關(guān)于盾構(gòu)機(jī)實(shí)時姿態(tài)測量和計算方法的研究

關(guān)于盾構(gòu)機(jī)實(shí)時姿態(tài)測量和計算方法的研究隨著社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展和城市建設(shè)的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口不斷增多，交通越來越來擁擠。一些地方的城市建設(shè)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(shè)者的主要的選擇方式。但是在修建地鐵的過程中，工程量特別大，施工難度相對較高。在地鐵施工過程中，采納盾構(gòu)技術(shù)，與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比，有著很多優(yōu)勢，漸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(gòu)姿勢的測量的原理和方法，探究盾構(gòu)姿勢的測量的精度分析。盾構(gòu)機(jī)姿勢簡介盾構(gòu)施工過程就像生活中的目標(biāo)運(yùn)動，先進(jìn)行重心平移，然后在運(yùn)動的過程中偏航，最終進(jìn)行自身重心的滾動。因此，在盾構(gòu)施工過程中，需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)是盾構(gòu)機(jī)位置和姿勢的參數(shù)。主要是三維坐標(biāo)和滾動角、偏航角和俯仰角。盾構(gòu)機(jī)姿勢的掌握對整個工程施工意義重大，它打算著施工的質(zhì)量和隧道推動方向的精度。一旦掌握不好，簡單導(dǎo)致隧道偏差過大和盾尾間隙過小而相碰。盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)是盾構(gòu)機(jī)的核心部分，盾構(gòu)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)主要是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動完成，對盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行起著很大的作用。盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包括兩大系統(tǒng)，一是推動系統(tǒng)，二是主動鉸接系統(tǒng)。2.1.推動系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)的主要工作系統(tǒng)是推動系統(tǒng)，它主要是通過油缸作用于成型觀片，以此來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)前進(jìn)。推動系統(tǒng)的動力單元是一臺80L/min旋轉(zhuǎn)柱塞泵，執(zhí)行元件是24個油缸，調(diào)整和掌握部分包括方向的掌握、油缸電磁閥的選擇、平安閥、節(jié)流閥等。盾構(gòu)機(jī)工作時的最大工作壓力是35MPa，液壓泵最大推動流量是80L/min，推動油缸是240/180-1950（mm）。2.1.1.推力計算盾構(gòu)機(jī)共有推動油缸24個，總推力是這24個油缸的推力之和，那么在液壓系統(tǒng)的最大推力F最大-24×P×Sn中，P表示油缸的最大壓強(qiáng)，S表示活塞面積，因此，F(xiàn)最大-24×35×106Pa×3.14×0.122㎡≈37981t2.1.2.推動速度計算盾構(gòu)機(jī)的最大推動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表示最大推動速度，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為推動流量，S為74mm/min。因此，當(dāng)前的盾構(gòu)機(jī)最大推力是1200kN,掘進(jìn)速度是40—65mm/min,推動系統(tǒng)的設(shè)計完全符合要求。2.2.鉸接系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)的調(diào)向主要使用鉸接系統(tǒng)，通過調(diào)向，使得盾構(gòu)機(jī)形成肯定角度，便于掌握。鉸接系統(tǒng)的動力單元是一臺25L/min的高壓泵，執(zhí)行元件是16個270/160-190（mm）的油缸。鉸接系統(tǒng)的最大壓力是35MPa，液壓泵的最大流量是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(qiáng)，S是活塞面積，盾構(gòu)機(jī)自身重量是300t，鋼