盾構(gòu)(TBM)導(dǎo)向系統(tǒng)簡介課件

盾構(gòu)（TBM）導(dǎo)向系統(tǒng)1、作用（1）盾構(gòu)姿態(tài)：盾構(gòu)（TBM）掘進(jìn)過程中，導(dǎo)向系統(tǒng)連續(xù)測量盾構(gòu)姿態(tài)數(shù)據(jù)，并顯示在主控室電腦屏幕上；主司機(jī)按照姿態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，保證盾構(gòu)按照隧道設(shè)計(jì)軸線（DTA）精確掘進(jìn)；

（2）糾偏曲線：操縱TBM從目前的偏差位置沿糾偏曲線平滑地調(diào)整到DTA上；

（3）管片選型：一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介2、盾構(gòu)姿態(tài)

2、盾構(gòu)姿態(tài)一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介(1)陀螺儀

日本GYRO（2）三棱鏡

上海力信(3)兩（三）棱鏡德國PPS日本演算工房

上海米度

上海力信……(4)激光靶英國ZED德國VMT德國TACS上海米度

上海力信

中鐵裝備

鐵建重工……3、分類一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介兩棱鏡——結(jié)構(gòu)簡單、精度稍低、所需測量窗口大。激光靶——精度高、測量窗口小、全站儀需配激光、維修費(fèi)用高；4、優(yōu)缺點(diǎn)一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介全站儀、工業(yè)電腦、激光靶、控制箱、后視棱鏡、（電臺）……5、硬件組成——激光靶一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介全站儀、工業(yè)電腦、馬達(dá)棱鏡（調(diào)光棱鏡）、傾斜儀、控制箱、后視棱鏡、（電臺）……5、硬件組成——雙棱鏡一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介6、顯示界面——PPS一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介6、顯示界面——VMT一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介6、顯示界面——隧道股份

（1）目的：盾尾間隙—相等；

推進(jìn)油缸伸長量—對等；

管片與DTA偏差—盡量小。7、管片選型管片計(jì)算BECDA中線盾構(gòu)姿態(tài)偏差推進(jìn)油缸行程鉸接油缸行程盾尾間隙（2）數(shù)據(jù)來源一、導(dǎo)向系統(tǒng)簡介偏差<50mm——正常掘進(jìn)；偏差≥50mm，立即停機(jī)，通知測量組，檢查導(dǎo)向系統(tǒng)的正確性，查找其他可能的偏差原因。偏差大于預(yù)留偏差量時(shí)，及時(shí)與業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)院聯(lián)系，確定偏差段調(diào)整方案，然后按照工程部技術(shù)交底繼續(xù)掘進(jìn)。不可急于回調(diào)，從而引起盾構(gòu)蛇行、機(jī)器變形、管片不易安裝、錯臺、掉塊、后配套通過困難、影響測量窗口、以及改線困難的情況。導(dǎo)向系統(tǒng)故障時(shí)，通知測量組，修理，人工導(dǎo)向；盲推不得超過1環(huán)。

每天上傳盾構(gòu)姿態(tài)到直報(bào)平臺，≥50mm時(shí)電話聯(lián)系，≥100mm后每環(huán)上傳一次數(shù)據(jù)。

1、掘進(jìn)偏差二、使用2、偏差超限二、使用管片上浮——盾構(gòu)姿態(tài)適當(dāng)調(diào)低；盾構(gòu)或管片下沉——調(diào)高；小半徑曲線段——偏向曲線內(nèi)側(cè)；盾構(gòu)始發(fā)——割線始發(fā)、抬高姿態(tài)和趨勢；貫通前——對準(zhǔn)貫通面前方的接收洞門。3、姿態(tài)預(yù)調(diào)整二、使用小半徑曲線掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)存在自然的離心趨勢，因此，進(jìn)入曲線前，可預(yù)先將掘進(jìn)方向保持在曲線內(nèi)側(cè)30~40mm，并保持曲線外側(cè)加大推力，使盾構(gòu)存在一個(gè)向內(nèi)的趨勢。VMT、ZED導(dǎo)向系統(tǒng)中，盾構(gòu)的平面趨勢是在盾構(gòu)中部位置，盾構(gòu)軸線與DTA的夾角。PPS顯示的是盾構(gòu)軸線與刀盤處切線的夾角。兩者差值與曲線半徑和盾構(gòu)長度相關(guān)。4、小半徑曲線掘進(jìn)二、使用斷鏈前后編輯相互重疊一段距離的兩個(gè)DTA文件，在重疊段切換。5、斷鏈二、使用影響因素——盾構(gòu)結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)向系統(tǒng)類型、激光靶或馬達(dá)棱鏡到

刀盤的距離、馬達(dá)棱鏡間距、盾構(gòu)震動、管片位移、

管片旋轉(zhuǎn)、全站儀精度和狀態(tài)、測量環(huán)境（煙

塵、溫差）、全站儀~激光靶距離等；誤差大小——刀盤、盾尾的平面和高程偏差有跳動現(xiàn)象。盾尾偏差

一般<10~15mm，刀盤數(shù)據(jù)<20~25mm。以上誤差數(shù)據(jù)需要根據(jù)誤差影響因素，由測量組確定該項(xiàng)數(shù)據(jù)大小。搬站、導(dǎo)線復(fù)測前后，盾構(gòu)姿態(tài)可能有所改變，一般<10~20mm屬于正常。發(fā)現(xiàn)姿態(tài)數(shù)據(jù)短時(shí)間內(nèi)異常變化或跳動（>30mm），及時(shí)通知測量組。1、測量誤差三、誤差與錯誤（1）盾構(gòu)前后同時(shí)跳動——全站儀

儀器保養(yǎng)狀態(tài)、后視方向、激光偏移、托架不穩(wěn)、基座狀態(tài)差、基座與托架連接不好、管片位移、旋轉(zhuǎn)、震動、全站儀距離遠(yuǎn)、空氣跳動、搬站和導(dǎo)線誤差（<20mm）……

（2）盾構(gòu)前部跳動大、盾尾跳動小——激光靶（傾斜儀）、馬達(dá)棱鏡

激光靶不穩(wěn)（平面、高程）、傾斜儀不穩(wěn)（高程、平面）、燈光干擾（平面）、盾構(gòu)掘進(jìn)震動（平、高）、馬達(dá)棱鏡間距?。ㄆ矫妫?、全站儀距離遠(yuǎn)……2、數(shù)據(jù)跳動三、誤差與錯誤3、管片不穩(wěn)定對導(dǎo)向系統(tǒng)測量結(jié)果的影響管片上浮或沉降——姿態(tài)變低或變高管片位移——方向偏差變化，誤差連續(xù)累積放大旋轉(zhuǎn)——方向和高程均變化，導(dǎo)向系統(tǒng)停止工作管片震動——圍巖變形——方向偏差變化，誤差連續(xù)累積放大全站儀不要太靠前；管片監(jiān)測：自動？三、誤差與錯誤管片震動對全站儀的影響三、誤差與錯誤管片震動對全站儀的影響全站儀減震托架三、誤差與錯誤硬件安裝錯誤——傾斜儀、激光靶、馬達(dá)棱鏡——位置、方向；導(dǎo)向系統(tǒng)初始設(shè)置參數(shù)錯誤；

線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（DTA）錯誤——計(jì)算、輸入……常規(guī)測量錯誤——4、錯誤三、誤差與錯誤5、檢查方法（1）DTA計(jì)算、復(fù)核與輸入；（2）導(dǎo)向系統(tǒng)初始安裝參數(shù)；（3）搬站前后對比——及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差和錯誤；（4）檢查托架——滯后；（5）人工測量盾構(gòu)姿態(tài)——精度高、及時(shí)；（6）測量管片（拱架）——快捷、精度低、結(jié)果獨(dú)立于導(dǎo)向系統(tǒng)；三、誤差與錯誤人工測量——人工測量盾構(gòu)上的一些特征點(diǎn)，計(jì)算盾構(gòu)姿態(tài)。出現(xiàn)以下情況時(shí)，需要進(jìn)行人工測量：（1）導(dǎo)向系統(tǒng)故障不能工作，需要繼續(xù)掘進(jìn)時(shí)；（2）激光靶/馬達(dá)棱鏡/傾斜儀托架變形、位置改變或修理替換后重新安裝時(shí)；（3）掘進(jìn)偏差較大時(shí)；（4）懷疑導(dǎo)向系統(tǒng)有問題時(shí)；（5）區(qū)間隧道貫通前；（6）盾構(gòu)轉(zhuǎn)場后始發(fā)前；（7）平時(shí)，也應(yīng)按照一定的頻率對導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行檢核校正。6、人工測量盾構(gòu)姿態(tài)三、誤差與錯誤

搬站時(shí)，從關(guān)閉導(dǎo)向系統(tǒng)，到全站儀前移搬站結(jié)束、導(dǎo)向系統(tǒng)正常工作這段時(shí)間，盾構(gòu)不可掘進(jìn)，姿態(tài)不能變化；

比較搬站前后姿態(tài)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正導(dǎo)向系統(tǒng)測量各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差或錯誤。搬站人工測量盾構(gòu)姿態(tài)測量時(shí)間托架檢查、管片測量1、測量時(shí)間四、對現(xiàn)場的要求測量窗口：后視棱鏡——全站儀——激光靶（馬達(dá)棱鏡）之間供導(dǎo)向統(tǒng)使用的空間，包括全站儀視線范圍和盾構(gòu)前移時(shí)全站儀、托架、電纜的影響范圍。注意人員、管片、后配套靠近和阻擋測量窗口，避免碰撞全站儀及托架，尤其要注意電纜線。曲線上，測量窗口會變小。導(dǎo)線、搬站、管片測量、人工測量盾構(gòu)。2、測量窗口四、對現(xiàn)場的要求煙塵、水汽、管片……3、測量環(huán)境4、日常巡視激光靶、馬達(dá)棱鏡、電纜收放、托架……5、異常情況反饋搬站、故障、偏差超限、數(shù)據(jù)跳動……四、對現(xiàn)場的要求貫通誤差影響因素1、洞外控制測量；2、盾構(gòu)井聯(lián)系測量（洞外~洞內(nèi)）；3、洞內(nèi)控制測量；4、施工測量；5、導(dǎo)向系統(tǒng)；6、盾構(gòu)姿態(tài)偏差；7、貫通端洞門偏差

五、隧道貫通導(dǎo)向系統(tǒng)部件：激光靶（馬達(dá)棱鏡）、全站儀、棱鏡、工業(yè)電腦、控制箱、電臺、天線、電池、電纜等；水、油、漿液、灰塵、震動、高溫和機(jī)械傷害；全站儀定期保養(yǎng)——半年一次，檢定1、導(dǎo)向系統(tǒng)保護(hù)六、維護(hù)與故障處理一些影響因素可能會使導(dǎo)向系統(tǒng)不能正常工作，可現(xiàn)場簡單排除：測量窗口阻擋；灰塵；管片旋轉(zhuǎn)；管片振動；電纜故障；電腦故障；注意觀察導(dǎo)向系統(tǒng)界面中的一些常用警示信號及其意義，向測量組了解。2、簡單故障排除六、維護(hù)與故障處理

（1）故障查找——測量負(fù)責(zé)人、導(dǎo)向系統(tǒng)公司、精測隊(duì)；（2）修理、更換配件——導(dǎo)向系統(tǒng)公司；

（3）借用配件——精測隊(duì)；（4）修理費(fèi)用——項(xiàng)目部；

（5）修理期間掘進(jìn)——人工導(dǎo)向；3、硬件故障六、維護(hù)與故障處理（1）硬件檢查、修理、恢復(fù)、檢定；（2）安裝、調(diào)試、技術(shù)培訓(xùn)