，
０１００
×
×
０
０１０
－ｓｉｎ" ０ｃｏｓ" ０
０
００１
０００１
１０
－１
００
０ｃｏｓ# －ｓｉｎ# ０
０ｓｉｎ# ｃｏｓ# ０
（２）
００
０１
通过式（２）的计算，可以精确得到标靶棱镜和切口中心在盾构内的相对位置关系（ａ，ｂ，ｃ），激光标靶安装固定后，相对关系就不会再改变。同样的方法可以确定盾尾中心与标靶棱镜的相对位置关系（ａ′，ｂ′，ｃ′）。
数，相对分布系数定义为６倍均方差与误差分布宽度
之比，即ｋ＝６& ／$ｍａｘ。按照概率法综合后的函数ｙ的误
中国市政工程２００６年第１期（总第１１９期）
４５
差带分布宽度 Δｙｍａｘ为
ｎ
２
$! " # Δｙｍａｘ
＝
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／ｋｙ
＝６ｋｙ
ｉ＝１
#ｆ $ｘｉ
$ｘｉ
ｎ
２
$!% & ＝１ｋｙ
在工程测量中利用直接测量的参数和已知的函
数关系式计算出目标量，称为间接测量法。因此，在已
知参数误差的情况下，讨论目标量的测量误差主要讨

盾构施工过程中难点及解决方案分析

盾构施工过程中难点及解决方案分析盾构施工过程中的难点及解决方案分析盾构施工是地下工程中常用的一种施工方法，通过在地下隧道中推进盾构机来进行隧道的开挖和支护。

在盾构施工过程中，常会面临各种各样的难点，本文将从地层条件、地下水、地下设施、设备故障等方面进行分析，并提出相应的解决方案。

一、地层条件地层条件是盾构施工中最重要的因素之一。

地层的复杂性和不均匀性会给盾构施工带来困难。

例如，当遇到坚硬的岩层或极软的土壤时，盾构机容易遭遇顶板坍塌、地面沉降或停机等问题。

解决方案：1.前期的地质勘探调查是保证盾构施工顺利进行的关键。

通过充分了解地层情况，合理调整施工方案，选用更适合的盾构机和刀盘，以应对不同地层的挑战。

2.在遇到困难的地层时，可以采用人工喷砼支护、预压法或管片补偿等措施来增强地层的稳定性。

二、地下水地下水是盾构施工中另一个常见的难点。

地下水的涌入会导致隧道顶板下沉、设备损坏等问题。

解决方案：1.在盾构机施工前，进行充分的水文地质调查，预测地下水涌入量，合理设计施工方案，采取相应的水封措施。

2.在进入地下水较多的地层时，可以采用压气式盾构机，通过内部施加高压空气，形成气囊，阻止地下水涌入。

三、地下设施盾构施工可能会穿越或靠近各种地下设施，如地铁、管道、电缆等，这会给施工带来一定的风险。

解决方案：1.在施工前，充分了解区域内的地下设施分布情况，采取相应的措施，如选择避开或加固周围的设施。

2.借助先进的无损探测技术，如激光雷达扫描、地质雷达探测等，精确识别地下设施的位置，保障施工的安全进行。

四、设备故障盾构机在施工过程中可能会出现故障，这会导致施工的延误和成本的增加。

解决方案：1.定期进行盾构机的检修和维护，确保设备的正常运行。

2.在施工过程中，设立专门的设备监控和故障预警系统，及时发现设备问题并采取措施，避免故障对施工的影响。

总结：在盾构施工过程中，地层条件、地下水、地下设施和设备故障都是常见的难点。

复合式盾构机故障分析及处理方法

土压平衡盾构机常见故障分析及处理方法摘要:本文主要介绍盾构机在日常工作中的故障分析和处理办法,常出现问题的主要构部件有刀盘刀具、螺旋输送机、同步注浆机以及管路、注浆泵、皮带输送机。

分析盾构机故障意在提高施工效率,加快施工进度,保障施工安全。

发现故障及时处理,分析问题出现的原因,总结经验教训尽量避免问题的再次发生。

关键词:盾构机、故障分析、处理办法1漏气、漏油、漏水等故障漏油液压驱动在盾构机内部占重要部分,漏油为液压常见故障,漏油多发生在管路接头处,漏油的原因视情况而定。

一般有两种原因,一是接头连接处松动,这种情况用对应型号的扳手紧固即可,盾构机管路螺纹均为右旋,扳手顺时针扳为紧固。

二是管路螺纹磨损,导致接头配合不紧密,此种情况可以缠一些生胶带在螺纹上。

有些管路内部有密封圈,可能是密封圈老化、密封圈破损等原因造成,则需更换密封圈。

漏油处理完之后,用干抹布擦干净管路及泄露的液压油,隔一段时间再来观察,如果仍然泄露,则需进一步处理。

在拆开接头处理漏油故障过程中,注意不要让管路螺纹沾上杂质。

漏气漏气一般能通过听声音来辨别,漏气原因与漏油类似,多为接头松动,或螺纹配合不紧密,解决方法可以参照漏油故障解决方法。

漏水漏水多发生在管路接头处,解决方法也可以参照漏油的解决方法。

有些情况发生在法兰连接处,需紧固法兰连接螺栓;如果紧固无效,拆开法兰连接面,查看法兰密封垫片有无破损,如有损坏,及时更换。

2螺栓松动有些螺栓处在经常振动的位置,比如拼装回旋马达机座上的螺栓,加泥泵周围的螺栓,还有电动机的机座等。

由于振动,这些螺栓比较容易松动,应定时检查,加以紧固。

3刀盘驱动密封给脂不足刀盘驱动密封给脂不足应停止推进,以防土仓中的泥水进入刀盘驱动密封损坏密封。

给脂不足时先观察注脂泵的运转状况,看看注脂频率是否太低,调节注脂泵进气口的节流阀可以改变泵的运转频率。

如果给脂不足,同时给脂压力偏高,应考虑注脂管路发生堵塞。

4油管接头松脱油管接头松脱,可能是压力过高,油管接头制作不合格造成。

盾构施工过程质量通病分析及预防

盾构施工过程质量通病分析及预防1 施工过程质量通病分析1.1 土压平衡式盾构盾构推进困难和地面隆起变形原因分析:1、盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;2、盾构正面地层土质发生变化;3、盾构正面遭遇较大块状的障碍物;4、推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;5、正面平衡压力设定过大。

1.2 盾构机后退盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降,地面产生下沉变形。

而且盾构后退过多会严重损害盾尾密封装置寿命。

原因分析:1、盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;2、千斤顶安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;3、盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶力。

1.3 盾尾密封装置泄漏原因分析:1、管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限:2、密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降;3、盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降;4、盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降,严重影响盾尾密封寿命;5、盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求。

1.4 沿隧道轴线地层变形量过大原因分析:1、盾构开始掘进后,如不能同步地进行注浆或注浆效果差,则会产生地面沉降;2、盾尾密封效果不好,注浆压力又偏高,浆液从盾尾渗入隧道,造成有效注浆量不足:3、浆液质量不好,强度达不到要求,不能起到支护作用,造成地层变形量过大;4、注浆过程不均匀,推进过程中有时注浆压力大,注浆量足,有时注浆量少,甚至不注浆,造成对土体结构的扰动和破坏,使地层变形量过大。

1.5 同步注浆浆管堵塞原因分析:1、停止注浆的时间太长,留在浆管中的浆液结硬,引起堵塞;2、浆液中的砂含量太高,沉淀在浆管中,使浆管通径逐渐减小,引起堵塞;3、浆管的三通部位在压浆过程中有浆液积存,时间长了就沉淀凝固。

盾构机自动导向系统的设计与优化

盾构机自动导向系统的设计与优化导言：随着城市的不断发展和基础设施建设的不断推进，地下工程的需求越来越大。

盾构机作为地下工程施工的重要设备之一，在建设隧道、地铁等工程中发挥着重要作用。

盾构机自动导向系统是盾构机的核心部件，它能够精确引导盾构机按照设计路线进行掘进，保证隧道的质量和工程进度。

一、自动导向系统的设计要点1. 全局定位系统：盾构机自动导向系统必须具备全局定位的能力，能够在隧道内部准确获取盾构机当前位置和前行方向，并与设计路线进行比对。

2. 传感器：自动导向系统需要配备多种传感器，如激光传感器、惯性导航传感器、压力传感器等，以实时监测盾构机的姿态、环境变化等参数。

3. 控制算法：设计自动导向系统的关键是制定合适的控制算法，通过传感器数据的实时分析和处理，实现盾构机的自动导向和纠正过程。

4. 系统稳定性：自动导向系统的稳定性尤为重要，需要考虑复杂地质情况、盾构机负载变化等因素对系统性能的影响，并进行相应的优化与调整。

二、自动导向系统的优化方法1. 地质勘探与预测：在盾构机施工前，进行充分地质勘探和预测，了解隧道施工中可能遇到的地质条件。

根据地质特征和地质预测信息，对导向系统进行优化，增加适应不同地层和地质条件的控制策略。

2. 数据融合与滤波算法：将多个传感器的数据进行融合，并采用滤波算法进行数据处理，以减小测量误差，提高控制精度和稳定性。

3. 自适应控制：通过引入自适应控制方法，使导向系统能够根据盾构机当前状态和所处环境的变化，即时调整控制参数，以适应不同工程施工情况。

4. 人机交互界面优化：设计直观、友好的人机交互界面，使操作人员能够直观地了解盾构机当前状态，及时做出正确的决策和调整。

三、盾构机自动导向系统的应用前景1. 提高工程效率：自动导向系统能够实现盾构机的自动掘进，减少人工操作，提高施工效率。

使用自动导向系统的盾构机工程完成时间更短，对施工周期要求高的工程项目尤为适用。

2. 提高施工质量：自动导向系统能够实时监测盾构机的姿态和环境变化，及时调整导向策略，提高施工质量和工程安全性。

盾构施工中常见的问题及处理措施

盾构施工中常见的问题及处理措施前言盾构施工工法在国内近年流行的机械化施工作业，由于盾构工法较传统的矿山法施工作业安全、自动化程度高、工人劳动强度低，越来越受施工单位欢迎。

盾构工法经过在国内多年的施工实践，盾构工法逐步被人们所认识和了解，虽然盾构工法有很多的优点，但其缺点也不少，如盾构施工中发生错台、管片破损等质量问题，没法返工，留下工程永久性的质量缺陷，质量问题重点为预控。

因此，施工过程中的风险管理越来越受人们所重视，不断探索施工风险预控制技术，不但可以提供施工质量水平和企业的技术管理水平，同时有利于避免质量、安全事故，降低施工成本。

风险管理关键在于发现问题，分析问题，采取应对措施和预防措施，总结经验，不断提高工程风险的管理。

现本文以表格的形式对盾构施工过程中的一些质量问题分类概述，并找出问题产生的原因，进而提出处理措施。

见下表：质量问题产生的原因处理措施出洞段拆除封门时出现涌水、流砂封门外侧加固土体强度低1.创造条件使盾构尽快进入洞口，并对洞门圈进行加固封堵，如双液注浆、直接冻结等2.加强监测，观测封门附近、工作井和周围环境的变化。

3.加强工作井的支护结构体系地下水发生变化封门外土体暴露时间太长洞口土体流失洞口土体加固效果不好1.洞口土体加固应提高施工质量，保证加固后土体强度和均匀性；2.洞门密封圈安装要准确，在盾构推进的过程中要注意观察，防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈；密封圈可涂牛油增加润滑性；洞门的扇形钢板要及时调整，改善密封圈的受力状况；3.在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体，在相应位置设置可调节的构造，保证密封的性能；洞口密封装置失效掘进面土体失稳盾构推进轴线偏离设计轴线盾构基座变形1.盾构基座中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向保持一致，当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时，可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置，切点必须取洞口内侧面处；2.对基座框架结构的强度和刚度进行验算，以满足出洞时盾构穿越加固土体所产生的推力要求；3.控制盾构姿态，尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致；4.盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足要求；5.在推进过程中合理控制盾构的总推力，使千斤顶合理编组，避免出现不均匀受力盾构后靠支撑发生位移或变形出洞推进时盾构轴线上浮后盾系统出现失稳反力架失效1.对体系的各构件必须进行强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算。