盾构机姿态控制总结
盾构隧道施工中盾构机的姿态控制
盾构隧道施工中盾构机的姿态控制盾构隧道施工中盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向的控制, 在掘进过程中, 盾构机操作人员根据激光自动导向系统在电脑屏幕上显示的数据, 通过合理选择各分区千斤顶及刀盘转向等来调整盾构机的姿态。
盾构机姿态控制操作原则有两条:(1)机体滚角值应适宜, 盾构机滚角值太大, 盾构机不能保持正确的姿态, 影响管片的拼装质量, 此时, 可以通过反转刀盘来减少滚角值。
(2) 盾构机的前进方向水平向右偏, 则需要提高右侧千斤顶分区的推力; 反之, 则需要提高左侧千斤顶分区的推力。
如果盾构机机头向下偏, 则需要提高下部千斤顶分区的推力; 反之亦然。
盾构机姿态控制的一般细则一般情况下, 盾构机的方向纠偏应控制在±20mm 以内, 在缓和曲线及圆曲线段, 盾构机的方向纠偏应控制在±30mm 以内。
尽量保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行, 否则, 可能会因为姿态不好而造成盾尾间隙过小和管片错台裂缝。
当开挖面土体较均匀时, 盾构机姿态控制比较容易, 一般情况下方向偏角控制在±5mm?m 以内。
当开挖面内的地层左、右软硬不均而且又是处在曲线段时,盾构机姿态控制比较困难。
此时, 可降低掘进速度, 合理调节各分区的千斤顶推力, 有必要时可考虑在硬岩区使用超挖刀(备有超挖刀的盾构机) 进行超挖。
当盾构机遇到上软下硬土层时, 为防止盾构机“抬头”, 要保持下俯姿态; 反之, 则要保持上仰姿态。
掘进时要注意上下两端和左右两侧的千斤顶行程差不能相差太大, 一般控制在±20mm 以内。
在曲线段掘进时, 一般情况下根据曲线半径的不同让盾构机向曲线内侧偏移一定量, 偏移量一般取10～ 30mm。
在盾构机姿态控制中, 推进油缸的行程控制是重点。
对于 1.5m 宽的管片, 原则上行程控制在1700～ 1800mm 之间, 行程差控制在0～ 40mm 内, 行程过大, 则盾尾刷容易露出, 管片脱离盾尾较多, 变形较大; 行程差过大, 易使盾体与管片之间的夹角增大, 易造成管片的破损、错台。
如何控制盾构机姿态
机 在 推 进 中偏 阳 。 （ ２ ） 机 械 没 备 的 素 。盾 构 机 械 本 身 的 能 与姿 念 没 有 直 接 关 系 ． 只 足 它 的 机 械 能 所 具 箭 的搽 控 与 训 整 盾构 姿态 彳 ｆ “接 关 系 。 比 如 １ ｆ斤顶 Ｔ 作１ 川 步 ．［ ｔ ｊ 加 工 精 度 惹 造 成 伸 阻 力 小 一致 。 ， ｊ 外 ．ｆ 构 外 壳 肜 状 误 差 、 设 衔 在 盾 构 内 安 偏 匝 ］ 某 ・ 侧、 装 后 轴 线 斤 顶 安
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程 中 ，盾 构 姿 态 变 化 不 宜 过 人 、过 频 ， 盾 构 姿 态 控 制 的 好坏 直接 影 响竣Ｉ ｌ ［ 隧道 的质 ｛ ｌ ｝ 币 ¨ 埘 土 层 的 扰 动 度 。 （ ３ ）盾 尾 隙 因 素 。影 响 厢 尾 间 隙 的 安 素 有 ： 使 用 楔 形 环 管 ； 管 片 的 方 他 角 （ 或俯 仰 角 ） ’ ｊ 盾 构 机 的 方位 角 （ 或 俯 仰 角 ）不 ・ 致 ；盾 构 机 ｒ 竹 片 中 心 合理
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盾构机姿态控制总结
盾构机姿态控制总结始发前的盾构姿态主要是靠盾体始发托架和反力架的的安装精度来控制的，同时反力架的安装精度还直接影响到环片的拼装姿态，因此对于盾体始发托架及反力架的控制尤为重要。
在进行完始发定向联系测量后,根据底板平面及高程控制点对始发托架进行定位。
在盾体组装完成前，开始进行反力架的定位。
始发托架及反力架的安装过程全过程进行监控，保证始发托架和反力架的左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，反力架的与隧道设计轴线法平面偏差＜2‰。
盾构机已经从始发井到天府广场，前一段盾构机的姿态控制的很好。
但是在68环后盾构机的姿态就不是很理想了。
在成都这种砂卵石地层，不同于粘土和岩石地层，在砂卵石地层，掘进过程中盾构机的盾体与砂卵石是紧密接触的，这使盾构机在偏移隧道中心线的时候很难快速的纠正过来，这就要求盾构机司机在掘进过成中，一定要掌握好掘进的路线，出现小的偏移要及时进行纠偏。
盾构导向系统是隧道质量保证的重要因素之一，在掘进过程中对导向系统的监控及维护尤为重要。
对VMT导向系统运行的可靠性进行定期检查，即盾构姿态的人工检测。
盾构姿态人工检测工作一周进行一次，同时利用环片检测的方法每天对导向系统运行的可靠性进行检测。
在前200m掘进过程中，VMT导向系统运行正常。
VMT工程师每次的移站都要快速准确完成，隧道中心线要经过多次测量并达到准确。
在68环的时候由于VMT出现事故盾构机出现忙掘的情况，使盾构机的方向与隧道中心先有了较大的偏差，在这种情况下，应当选择好纠偏曲线慢慢的使盾构机的姿态慢慢的纠正过来，我们却选择了强行快速纠偏，使得管片出现了大错台的情况，在一个就是由于管片的选型不是很完美，使得盾构机的姿态越来越差。
除了定期对盾构姿态进行人工检测，同时还对TCA激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。
在始发前，导向系统的激光站及定向棱镜安装在始发井内，不会轻易发生碰动。
在盾构掘进了30环后，进行了第一次激光站的移站，激光站固定在环片顶部，定向棱镜仍旧安装在始发井内，由于环片不稳定使得TCA激光站不稳定。
浅谈盾构机姿态的控制方法
浅谈盾构机姿态的控制方法
一、简介
盾构机为沉管全封闭式施工机械，具有自动化程度高、施工质量可控、施工速度快和管片拼装精度高等优势，深受广大施工企业的青睐，用于水
利工程、市政工程、油气工程等城市基础设施的管线施工，不仅可以大大
减少施工难度，节省施工时间，还可以提高施工质量和提升施工效率。
但是，控制盾构机姿态是盾构钻机施工中的关键，盾构机控制姿态不准确，
既会影响施工质量，又会严重延误施工进度，甚至出现施工安全事故，因此，控制盾构机姿态是施工质量的重要保障。
1、建立坐标系：首先，应建立一个轨道工程坐标系，可以通过在地
形上标准点测量来建立。
2、采用传感器测量方法：在盾头前设置激光传感器，可以利用它来
测量盾头的垂直位置，并定时发送信号，通过接收系统转换后可以获得盾
头的三维坐标信息，从而可以准确控制盾头的姿态。
3、采用水平仪测量法：在盾头前方设置水平仪，可以实时水平测量，通过控制盾头的角度，从而准确控制盾头的姿态。
4、采用视觉控制方法：同样，可以在盾头前方设置一台摄像头，通
过视觉控制，可以准确控制盾头的姿态。
盾构机姿态控制与纠偏
土压平衡盾构机姿态控制与纠偏目录一、姿态控制 (3)1 、姿态控制基本原则 (3)2、盾构方向控制 (3)3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素 (6)二、姿态控制技术 (10)1 、滚动控制 (10)2 、盾构上下倾斜与水平倾斜 (11)三、具体情况下的姿态控制 (12)1 、直线段的姿态控制 (12)2 、圆曲线段的姿态控制 (13)3 、竖曲线上的姿态控制 (14)4 、均一地质情况下的姿态控制 (15)5 、上下软硬不均的地质且存在园曲线段的线路 (15)6 、左右软硬不均且存在园曲线段的线路 (15)7 、始发段掘进调向 (16)8 、掘进100m 至贯通前50m 的调向 (17)9 、贯通前50米的调向 (17)10 、盾构机的纠偏 (17)11 、纠偏的方法 (18)四、异常情况下的纠偏 (20)1 、绞接力增大，行程增大 (20)2、油缸行程差过大 (20)3、特殊质中推力增加仍无法调向 (21)4 、蛇形纠偏 (22)5 、管片上浮与旋转对方向的影响 (22)五、大方位偏移情况下的纠偏 (23)一、姿态控制1 、姿态控制基本原则盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组区的推进油压的差值，并结合绞接油缸的调整，使盾构机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节，是（切口、绞接、盾尾）尽量保持在轴线附近。
以隧道轴线为目标，根据自动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势把偏差控制在设计范围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整，确保管片不破损及错台量较小。
通常的说就是保头护尾。
测量系统主要的几个参数：盾首（刀盘切口）偏差：刀盘中心与设计轴线间的垂足距离。
盾尾偏差：盾尾中心与设计轴线间的垂足距离。
趋势：指按照当前盾构偏差掘进，每掘进1m产生的偏差，单位mm/m 。
滚动角：指盾构绕其轴线发生的转动角度。
仰俯角：盾构轴线与水平面间的夫角。
2、盾构方向控制通过调节分组油缸的推进力与油缸行程从而实现盾构的水平调向和垂直调向。
浅谈盾构机姿态的控制方法
摘
要
南水北调中线穿黄一期工程以德国 VMT 公司的盾构机为例，介绍盾构机的组成、工作原理和 激光导向系统的组成，探讨盾构隧道施工中盾构机姿态控制的原理。分析盾构施工过程中不同 地质条件下姿态控制技术，并提出一些盾构机的纠编措施。
关键词：
盾构施工; 盾构机; 姿态控制
目 录 第1章 绪 论 1 1.1 前言 1 第2章 盾构机姿态控制的组成与功能 2 2.1 推进系统 2 2.2 导向系统 3 2.3 数据采集系统 4 第3章 定位的基本原理 4 第 4 章 盾构掘进方向的控制与调整 5 4.1 穿黄隧洞 II-A 标盾构施工地质条件 5 4.2 盾构姿态偏差 6 4.3 盾构机的纠偏措施 7 4.4 不同地质环境中盾构机掘进姿态的控制方法 第 5 章 盾构机姿态位置的测量及检测 8 5.1 盾构机始发定位测量 8 5.2 盾构推进中姿态测量和计算 9 5.4 环片成环现状测量 10 5.5 隧洞沉降测量 11 5.6 盾构机推进中导向控制点的复测 11 5.7 贯通测量 12 5.8 贯通测量误差估算 13 结 论 14 致 谢 15
西南交通大学成人专科毕业设计（论文）
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构表面与隧洞间的摩擦阻力不均匀，开挖掌子面上的土压力以及切口环切削欠挖地层引起的阻力 不均匀，也会引起一定的偏差。开挖掌子面岩层分界面起伏较大，掌子面土层软硬不均，也易引 起方向偏差。即使在开挖掌子面土体的力学性质十分均匀的情况下，受刀盘自重的影响，盾构也 有低头的趋势。因此，在掘进过程中，应对竖直方向的误差进行监测和控制。盾构机的前进方向 水平向右偏，则需要提高右侧千斤顶分区的推力；反之，则需要提高左侧千斤顶分区的推力。如 果盾构机机头向下偏，则需要提高下部千斤顶分区的推力；反之亦然。一般情况下，盾构机的方 向纠偏应控制在±20mm 以内，在缓和曲线及圆曲线段，盾构机的方向纠偏应控制在±30mm 以 内。尽量保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行，否则可能会因为姿态不好而造成盾尾间隙过小和 管片错台裂缝，造成管片破损。当开挖土体较均匀时，盾构机姿态控制较容易，一般情况下方向 角控制在±5mm/m 以内。当开挖面内地层左、右软硬不均而且又是处在曲线段时，盾构机姿态 控制比较困难。此时，可降低掘进速度，合理调节各千斤顶推力，有必要时可考虑在硬岩区使用 超挖刀（备有超挖刀的盾构机）进行超挖。当盾构机遇到上软下硬土层中，为防止盾构机抬头， 要保持下俯姿态；反之，则要保持上仰姿态。掘进时要注意上下两端和左右两侧的千斤顶行程不 能相差太大，一般控制在±20mm 以内，千斤顶行程差可以通过每环管片的楔形量调整。在曲线 段掘进时，一般情况下根据曲线半径的不同让盾构机向曲线内侧偏移一定量，偏移量一般取 10～ 30mm。在盾构机姿态控制中，推进油缸的行程控制是重点，对于 1.6m 宽的管片，原则上行程控 制在 2300～2500mm 之间。行程差控制在 0～40mm 内。行程过大，则盾尾刷容易露出，管片脱 离盾尾较多，变形较大；行程差过大，易使盾体与管片之间的夹角增大，易造成管片的破损、错 台。 4.3 盾构机的纠偏措施 盾构机在掘进过程中总会偏离设计轴线，进行纠偏时必须有计划有步骤地进行。纠偏措施如下： 1） 在掘进过程中随时注意滚角的变化，及时根据盾构机的滚角值调整刀盘的转动方向。 2） 应根据各段地质情况对各项掘进参数进行调整。 3） 在纠偏过程中，掘进速度要放慢，并且要注意避免纠偏时由于单侧千斤顶受力过大对管片造 成的破损。 4） 尽量选择合理的管片类型， 避免人为因素对盾构机姿态造成过大的影响， 严格管片拼装质量， 避免因此而引起的对盾构机姿态的调整。 5） 在纠偏时，要密切注意盾构机的姿态、管片的选型及盾尾的间隙等，盾尾与管片四周的间隙 要均匀。 6） 当盾构机偏离设计轴线较大时， 不得猛纠猛调， 避免往相反方向纠偏过大或盾尾与管片摩擦， 使管片破裂。 4.4 不同地质环境中盾构机掘进姿态的控制方法 1） 淤泥层中盾构机掘进姿态的控制 盾构机在淤泥层中掘进时， 由于地层自稳性能极差， 为控制盾构机水平和垂直偏差在允许范围内， 避免盾构机蛇形量过大造成对地层的过量拢动， 宜将盾构机掘进速度控制在 30～40mm/min 之间， 刀盘转速控制在 1.5rpm/min 左右。在该段地层中掘进时，四组千斤顶推力应较为均衡，避免掘进 过程中千斤顶行程过大，否则可能会造成推力轴线与管片中心线不在同一直线上。在掘进过程中 应保持泥水系统进浆质量，保证其比重和粘度，使得顺利出渣，尽量保持盾构机的连续掘进，同 时要严格控制同步注浆量，以保证管背间隙被有效充填。 2） 全断面土层中盾构机掘进姿态的控制 全断面土层属于均一地层，盾构机在该类地层中掘进其轴线姿态能较好地控制，在掘进时保持各 分区千斤顶均匀，总推力和掘进速度均匀，即可保持盾构较好的姿态。 3） 砂层中盾构机掘进姿态的控制 盾构机在全断面富水砂层中掘进，由于含水砂层的自稳性极差，含水量大，极易出现盾构机"磕
盾构技术姿态控制要点
盾构技术姿态控制要点
随着社会的发展，城市的逐步建设，力学模拟技术越来越受到社会的重视，尤其是城市桥梁建设，为保证施工质量，提高建筑物的使用寿命，模拟、校核均有重要的作用。
其中，盾构技术已经成为城市桥梁建设中不可缺少的重要技术。
盾构施工技术在保证施工质量的前提下，有效降低施工成本，缩短施工工期，同时也可以有效保护环境，满足当今技术的发展需求。
盾构施工过程中，姿态控制技术是一项比较重要的技术，它能够确保盾构施工的安全性和质量。
需要特别注意的是，在盾构施工过程中，盾构机的姿态是极其重要的，如果盾构机的姿态不合理，往往会影响到施工质量，甚至会对作业安全形成严重的逆反作用。
因此，在盾构施工过程中，如何正确控制盾构机的姿态，就显得尤为重要。
首先，要正确安装盾构机，确保其安全可靠，同时要根据设计施工画图，确定好每个施工阶段的目标姿态，以确保施工质量。
其次，要加强对盾构机姿态的实时监测，及时发现和纠正姿态异常。
最后，要通过不断的研究，提高盾构机姿态控制技术，使其在施工过程中能够更好地发挥作用。
总之，盾构技术施工过程中，姿态控制技术是非常重要的。
盾构技术 姿态控制要点 共48页
盾构直线掘进姿态控制
20
• 2、当盾构机遇到上硬下软土层时，为防止盾构机 机头下垂，要保持上仰姿态；反之保持下俯状态。 掘进时要注意上下两段及左右两侧的推进油缸形程 差不能相差太大，一般控制在20mm以内, 特殊情况 下不能超过60mm。
盾构技术
——姿态 控制
分享人：顾剑刚
2
目录
盾构姿态控制目标 直线掘进姿态控制 曲线掘进姿态控制
3
盾构姿态控制目标
姿态控制目标
4
验收规范规定最大偏差目标： 水平：±50mm 高程：±50mm
姿态控制目标
5
• 纠偏原则：
（1）偏离量增加之前及早修正。 （2）勤纠、量小。 （3）遵循偏离量的管理值和允许值。 （4）确保管片质量和盾尾间隙。
盾构直线掘进姿态控制
21
• 3、当开挖面内的左、右地层软硬相差很大而且 又处于曲线段时，可降低掘进速度，合理分配各 区的推进油缸推进，必要时，可将水平偏角放宽 到10mm/m，以加大盾构机的调向力度。当以上 操作无法将盾构机的姿态调整到合理位置时，应 考虑实用仿形刀或超挖刀。
盾构直线掘进姿态控制
22
• 4、在盾构机姿态控制中，推进油缸的行程控
制是重点。对于1.5米宽的管片，原则上推进
油缸的行程在1850mm左右，行程差控制在0～ • 50、mm铰之接间油。缸的伸出长度直接影响掘进时盾构
机的姿态，故减小铰接油缸的长度差，尽量 控制在30mm以内，将铰接油缸的行程控制 在40-80mm之间为宜。
7、姿态偏离轴线调整推进油缸压力和行程逐 步纠偏。
地铁盾构施工设备管理个人工作总结
地铁盾构施工设备管理个人工作总结由于公司城市轨道工程逐年增多，我一直从事设备管理工作。
在这个过程中，盾构设备管理逐渐成为我的重中之重。
我全程参与了盾构机的各个环节，包括设计联络、工厂验收、分体发运、组装调试、试掘进、区间贯通以及维修改造等工作。
为了更好地胜任这一岗位，我参加了股份公司组织的盾构专业培训，并认真学习了盾构机各大系统和各种管路的工作原理。
此外，我还努力钻研盾构机的维修保养、故障分析和贮存保养等方面的专业技术知识。
在西安地铁四号线15标段盾构区间的掘进过程中，我参与了协助盾构工程队完成盾构机维护保养、辅助设备采购、施工设备管理等方面的工作。
同时，我还积极参与了盾构区间右线穿越白桦林居建筑群的前期准备工作。
针对此次盾构掘进难点任务，我对盾构机管理做出了如下总结：一、穿越前盾构机的准备工作为了确保盾构机及其后配套设备的正常运行，设备管理部门承担着全面检修和保养的责任。
尤其需要强调的是，在下穿建筑物时必须严格遵守微扰动的施工要求，因此我们对刀盘刀具的检修工作进行了加强。
为了确保所有设备处于最佳工作状态，杜绝带病作业，并为盾构机过建筑物做好准备，我们组织机组人员对驱动动力系统和电力控制系统进行了全面检查，以确保其运转良好。
同时，我们还对注浆泵、泡沫泵、水泵和清通管路进行了检修，以保持其畅通无阻。
另外，运输机组也接受了检修，以确保电瓶车的刹车系统正常工作。
为了保证施工过程的安全和顺利进行，我们还对铰接密封和盾尾密封进行了检查，以确保各部位具有良好的密封性能。
最后，我们还对土仓到螺旋输送机再到出土口闸门进行了检查和保养。
我们将继续认真负责地履行设备管理部门的职责，确保盾构机及其后配套设备在施工过程中的可靠性和安全性。
完成对盾构设备的维保检修后，机组人员将盾构姿态调整到最佳，避免在穿越过程中有较大纠偏行为，同时注重管片的选择，保持推进行程差不宜过大，保证盾尾间隙保持良好。
为了保证穿越过程中设备不会因设备故障而停机，我与设备维修人员合作，制定了设备易损件清单，并提前向采购部门提交备货计划。
浅谈盾构机姿态的控制方法(1)
土压平衡盾构机困难状况下的操纵及纠偏 (1)盾构姿态控制作业指导书 (3)盾构姿态实时监控原理与方法 (6)浅谈盾构机姿态的控制方法 (10)浅析盾构机姿态控制 (9)土压平衡盾构机困难状况下的操纵及纠偏摘要：为了能使操纵手更熟练的操纵盾构机，本文根据自身工作实践对盾构困难状况下操纵及纠偏的理解与广大技术工作者探讨。
关键字：轴线；纠偏；趋势1 前言盾构机是一种很笨重的机具，操纵及纠偏是受很多技术参数制约的，怎样合理地把这些参数科学的统一起来，是影响盾构机操纵及纠偏的关键，下面就这些参数的调节及注意事项通过具体情况进行阐述。
2 盾构操纵及各影响参数2.1 推力对掘进的影响⑴如果推进过程中出现一侧推力比另一侧推力大，但推进油缸的行程显示却是推力小的一侧变化快，这种现象多出现在小半径施工，增加推力，使得压差变大，以满足转弯的需要，用降低掘进速度的办法来保证掘进的连续性，同时也避免刀盘被卡死。
⑵管片拼装的好坏会影响推进油缸的有效推力，所以要充分挖掘盾构机的有效推力，要避免不必要的推力损失，这也解释了为什么有时加大推力而速度依然无法获得提升。
2.2 铰接对掘进的影响在纠偏过程中一侧的铰接拉得太长是件很头痛的事情，收铰接会加大不利的趋势，严重时这环的纠偏可能前功尽弃，一定要做到收铰接时间不可太长，压力不要太高，尽量把趋势从正值纠到负值（或负值到正值），并使之过2个趋势点再收铰接，这样就会把姿态调到了有利的一侧，这时收铰接才会对姿态纠偏起到事半功倍的效果。
2.3 速度对掘进的影响⑴如果掌子面裂隙水丰富，或是在通过含水丰富地层时，要全速前进，在出土量有保证的前提下，尽可能提高掘进速度，这样做的好处是快速通过含水层，避免过多的水涌出。
⑵在掘进过程中脱顶现象是时有发生的事情，可通过增大速度的方法把脱顶的油缸伸出来，以达到所有推进油缸都顶在管片上，一次不行，可多次重复此方法，一定会见效的。
这种情况多出现速度不是很快，扭距忽大忽小的硬岩状况中。
浅谈盾构机掘进过程中的姿态控制
浅谈盾构机掘进过程中的姿态控制摘要：随着地铁项目的大力发展，越来越多的盾构机投入到隧道工程施工中，在各项目施工过程中经常出现盾构机偏离设计线路等问题，影响施工质量和进度，本文就影响盾构机姿态的因素、盾构机穿越不同地层的姿态控制和发生偏离后的纠偏措施等几个方面进行论述，使盾构机应用技术更加成熟的在不同环境中发挥作用，为社会创造更大的价值。
关键词：盾构机；姿态控制；纠偏中国北京自从在1969年10月1日开通了首条地铁以来，正在以令人咋舌的发展速度一步一步的迈入世界领先水平，从一无所有到走向海外，中国地铁不但促进了中国城市的发展，更赢得了全世界对中国制造的尊重，在这一历史进程中盾构机的应用和发展无疑起到了至关重要的决定性作用，社会在发展，盾构机的种类也日渐繁多，因此对盾构机的应用技术便有了更高的要求。
1 盾构姿态的影响因素笔者根据目前所在武汉蔡甸线地铁工程的实践经验，经过总结后得出影响盾构水平偏差及垂直偏差的因素有多个方面，主要有：① 现场地质方面；② 工程设计方面；③ 始发基座偏差；④ 操作手的操作水平和操作经验；⑤ 管片姿态；⑥ 注浆压力；⑦ 旋转角。
2盾构机姿态控制2.1盾构曲线段出洞的姿态控制⑴以洞门中心作为起始点，以加固区外边缘与隧道轴线间的交点作为终点，并且通过计算保证盾构及管片报表不会超标的前提下，采取以直线推进来代替盾构出洞段曲线推进。
⑵采用超挖刀调整盾构推进的趋势在推进时，可以通过超挖盾构小曲率半径内侧加固土体来达到盾构纠偏的目的。
超挖量的多少根据实际的纠偏效果，伸长或缩短超挖刀的伸出长度，并根据超挖刀的伸出长度调整刀盘转速。
2.2 盾构正常段姿态的控制正常推进段推进轴线控制主要有平面直线段推进轴线控制、平面曲线段推进轴线控制、纵坡推进轴线控制等，平面直线段推进姿态的控制，控制比较简单，只要考虑千斤顶行程差与盾构姿态的关系，平面曲线段推进姿态主要控制盾尾与管片间的间隙、左右油压差值及左右千斤顶长度差值。
盾构姿态的模糊控制方法
盾构姿态的模糊控制方法随着城市化进程的加速，地下基础设施建设的需求逐年增长，盾构机作为一种重要的基础设施建设机械，其工作效率和成本优势受到了广泛的关注。
而盾构姿态的模糊控制方法是提高盾构机工作稳定性和满足建设要求的关键技术之一。
一、盾构姿态的模糊控制方法概述盾构机在行进过程中，随着地质情况的变化，姿态会发生变化，如果姿态发生偏差且无法控制，会导致盾构机的运行不稳定性和安全性，因此需要对盾构姿态进行控制。
而模糊控制方法可以适应复杂多变的地质情况，提高控制效率和精度。
二、盾构姿态的模糊控制方法具体步骤1、建立姿态控制系统模型为有效地控制盾构姿态，需要建立姿态控制系统的数学模型，包括系统的输入量、输出量和控制量等关键参数。
2、设计模糊控制器通过姿态控制系统模型，可以设计出适用于盾构机姿态控制的模糊控制器。
其中，需考虑输入变量和输出变量之间的逻辑关系，设计出合理的规则库和模糊成员函数。
3、参数调整和优化在设计好模糊控制器后，需要对其进行参数调整和优化，以保证其可以在实际控制系统中稳定工作和满足控制要求。
优化参数的方法包括模拟实验和实际试验，根据实验数据反复调整参数，直到达到最优状态。
4、系统实现和测试验证经过以上步骤，盾构姿态的模糊控制器可以进行系统实现和测试验证。
在实际工程中，需要根据具体的盾构机类型和地质情况进行合理配置和调整控制参数，以保证盾构机可以稳定、高效地运行。
三、盾构姿态的模糊控制方法应用前景盾构姿态的模糊控制方法在城市化建设中具有广泛应用前景。
通过模糊控制方法，可以提高盾构机的稳定性和工作效率，同时减少人工干预和机械故障风险，从而降低基础设施建设成本和优化建设时间。
总之，盾构姿态的模糊控制方法是一种重要的现代化建设技术，其在城市化基础设施建设中具有广泛应用价值和发展前景。
盾构隧道施工中盾构机姿态控制
环球市场/施工技术盾构隧道施工中盾构机姿态控制王 鹏中铁隧道股份有限公司摘要：我国科学技术的迅猛发展，让交通地铁建设也进入了高速发展的过程中，地铁施工技术的安全性是公众关注度的重点话题。
在近期，因为地铁施工项目增多，很多大盾构隧道施工中会出现各类施工问题，如果不能及时的处理，就会给施工带来诸多的问题，增加了施工的复杂性。
而这些问题的出现很大部分是由于盾构隧道施工中盾构机姿态的控制问题所造成的，对此，本文笔者将着重分析探讨盾构隧道施工中对盾构机姿态的有效控制。
关键词：隧道；盾构机；姿态1 盾构隧道施工中盾构机自动导向盾构机自动导向系统的姿态定位主要是依据地下控制导线点来精确确定盾构机掘进的方向和位置。
首先在控制点上安置好全站仪，输人测站坐标和后视点坐标，瞄准后视点进行定向，再利用全站仪自动测出ELS棱镜的坐标(即X，Y，Z)。
激光束射向ELS就可以测定激光相对于ELS平面的偏角，在ELS人射点之间测得的折射角及入射角用于测定盾构机相对于隧道设计轴线(DTA)的偏角。
坡度和旋转直接用安装在ELS内的倾斜仪测量。
通过全站仪测出的与ELS之间的距离可以提供沿着DTA掘进的盾构机的里程长度。
所有测得的数据由通信电缆传输至计算机，通过软件组合起来用于计算盾构机轴线上前后两个参考点的精确的空间位置，并与隧道设计轴线(DTA)比较，得出的偏差值显示在屏幕上，这就是盾构机的姿态。
在推进时只要控制好姿态，盾构机就能精确地沿着隧道设计轴线掘进，保证隧道顺利准确地贯通。
现在的盾构机都装备有先进的自动导向系统，本区间盾构机上的自动导向系统为德国VMT公司的SLS-T系统，主要由以下四部分组成：1)具有自动照准目标的全站仪。
2)ELS(电子激光系统)，亦称为激光靶板。
这是一台智能型传感器，接收全站仪发出的激光束，测定水平方向和垂直方向的人射点。
3)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ELS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。
最新盾构机姿态控制与纠偏资料
土压平衡盾构机姿态控制与纠偏目录一、姿态控制 (3)1 、姿态控制基本原则 (3)2、盾构方向控制 (3)3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素 (6)二、姿态控制技术 (10)1 、滚动控制 (10)2 、盾构上下倾斜与水平倾斜 (11)三、具体情况下的姿态控制 (12)1 、直线段的姿态控制 (12)2 、圆曲线段的姿态控制 (13)3 、竖曲线上的姿态控制 (14)4 、均一地质情况下的姿态控制 (15)5 、上下软硬不均的地质且存在园曲线段的线路 (15)6 、左右软硬不均且存在园曲线段的线路 (15)7 、始发段掘进调向 (16)8 、掘进100m 至贯通前50m 的调向 (16)9 、贯通前50米的调向 (17)10 、盾构机的纠偏 (17)11 、纠偏的方法 (18)四、异常情况下的纠偏 (19)1 、绞接力增大，行程增大 (19)2、油缸行程差过大 (20)3、特殊质中推力增加仍无法调向 (20)4 、蛇形纠偏 (22)5 、管片上浮与旋转对方向的影响 (22)五、大方位偏移情况下的纠偏 (23)一、姿态控制1 、姿态控制基本原则盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组区的推进油压的差值，并结合绞接油缸的调整，使盾构机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节，是（切口、绞接、盾尾）尽量保持在轴线附近。
以隧道轴线为目标，根据自动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势把偏差控制在设计范围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整，确保管片不破损及错台量较小。
通常的说就是保头护尾。
测量系统主要的几个参数：盾首（刀盘切口）偏差：刀盘中心与设计轴线间的垂足距离。
盾尾偏差：盾尾中心与设计轴线间的垂足距离。
趋势：指按照当前盾构偏差掘进，每掘进1m产生的偏差，单位mm/m 。
滚动角：指盾构绕其轴线发生的转动角度。
仰俯角：盾构轴线与水平面间的夫角。
2、盾构方向控制通过调节分组油缸的推进力与油缸行程从而实现盾构的水平调向和垂直调向。
盾构机的姿态控制及纠偏
❖ 6、铰接油缸的伸出长度直接影响掘进时盾构 机的姿态，硬减小铰接油缸的长度差，尽量 控制在30mm以内，将铰接油缸的形程控制 在40-80mm之间为宜。
❖ 四、盾构机的纠偏措施
❖ 盾构机在掘进时总会偏离设计轴线，按规定 必须进行纠偏。纠偏必须有计划、有步骤地 进行，切忌一出现偏差就猛纠猛调。盾构机 的纠偏措施如下：
❖ 三、盾构机姿态控制一般细则
❖ 1、在一般情况下，盾构机的方向偏差应控制 在20mm/m之内，在缓和曲线段及园曲线段， 盾构机的方向偏差量应控制在30mm/m以内, 曲线半径越小，控制难度越大。
❖ 这将受到设备状况，地质条件和施工操作等 方面原因的影响。当开挖面图提交均匀或软 硬上下相差不大时，保持盾构机轴线与隧道 设计轴线平行较容易。方向偏角应控制在 5mm/m以内，特殊情况下不宜超过10mm/m； 否则，会因盾构急转弯过急造成盾尾间隙过 小破坏盾尾刷和管片错台破裂漏水。
❖ 一、姿态控制
❖ 1、姿态控制基本原则
❖ 以隧道轴线为目标，根据自动测量显示的 轴线偏差和偏差趋势，把偏差控制在设计范 围内，同时在掘进过程中进、盾构机方向控制
❖ 通过分组油缸的推进力和推进行程从而实 现盾构的左转、右转、抬头、低头和直行。
❖ 1）改变刀盘旋转方向
❖ 2）改变管片拼装左右交叉先后顺序
❖ 3）调整两腰推进油缸轴线，使其与盾构机轴 线不平行。
❖ 4）当旋转量较大时可在切口环和支撑环内单 边加压重
❖ 2、盾构机上下倾斜和水平倾斜 ❖ 1）倾斜量应控制在2%以内 ❖ 滚动角应控制在10mm/m,滚动角太大，盾构
机不能保持正确的姿态，影响管片的拼装质 量。可通过反转刀盘来减小刀盘的滚动角 ❖ 2）通过应用盾构千斤顶逐步纠正 ❖ 如果盾构机向右偏，可提高右侧千斤顶的推 力；反之亦然，如果盾构机向下偏，则提高 下部千斤顶的推力；反之亦然。
盾构机姿态控制与纠偏
土压仄稳盾构机姿态统制与纠偏偏之阳早格格创做目录一、姿态统制21 、姿态统制基根源基本则22、盾构目标统制33、效率盾构机姿态及隧道轴线的主要果素5二、姿态统制技能111 、滑动统制112 、盾构上下倾斜与火仄倾斜11三、简直情况下的姿态统制131 、直线段的姿态统制132 、圆直线段的姿态统制143 、横直线上的姿态统制154 、均一天量情况下的姿态统制165 、上下硬硬不均的天量且存留园直线段的线路166 、安排硬硬不均且存留园直线段的线路177 、初收段掘进调背178 、掘进100m 至领悟前50m 的调背189 、领悟前50米的调背1810 、盾构机的纠偏偏1911 、纠偏偏的要领20四、非常十分情况下的纠偏偏211 、绞接力删大，路程删大212、油缸路程好过大223、特殊量中推力减少仍无法调背224 、蛇形纠偏偏245 、管片上调与转化对付目标的效率24五、大圆背偏偏移情况下的纠偏偏25一、姿态统制1 、姿态统制基根源基本则盾构机的姿态统制简止之便是，通过安排促成油缸的几个分组区的促成油压的好值，并分离绞接油缸的安排，使盾构机产死背着轴线目标的趋势，使盾构机三个关键节，是（切心、绞接、盾尾）尽管脆持正在轴线附近.以隧道轴线为目标，根据自动丈量系统隐现的轴线偏偏好战偏偏好趋势把偏偏好统制正在安排范畴内，共时正在掘进历程中举止盾构姿态安排，保证管片不破坏及错台量较小.常常的道便是保头护尾.丈量系统主要的几个参数：盾尾（刀盘切心）偏偏好：刀盘核心与安排轴线间的垂脚距离.盾尾偏偏好：盾尾核心与安排轴线间的垂脚距离.趋势：指依照目前盾构偏偏好掘进，每掘进1m爆收的偏偏好，单位mm/m .滑动角：指盾构绕其轴线爆收的转化角度.俯俯角：盾构轴线与火仄里间的妇角.2、盾构目标统制通过安排分组油缸的促成力与油缸路程进而真止盾构的火仄调背战笔直调背.分歧的盾构油缸分组分歧，分组的数量越多越好处调背.所有的油缸均自由的办法对付调背最为有利.目标统制重心：( 1 ）统制重心：以盾尾位子为统制面1比圆正在盾构通过富火岩层中，管片己上调战转化，果此需要提前对付盾构头部姿态做出安排，普遍情况下会通过人为丈量反馈一定的上调量，将笔直姿态符合的下调一定的比率，如上调100mm 时，需将完齐姿态背下50mm .保证盾尾管片的姿态正在统制轴线允许偏偏好范畴内.( 2 ）安排量统制普遍情况下掘进安排量5mm/m 以内较为合理，线性最佳，特殊情况下，可根据线路的转直半径提前举止安排.比圆正在左转时，加进转蜿蜒线前，需提前背左边举止符合的偏偏移.果此主司机必须提前掌握所有线路的走背以及趋势，保证目标不妨越收缓战的安排.( 3 ）趋势安排趋势普遍情况下不克不迭太大，可则会制成慢于纠偏偏的局里，大趋势变更由大圆背变更而去.趋势要与管片银止量安排大小匹配，正在管片不妨安排的范畴内举止调背.也便是要跟着管片目标举止调背.反之则简单使管片与盾尾卡死，绞接力及路程会删力心.( 4 ）油正在工路程好普遍情况下油正在工路程好不大于50mm ，正在特殊情况下油缸路程好值也不要大于60mm .油缸止走的好值，间接反映了调背的快缓，比圆左边的油正在工路程比左边的路程多止走50mm ，那么目标将背左边偏偏移，普遍情况下安排的止走路程的好值不大于管片调形量，比圆管片银止量为38mm ，那么每环最大的安排路程好统制正在38mm以内较为符合，可则过快的调背会制成卡盾局里（5）铰接统制对付于主动式铰接去道，铰接基础处于自由的状态，切心及盾尾的姿态趋势决断了铰接的位子状态，普遍去道，如果切心战盾尾的位子状态统制的好的情况下，则铰接的位子状态也会比较理念，如果铰接位子偏偏离动工轴线较小，则不需要搞刻意的安排，只需要使切心脆持正在动工轴线附近举止促成，再统制好盾尾的姿态，则铰接也不妨回到动工轴线的附近，然而如果铰接偏偏离动工轴线比较大，则需要通过安排促成要领举止安排，普遍咱们采与梯形促成的要领举止安排，即以靠拢动工轴线的趋势促成一段距离，而后再以仄止动工轴线的趋势促成一段距离，以此要领重复举止一段距离的促成后，则铰接的位子状态普遍情况下不妨正在较短的距离内安排到动工轴线附近.普遍情况下铰接路程正在其油缸总路程的中卫安排以下，比圆铰接油缸极限路程为140mm，普遍情况下油缸举止统制正在80mm以下较为符合，然而是也阻挡易过小，统制正在30mm 以上.( 6 ）速度与调背的关系掘进速度的快缓与调背也有间接的关系，正在普遍情况下，速度缓对付调背更为有利，果此正在调背艰易时，一定要搁缓掘进速度已保证目标可控，而且每掘进300-500mm的油正在工路程，瞅察姿态的变更是可与安排的目标相普遍.如果路程好正在删大而目标不所有变更大概背好同的目标移动，那么需坐时停机并将情况即时的反馈至相关人员举止丈量核定.3、效率盾构机姿态及隧道轴线的主要果素正在举止盾构法隧道动工中，由于盾构机是末究悬浮于本状土体之内的，整条隧道必须一次成型，不具备安排性.所以正在动工中必须预先分解好一些效率动工的主要果素，进而决定相映的办理规划，以包管隧道的完齐成型品量，其中对付盾构机姿态及隧道轴线的效率又是最主要的果素，需要举止系统天分解简直的办理.主要包罗以下几个圆里：（1）随天安排轴线的效率.隧道的总体安排除了要谦脚天铁运止的使用央供以中，对付于盾构法动工，还应正在安排中充分思量到盾构法动工的特性，收挥盾构法动工的少处，预防一些不需要的易面，以包管动工的成功下效举止.对付于既有的隧道轴线，应充分天对付安排轴线举止系统天分解钻研.对付分歧的安排线型，决定简直的动工规划，主要包罗：正在安排轴线的前提上，分离盾构法动工的特性制定出一条指挥动工的动工轴线；决定小半径动工、脱越修构筑物及河流动工、脱越分歧天层动工等特殊工况的动工规划；决定简直的丈量检测规划；决定轴线安排预案等. ( 2 ）隧道脱越天层的天量情景的效率盾构机正在掘进中，所脱越的天层间接效率到盾构机及隧道的完齐受力情况，越收是正在二种分歧的天层之间举止掘进中，盾构机的受力情况越收搀纯，给掘进中的姿态统制制成了较大的易度，所以正在动工中，要对付隧道脱越天层的天量情况举止系统天分解，预先决定动工规划，以包管动工的成功举止.（3）隧道丈量的效率正在隧道掘进历程中，丈量的透彻性、准确性及透彻性是至关要害的，它间接感触了盾构机的掘进目标，所以正在动工中应包管丈量的十拿九稳，并时常举止复测，并对付现有丈量成果举止即时安排，包管隧道轴线的透彻性.对付于管片上调大概转化制成丈量系统出现问题，此时主司秘密稀切注意油缸进程好值的变更以及线路是可透彻，正在创制非常十分时即时反馈至相关人员对付丈量系统举止校核，保证咱们的“眼睛”是透彻的.重庆5号线便是出现过由于管片上调战转化引起的丈量系统缺面问题.（4）隧道管片型式的效率管片的分歧形式对付隧道的掘进有着分歧的效率，姑且海内普遍的管片安排形式是有二种典型即局部采与鍥止量一般的通用环战采与尺度环（直线环）、左转直环、左转直环的形式，普遍安排圆会出具隧道的完齐管片排列图，然而根据简直的动工情况会搞出相映的安排，共时根据管片的分歧拼拆办法（主要有通缝拼拆战错缝拼拆），也应决定相映的动工规划.( 5 ）天表修构筑物等的效率隧道掘进历程中，天表的附着物（包罗修构筑物及河流等）也会对付盾构机及隧道的受力情况制成一定效率，需要举止简直分解，并决定相映的动工规划，包管隧道掘进的完齐仄安性及品量典型央供.( 6 ）设备圆里的效率隧道掘进历程中是可会出现小转直半径是设备选型圆里的一个关键，果此最先要正在掘进前便决定设备最小的转直半径值以保证不妨成功通过圆直线段.( 7 ）刀具调换的圆里的效率普遍情况下盾构设备的最小转直半径直线是央供正在齐盘是斤刀的情况下模拟的，果此正在掘进前便要思量刀具调换的位子决定相映的调换规划，己保证不妨成功的通过直线段.（8）铰接形式圆里的效率分歧型式的盾构机其简直的本理也是有一些微秒的不共，便土压仄稳式盾构机而止，其辨别主要表示正在铰接型式上.咱们相识，目前的盾构机主要存留二种典型的铰接型式，一种是以日本、法国等国家死产的盾构机为代表的，采与的是主动式铰接型式，雅称“死绞”，那种型式的铰接，普遍树坐正在滚钩机的中段（咱们称之为“支启环”），每组铰接油缸的液压回路是独力的，不妨独力支配，普遍情况下是处正在锁定状态的，盾构机的前后部分正在铰接锁定状态下采与螺栓及销轴的板滞对接，盾构机的前后部分不会爆收相对付的疏通，是一个牢固的完齐，便像不铰接一般，惟有正在盾构机偏偏离轴线较大大概处于小半径直线的掘进中，才有需要挨启铰接，然而铰接的挨启度需要提前估计挨启角度，而后按估计值将铰接挨启到所设定的角度后，道铰接锁定，而后再举止促成.那种铰接型式正在举止直线段隧道的掘进的动工中是比较有利的，支配人员正在动工中不妨不必思量铰接的姿态位子，盾构机的纠偏偏支配也比较简朴易止，正在与轴线的偏偏好值不是特天大的情况下，不妨非常灵验的统制盾构机的姿态，盾构机正在覆土内的运止也比较宁静，基础不会爆收较大的切心上调及下重，然而正在举止小半径直线段动工的历程中，那种铰接型式便存留机动本能短好，纠偏偏效验短好等毛病，而且正在盾构机与轴线偏偏好值较大的情况下，盾构机的纠偏偏会比较艰易，而且会使盾构及管片局部受力，制成盾构机大概者管片的益伤，效率管片的成环品量以及工程的完齐品量；另一种是以德国死产的盾构机为代表的，采与的是主动式铰接型式，雅称“活铰”那种型式的铰接，普遍树坐正在盾构机的前段与盾尾的对接处，魅族铰接油缸的液压回路是互相联通的，脆持有相共的油缸压力，正在促成的历程中不妨举止“搁紧”战“推紧”的支配，普遍情况下处于“锁定”状态下，然而其锁定状态与主动铰接的锁定有着真量上的辨别，不是靠硬性板滞对接，而是靠关合液压回路的出进油路去起到锁定效率，每组铰接油缸的液压回路仍旧脆持互贯串通，受中力较大的铰接油缸路程会相映的渐渐伸少，受中力较小的铰接油缸路程会相映支缩，那种铰接型式，不妨非常灵验的起到呵护管片的效率，不妨符合百般型式的掘进轴线央供，具备较下的机动性，比较符合较大的变坡以及小半径隧道的动工工况，不妨灵验的包管管片的成环品量及隧道的完齐品量，然而，由于盾尾末究处于游离状态，所以盾尾的姿态主要与决于管片的姿态，支配脚正在举止盾构姿态安排中，只可对付其切心的下程及仄里举止安排，所以如果要将盾构机的姿态安排到理念的状态，便要概括思量切心、铰接、盾尾以及管片的相对付姿态与位子，对付支配脚的概括素量有较下的央供，共时由于铰接部位的一再疏通，会制成铰接稀启部件的较大磨益，很简单制成盾构机铰接部位稀启件益坏以及的漏火漏浆，效率掘进处事的仄常举止.由于主动式铰接盾构机的姿态统制存留较下的技能央供，如果统制好的话会得到比较好的效验.( 9 ）其余圆里的效率正在掘进中，效率盾构机姿态及隧道轴线统制的果素还很多，主要包罗、天下火及天下不明物、隧道自己游离偏偏移等，皆需要正在简直动工中根据简直情况举止简直的分解办理.二、姿态统制技能1 、滑动统制( 1 ）刀盘转化目标刀盘的转速主要由天层的硬硬情况去决定，普遍情况下硬岩采与下转速，果此滑动角变更也会很快，那时要即时安排转背，每掘进一定的路程将举止刀盘的换背以保证滑动值正在透彻的范畴内，分歧的天层滑动值变更快缓也分歧，其受到盾壳与天层间的摩揩力的影心背，普遍情况下每一环皆要举止频频换背， 300-SOOmm须换背一次，滑动值普遍统制正在＋－5mm/m 以内，特殊情况下不要超出← 10mm/m.共时正在掘进历程中如果爆收一边转背掘进较快时请注意刀具磨益的情况. ( 2 ）管片采与安排接叉程序( 3 ）安排二腰促成油缸，使其轴线与盾构轴线不仄止，减少摩揩力2 、盾构上下倾斜与火仄倾斜( 1 ）倾斜量应统制正在2°/o 以内滑动角统制正在＋－ 10mm/m 以内，滑动角太大盾构不克不迭脆持透彻的姿态，效率管片的拼拆品量.可翻转刀盘去减小.( 2 ）通过促成油缸的安排逐步纠正盾构机切心位子的统制不妨通过安排几个促成油缸天区促成压力的好值去举止安排，当二腰的促成压力基本相共时，盾构切心仄里会脆持背前，若二腰的促成存留好值时，则盾构切心将爆收调背的趋势，盾构目标左偏偏时，普及左侧的油缸推力，盾构目标下偏偏时，普及下边的油缸推力，反之亦然.普遍正在举止直线段顶进历程中，应尽管使盾构机切心的位子脆持正在动工轴线的，10mm ～＋ 10mm 范畴之间，正在盾构机姿态短好需举止纠偏偏时，不妨符合搁大切心位子范畴，然而也应尽管统制正在动工轴线的，20mm ～＋20mm 范畴之间，最大不该超出30mm ,免得对付盾构机的姿态制成进一步益害；正在举止转直大概变坡段顶进的历程中，应才是前对付切心偏偏移位子举止预测算，并正在促成的历程中符合安排各区促成油缸的促成压力好，以包管盾构机切心正在促成的历程中末究脆持正在动工轴线的允许偏偏好范畴内，普遍情况下，咱们会将允许偏偏好范畴背直线的核心目标做适度的偏偏移，以包管盾构机不妨较好的统制正在动工轴线附近.三、简直情况下的姿态统制1 、直线段的姿态统制正在举止直线段的促成时，应尽管统制切心位子脆持正在动工轴线的， 10mm ～＋ 10mm 范畴之间最大统制正在动工轴线的－20mm ～＋20mm 范畴之间，安排二侧的推力应末究脆持普遍，并根据本量的刀盘受力情况做微强安排，使二侧油缸路程脆持普遍，安排油缸路程好值最大不该超出50mm，合理统制铰接及盾尾位子，使之位子偏偏好亦统制正在－20一＋20mm 的偏偏好范畴之内，如出现超出偏偏好范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，纠偏偏时切心的位子亦要脆持正在－20一＋20mm 的偏偏好范畴之内，宽禁正在纠偏偏历程中过大的安排切心位子，制成后绝促成中的姿态得控；绞接油缸的路程应末究统制正在30-80mm 的范畴之内，而且安排的绞接油缸路程好值不该超出10mm ，如果出现超出偏偏好范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，以包管绞接部位不妨起到仄常的呵护安排效率，预防绞接部件的局部受益.2 、圆直线段的姿态统制圆直线段的姿态统制正在举止圆直线段的促成时，应提前估计好安排油缸路程的超前量.超前量的值不妨通过估计供出，也不妨通过AutoCAD画图间接量与.正在促成历程中，切心的统制核心应背着果直线的圆心目标做出一定量的偏偏移.偏偏移量的大小视圆直线的半径大小而定，半径越小偏偏移量越大，促成中应统制切心位子脆持正在设定的统制核心附近，仄常动工时的缺面不该超出-10-+10mm，最大应统制正在-20-+20mm间，安排二侧的油正在工推力应末究脆持有一定的好值，并根据本量的刀盘受力情况做微强安排，使二侧油正在工路程好值与才是前估计得出的超前量的值脆持普遍，安排油缸路程好值与超前量之间的最大缺面不该超出10mm .依照安排部分给出的直线段的管片排列图举止管片选型拼拆，并祝简直的动工情况举止管片处理，通过换形传力衬垫对付管片姿态举止微量安排，并统制好环里仄坦度及喇叭度.合理统制绞接及盾尾位子，盾尾的统制核心应背着圆直线的圆心目标做出一定量的偏偏移，偏偏移量的大小视圆直线的半径大小而定，半径越小偏偏移量越大，盾尾（绞接）的统制核心应背着叛变圆直线圆心的目标做出一定量的偏偏移，偏偏移量的大小视圆直线的半径大小而定，半径越小偏偏移量越大，促成中应统制盾尾及绞接位子脆持正在设定的统制核心附近，位子偏偏好亦统制正在-20-+20mm 的偏偏好范畴之内，如出现超出偏偏好范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，纠偏偏时切心的位子亦要脆持正在-20-+20mm 的偏偏好范畴之内，宽禁正在纠偏偏历程中过大的安排切心位子，制成后绝促成中的姿态得控；绞接油正在工的路程应末究统制正在40-100mm 的范畴之内，如果出现超出范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，以包管绞接部位不妨起到仄常的呵护安排效率，预防绞接部件的局部受益.3 、横直线上的姿态统制横直线上的姿态统制相对付比较简朴，主要统制好盾构的坡度变更，正在举止直线段的促成时，应尽管统制切心位子脆持正在轴线附近，仄常动工时的缺面不该超出-10-+1 Omm,最大应统制正在-20-+20mm之间，共时统制盾构机坡度与安排轴线纵坡基础脆持普遍，最大缺面不该超出2% ，应根据本量盾构坡度值安排好上下二组促成油正在工的促成油压，使盾构机的坡度脆持正在宁静的状态下，并根据本量的刀盘受力情况做微强安排，使上下油缸路程脆持普遍，上下油正在工路程好值最大不该超出50mm ，合理统制绞接及盾尾位子，使之位子偏偏好亦统制正在－20-+20mm 的偏偏好范畴之内，如出现超出偏偏好范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，纠偏偏时切心的位子亦要脆持正在－20-+20mm 的偏偏好范畴之内，宽禁正在纠偏偏历程中过大的安排切心位子，制成后绝促成中的姿态得控；绞接油正在工的路程应末究统制正在30-80mm 的范畴之内，而且上下的绞接油正在工路程好值不该超出10mm ，如果出现超出偏偏好范畴的情况，应即时做纠偏偏处理，以包管绞接部位不妨起到仄常的呵护安排效率，预防绞接部件的局部受益.4 、均一天量情况下的姿态统制普遍情况下，盾构目标偏偏好统制正在20mm之内，缓战直线及园直线段统制正在30mm 以内，直线半径越小，统制易度越大.那将受到设备情景，天量条件及动工支配等多圆里果素效率，正在天量均一的天层中统制姿态较简单，目标偏偏角（趋势）普遍统制正在5mm/m以内，特殊情况下统制正在10mm/m 以内.可则会戴去管片错台破坏等不利成果.5 、上下硬硬不均的天量且存留园直线段的线路当启掘里存留上下不均时，为预防盾构机机头下垂，普遍情况下要脆持上俯姿态，掘进时注意上下二端及安排二端的油正在工路程好，普遍统制正在50mm 以内，特殊情况下普遍不超出60mm .6 、安排硬硬不均且存留园直线段的线路当存留安排不均且又处于园直线时，盾构机的目标统制将会比较艰易.正在此情况下，可符合的落矮掘进速度，合理的分自己各天区油正在工压力.需要时，可将火仄偏偏移角搁宽至10mm/m，以加大盾构结构背力度.当以上支配均无效时，可通过换刀做业减少启掘里的办法去安排目标.果此正在盾构过圆直线段前，一圆里要提前举止目标的安排，另一圆里要正在符合的天面举止换刀做业，保证不妨成功的通过.7 、初收段掘进调背( 1 ）最初掘进的10米此时由于盾构掘进的反力由反力架提供，而盾构机的中壳摩揩力也缺累，果此预防盾壳的滑动是比阶段的主要问题.正在普遍情况下皆采与矮转述，矮掘进速度举止掘进.目标的安排主要受控于初收架的定位以及导轨的情况.果此正在初收段掘进前一定要先拆置导轨才搞举止掘进可则肯定会出现机头下垂，无法调背的局里.初收段普遍不举止调背，越收是正在促成反力缺累的情况下，每组油正在工皆要有压力，以预防管片挤压不紧而制成的管片错台破坏.( 2) 10米至100米此时已经不妨收端伐背且主机已经局部加进土戚，然而是由于反力缺累，咱们只可举止一个目标的安排，而其余的一个目标只可保护.常常情况下，为了预防盾构机机头下垂，底部油正在工的压力会相对付较大，而其余的油缸压力较为仄稳.8 、掘进100m 至领悟前50m 的调背此段掘进为正段掘进，推力等相关参数皆仄常，果此庄重依照调背准则举止调背即可.9 、领悟前50米的调背普遍情况下盾构姿态已经被安排至安排中线附近，然而是正在姿态不安排至安排中线偏偏好范畴内时，此时便需要加大调背力度，先将刀盘姿态安排至偏偏好范畴以内包管盾构不妨成功掘出洞门.普遍情况下领悟前末尾10m ，推力将渐渐减小，调背会比较艰易，常常是保护盾构姿态.果此正在出洞10m前时刀盘必须安排到预约的姿态.可则需减少推力举止调背，那样便为领悟戴去不需要的隐患.比圆提前将掌子里掘塌等，宽重时会制成洞门侧墙的不仄安.10 、盾构机的纠偏偏根据盾构机的走背，即谦脚的关键面为管片的轴线要与盾构机的轴线重合，正在思量纠偏偏安排的时间应试虑几面注意事项，最先要根据促成油缸的路程分解，启顶块要才并拆止家程最短的一侧，其次要瞅盾构机的姿态， 1f忖心盾构机背左，而左侧的路程又最大，那便得要瞅弟三个思量的果素--绞接，那个果素也是最简单让人忽咯的一个，如果左侧绞接最小，那么才并拆时所要劣先思量的是拼拆止家程最弊端的二侧，使得管片有背左的趋势，减小管片与盾构机轴线之间的夹角，如果左侧的绞接最小，那么拼止家程最弊端也是不妨的，果为盾构机已经有背左的趋势了.当盾构机转直目标与姿态目标好同时，如果趋势过大，超出± 10，从动工历程去瞅，慢纠的妨害是巨大的，如果从启初便调大推力压好，爆收的截止是后面仍旧背中侧偏偏移，掘进历程中创制初初阶段大概促成400mm 的时间，把压好调得符合，即包管的状态为保护前后面，使得后面有背内侧移动的趋势，而后再调大压好，便会简。
盾构施工姿态控制
17:29盾构施工姿态控制广州轨道交通建设监理有限公司广州地铁设计院盾构技术研究所王晖wh317:29一、姿态控制的基本概念二、姿态控制上易出现的问题及原因三、影响盾构掘进姿态的要素 四、出现侵限时的处理措施17:29姿态控制的基本概念1、盾构机坐标控制系统模型17:2917:2917:29偏航，通俗地讲就是偏离航向。
严格的定义是这样的，首先定义一个本体坐标，本体质心为原点O ，预定运动方向切线（或者说航向、轨迹切线）为x 轴，指向地心方向为z 轴，根据右手法则确定y 轴（即xOy 平面的法向）。
有了坐标后如果本体绕x 、y 、z 轴转动，即相应地得到滚动角、俯仰角和偏航角，三个角度确定了物体的运动时姿态。
在偏航角存在的情况下，物体发生偏航。
幻灯片 1wh3 121212121王晖, 2004-11-117:29假设盾构机前体中心A 和中体中心B 的坐标分别为(x A ,y A ,z A )、(x B ,y B ,z B )AB B A S z z /)(−=俯仰角ABB A S H H /)(−=水平趋势ABB A S V V /)(−=垂直趋势17:292、姿态控制要达到的目的： （1）使盾构机沿着设计轴线前进通过人工测量或自动导向系统测量盾构机姿态得知水平、垂直方向偏差以及水平和垂直方向趋势、滚动角等，当发生偏差时，通过改变分区千斤顶推力来调整。
当偏差较大时，通过仿形刀(或超挖刀)、铰接装置17:29 （2）使管片与盾构机之间保持良好姿态17:29通过铰接千斤顶行程/行程差/（铰接角度）的控制和正确的管片选型达到目的。
17:29二、姿态控制上易出现的问题及原因1、测量问题导致偏差：（1）自动导向系统发生偏差导致的轴线偏差。
输入数据错误、全站仪误差、隧道扭转引起的系统测量误差、测量系统故障。
（2）工程施工测量误差引起盾构姿态超出轴线控制范围内。
测量计算方法不正确、控制点偏差、导线测量误差、人工复测调整数据不及时等。
盾构姿态及沉降控制实例总结
一、工程概况 二、泥水盾构掘进姿态控制 三、泥水盾构掘进施工沉降控制
四、施工总结
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一、工程概况
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1.1 工程概况
太阳大道
松北大道
松花江
4、注浆工艺： 注浆压力和数量不均匀，会导致管片姿态、掘进姿态发生偏移或仰 俯。
5、管片选型：需始终保证管片与盾构尾部姿态一致，防止盾尾间隙过小，影响盾 构姿态调整
6、测量误差：自长距离掘进过程中，测量累计误差会影响导向系统的真实性，影 响盾构姿态纠偏的指导性。
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玛丽轨道交通1号线二期工程土建施工三标段包括1站2区间，位于玛丽市松北区， 线路北起河口大世界站（不含），斜穿松北大道后沿太阳大道穿行，过玉湖站后南 行相继穿越太阳桥、松花江后到达人民广场站（不含）。
1.2河玉区间设计概况
玉湖站～人民广场站区间左线长 1923.6m,右线长1903.2m，设置 2个联 络通道，1个联络通道及泵房。区间隧 道外径Ф6200mm，采用2台泥水平衡式 盾构机施工；线路出玉湖站后向东下 穿金水河河滩、金水河、太阳桥、松 花江后到达人民广场站。线路平面呈 反S形，共设置两个曲线，曲线半径分 别为R=400m、R=450m；线路纵向呈“V” 型 ， 最 大 坡 度 30‰ ， 覆 土 厚 度 约 1224m。
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2.1 盾构掘进姿态
➢ 盾构掘进姿态控制内容
盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组 区的推进 油压的差值，必要时结合铰接油缸的调整，使盾构 机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节点，切口、 铰接、盾尾尽量保持在轴线附近。以隧道轴线为目标，根据自 动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势 ，进行盾构姿态调整， 将姿态偏差控制在设计范围内（±50mm）。
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盾构机姿态控制总结
始发前的盾构姿态主要是靠盾体始发托架和反力架的的安装精度来控制的，同时反力架的安装精度还直接影响到环片的拼装姿态，因此对于盾体始发托架及反力架的控制尤为重要。
在进行完始发定向联系测量后,根据底板平面及高程控制点对始发托架进行定位。
在盾体组装完成前，开始进行反力架的定位。
始发托架及反力架的安装过程全过程进行监控，保证始发托架和反力架的左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，反力架的与隧道设计轴线法平面偏差＜2‰。
盾构机已经从始发井到天府广场，前一段盾构机的姿态控制的很好。
但是在68环后盾构机的姿态就不是很理想了。
在成都这种砂卵石地层，不同于粘土和岩石地层，在砂卵石地层，掘进过程中盾构机的盾体与砂卵石是紧密接触的，这使盾构机在偏移隧道中心线的时候很难快速的纠正过来，这就要求盾构机司机在掘进过成中，一定要掌握好掘进的路线，出现小的偏移要及时进行纠偏。
盾构导向系统是隧道质量保证的重要因素之一，在掘进过程中对导向系统的监控及维护尤为重要。
对VMT导向系统运行的可靠性进行定期检查，即盾构姿态的人工检测。
盾构姿态人工检测工作一周进行一次，同时利用环片检测的方法每天对导向系统运行的可靠性进行检测。
在前200m掘进过程中，VMT导向系统运行正常。
VMT工程师每次的移站都要快速准确完成，隧道中心线要经过多次测量并达到准确。
在68环的时候由于VMT出现事故盾构机出
现忙掘的情况，使盾构机的方向与隧道中心先有了较大的偏差，在这种情况下，应当选择好纠偏曲线慢慢的使盾构机的姿态慢慢的纠正过来，我们却选择了强行快速纠偏，使得管片出现了大错台的情况，在一个就是由于管片的选型不是很完美，使得盾构机的姿态越来越差。
除了定期对盾构姿态进行人工检测，同时还对TCA激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。
在始发前，导向系统的激光站及定向棱镜安装在始发井内，不会轻易发生碰动。
在盾构掘进了30环后，进行了第一次激光站的移站，激光站固定在环片顶部，定向棱镜仍旧安装在始发井内，由于环片不稳定使得TCA激光站不稳定。
在掘进过程利用导向系统自带方位检查功能对激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。
当偏差值超过限值时，利用井内控制点及时独立的对激光站及定向棱镜的位置进行复测。