基于工业互联网的地下工程信息化建设方案

随着大中型铁路隧道工程、城市轨道交通智慧工地建设等地下工程项目机械化程度快速提升,对于当前地下工程项目中,强质量、保安全、提能效的管理需求已成为行业发展热点。为实现地下工程项目全过程智能管控,以可移动方舱为主体,基于工业互联网等先进技术,集成多网融合、信息存储、边缘计算、云边协同等诸多功能的数据方舱应运而生。通过方舱及相关系统在施工现场的快速部署,“一网、一图、一方舱”的技术架构可以迅速满足山岭隧道、地铁管廊、大型矿山等不同类型地下工程的信息化建设要求,实现人工智能与工业互联网的融合创新,加速推进地下工程信息化建设的发展。

仿生侵蚀介质对滚刀/大理岩滚动摩擦磨损行为的影响

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。方法表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45 N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密实核形成为主,仿生侵蚀介质仅作用于岩石表层,其效果有限;在法向载荷较高时,岩石表面会产生裂纹和开裂,有利于仿生侵蚀介质向岩石内部的渗透,刀具的破岩效率显著提高。

改性淀粉絮凝剂链结构形态对石材废水絮凝性能的影响

石材废水具有高浊度特征,混凝/絮凝工艺是降浊净水的有效手段.本研究以绿色环保且价格低廉的天然高分子材料淀粉为原材,分别通过醚化和接枝共聚技术,合成了两种电荷密度相近,但链结构形态与电荷分布不同的阳离子改性淀粉絮凝剂:3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA,直链型)和淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PAM-co-PDMC,接枝型).以泉州某石材加工厂废水为研究对象,详细考察并比较了两种阳离子改性淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝性能,同时结合絮凝后上清液zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO理论等,探究其絮凝机理.研究结果表明,两种改性淀粉絮凝剂均表现出优于传统无机混凝剂聚合氯化铝的絮凝性能;除高效降低水体浊度,其对COD、氨氮、总磷及总氮均具有一定去除效果;改性淀粉絮凝剂絮凝过程主要是电中和与黏结架桥作用协同作用的结果.此外,St-g-PAM-co-PDMC由于具有丰富的接枝链结构,且阳离子基团随机分布在接枝链上,具有较高的阳离子基团利用效率及电中和混凝效果,表现出优于直链型St-CTA的除浊效果,具有较低的絮凝剂投加量、较大的絮体尺寸、较快的絮体生长速度、较高的絮体强度及更佳的破碎后絮体恢复性能.扩展DLVO理论结果也表明,St-g-PAM-co-PDMC的总相互作用低于St-CTA,有着更为高效的电中和混凝作用及降浊效果.两种电荷密度相近的改性淀粉絮凝剂絮凝性能的差异主要是由于其不同的链结构与电荷分布造成的,但其均具有优良的降浊净水效果及绿色环保等显著特征,其在石材废水等行业废水处理中应有着良好的应用前景.

2P6R拼装机械臂的运动学分析

目前隧道管片修复加固工作自动化程度低,存在施工安全隐患大、效率低、成本高、工人劳动强度大等问题.为实现隧道管片加固钢板的自动化拼装,首先,提出一种2P6R拼装机械臂方案,建立机械臂正运动学模型.其次,采用解析法对机械臂进行逆向运动学求解,以限制关节超限作为代价函数进行冗余解的选取,并在Beckhoff C6030-0080的TwinCAT 3平台进行逆运动学求解测试,验证算法具有较好的实时性.再次,利用微分变换法求得机械臂的雅可比矩阵,识别并列举边界奇异及内部奇异位形示例.最后,利用图解法绘制出机械臂可达工作空间截面及完整的三维可达工作空间,并进一步对机械臂进行灵活度分析,绘制出灵活度分布图.研究结果表明:2P6R拼装机械臂可以满足隧道管片加固钢板自动化拼装需求,为机械臂的应用提供理论基础.

隧道洞渣制备机制砂的细度模数控制系统研究与应用

隧道洞渣岩石特性多变,成品机制砂细度模数波动大,不利于工程应用。通过理论分析和试验研究等方法,研究了各公称粒径区间占比对细度模数的影响,将0~5.0 mm砂分为0~2.5 mm与2.5~5.0 mm两区间,以《建设用砂》细度模数的计算公式为基础,结合实测数据得出细度模数简化预测公式,并基于该预测公式构建了控制逻辑,实现了细度模数的在线调配与闭环控制。研究结果表明:将0~5.0 mm砂分为0~2.5 mm与2.5~5.0 mm两区间,可推导出细度模数的简化预测公式,通过两区间砂的比值即可快速准确预测细度模数;当细度模数在2.6~2.8之间且调配系数k取2.1时,m3与m2的比值为3.1~4.8,m3与v的比值为78.12~120.96。基于简化预测公式构建的细度模数控制系统,可实现细度模数稳定控制,对隧道洞渣资源化利用有积极作用。

敞开式小直径TBM隧洞综合超前地质预报技术研究与应用

TBM在掘进过程中面临复杂地质、超小直径、超小转弯半径以及坡度大、隧洞长等诸多技术难题,卡机和突水突泥时有发生。为解决TBM在小半径隧洞施工中所面临的重大风险,提出基于TBM隧洞的双震源系统与激电二极三维相结合的综合超前地质预报技术;以安徽桐城抽水蓄能电站自流排水洞TBM项目为例,实现预报设备与小直径TBM相搭载;通过智能图谱识别及全空间多场信息融合与深度学习反演成像,实时预报掘进过程中掌子面前方地质状况。该应用切实解决了小直径TBM隧洞超前地质探测难题,可为同类工程TBM高效掘进提供参考。

ICP-OES检测盾构机在用润滑油中磷元素含量

盾构机在用润滑中含有磷、硅、锌、铜、铁等多种元素。对盾构机在用润滑油的监控需要对其多种元素含量同时进行检测。目前多使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)方法实现,既可保证测量精准度,又可保证灵敏度。其中对于磷元素,检测方法标准推荐了多个波长的选择,而盾构机在用润滑油实际使用状况比较复杂,本文重点研究用ICP-OES检测盾构机在用润滑中磷元素含量的方法,优化仪器设备工作条件,选用Conostan S21标准油制备标准曲线,采用不同稀释剂对润滑油中的磷元素含量进行检测。结果显示,溶剂油和煤油都可以作为检测稀释剂使用。测试结果还发现,优选177.434nm作为磷元素检测波长,可取得最佳准确度和稳定性。

盾构机融资租赁的风险管理与会计处理创新

本文旨在深入探讨国有企业施工企业在采用盾构机融资租赁过程中的会计处理方法及其可能的创新路径,同时全面分析在此业务模式下存在的主要风险点,并提出相应的风险管理策略。通过紧密结合国际财务报告准则(IFRS)与国内会计准则(CAS)的最新要求和发展趋势,本文力图为企业提供一套更加科学、合理且实用的会计处理与风险管理框架,以期在保障企业合规运营的同时,促进企业的可持续发展。

基于业财融合视角下的建筑施工企业资金管理

随着我国建筑施工企业规模的不断扩大和市场竞争的加剧,资金管理在企业运营中的重要性日益凸显。研究表明,通过业财融合的方式,有助于提高建筑施工企业资金管理的效率和效果,对企业的可持续发展具有积极意义。因此,文章本文从业务财务融合的角度,对建筑施工企业的资金管理进行研究。通过分析建筑施工企业资金管理中存在的问题和挑战,提出一系列基于业财融合的优化策略,旨在提高企业的资金使用效率和管理水平,以期为相关从业人员提供参考和借鉴。

大断面马蹄形盾构施工关键技术——以蒙华铁路白城隧道工程为例

为解决大断面马蹄形土压平衡盾构施工面临的姿态难控制、泥饼、掘进困难等难题,以蒙华铁路白城隧道工程为依托,研究大断面马蹄形土压平衡盾构施工关键技术:1)针对盾构始发难题,采取始发基座、洞门密封装置安装、始发参数控制、加强段明洞提供反力等措施,保证盾构顺利、安全始发。2)在盾构掘进时,采取分区控制油缸推力或往纠偏泥浆孔注入泥浆的措施,解决姿态难控制问题;通过在砂质黄土地层添加高分子聚合物,解决渣土改良不到位和出渣不畅问题;通过制定合理有效的掘进参数和精准测量方案,保证盾构安全下穿包茂高速。3)针对盾构刀盘底部开挖盲区问题,采取在刀盘底部增设圆锥形分渣器和增长刀盘辐条的措施,解决刀盘底部盲区导致的掘进困难问题。4)针对盾构到达技术,采取接收基座及接收端墙的正确安设措施,确保盾构安全接收。

马蹄形盾构的工程应用解析

相较于圆形断面,马蹄形隧道有空间利用率高的优势,浩吉铁路白城隧道在国内首次采用马蹄形土压平衡盾构施工,具有安全、快速、环保的特点。通过梳理盾构施工的统计数据,发现其月平均施工效率达203 m,且每环拼装效率为38~43 min,但突遇姜石地质给施工带来很大的困难。本文阐述了盾构4个施工阶段的应用效果,解析了开挖盲区对多刀盘开挖和推进系统的影响、渣土改良和双螺旋输送机对陕北黄土地质施工的应对措施、马蹄形管片拼装机在应用中的优势与不足。为拓宽马蹄形盾构适用地质领域和提高施工效率,建议盾构今后的技术突破方向:全断面仿形刀盘的开发和管片拼装系统的智能化,前者可实现盾构无盲区开挖、提升出渣系统效果和降低总推力的需求,后者有利于减少人员操作难度,提高拼装工艺的精准度。

白城隧道工程大断面马蹄形盾构始发与接收技术

为解决大断面马蹄形盾构始发与接收难点,以蒙华铁路白城隧道工程为依托,对大断面马蹄形盾构始发和接收施工关键技术进行总结。其关键技术包括:1)始发阶段采用加强明洞代替传统盾构反力架,可降低反力架的制作、拆除费用和减少始发负环管片用量,有效缩短主体施工时间,节约项目成本;2)始发基座的底部均匀铺设豆砾石,可减少盾构进入原状土后始发导洞与管片背部间隙回填时间;3)始发阶段创新地采用套拱钢架代替传统始发端墙结构,减少始发附属设施的工程量,缩短始发准备时间;4)接收阶段基座与端墙相结合,降低盾构在软弱地层接收安全风险;5)优化盾构始发和接收位置,使盾构施工和明洞主体作业面充分利用、互不干扰,实现较好的经济效益和安全效益。

某型土压平衡盾构机刀盘有限元静力学结构分析

根据某地区地铁线路标段的地质水文等特点,设计某型号土压平衡盾构机刀盘型式,对该型号土压平衡式盾构机刀盘建立三维实体模型,采用多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,对刀盘结构进行了受力特性有限元分析,获得了刀盘的应力及变形情况,结果表明,设计刀盘满足强度和刚度的要求,该型号盾构机在该地铁线路的施工中应用效果良好,满足施工要求。通过理论计算结果和实际应用情况表明,盾构机刀盘数值模拟对刀盘的结构设计提供了理论支撑。

一种EPB&TBM双模盾构机刀盘结构设计及有限元分析

针对隧道掘进区间长、地质情况差异较大、地层变化复杂、单一模式的盾构机刀盘已难以适应掘进任务的情况,设计一种适应于EPB(土压平衡)和TBM(硬岩掘进机)两种模式的盾构机刀盘结构,详细介绍了两种模式下刀盘转换流程,对刀盘结构进行了受力特性有限元分析,获得了刀盘的应力及变形情况。结果表明,双模刀盘满足强度和刚度的要求,能适应掘进区间的施工要求,对类似掘进区间刀盘设计具有参考意义。

共享经济下的盾构机服务新模式

据统计,截止2017年末,仅在中国内地已经开通和在建轨道交通共计里程超过7000km,建成运营达5021km,其中75%以上是由盾构机施工的地铁;在国内刚刚兴起的城市综合管廊也几乎全采用盾构法施工,而铁路、公路建设、地下停车场、商场等新的规划设计中也渐渐有了盾构机的参与。但有诸多行业痛点因素制约着盾构机行业转型发展：痛点一,现场管理不精准、后台管控不到位,盾构施工管理无信息化手段;痛点二,盾构施工的经验完全靠技术人员摸索和传授,

隧道自行式仰拱栈桥有限元分析

根据山岭隧道施工方式,设计了一种安装方便、可靠性高的隧道自行式仰拱栈桥。对该仰拱栈桥建立了三维实体模型,对仰拱栈桥结构进行了受力特性有限元分析,获得了仰拱栈桥的应力及变形情况,计算表明,该仰拱栈桥满足强度和刚度要求,同时该设备在施工现场应用效果良好,满足施工要求。验证了有限元方法在仰拱栈桥前期设计中的可参考性,对仰拱栈桥的进一步优化设计具有重要的指导意义。

风化花岗岩地层盾构渣土现场环保减量处理工程实践

土压平衡盾构施工过程中产生大量渣土,直接外运堆存处置不但成本高,且占用大量土地资源,运输过程中也极易因滴漏而污染环境。为解决渣土施工现场处置难题,依托深圳地铁6号线支线工程,针对渣土的物理特性,采用分级分选机脱水干化的解决思路,设计渣土施工现场环保减量处理系统,并采用室内试验探索干化泥饼的源化利用可行性。现场实施结果表明,渣土处理系统效率满足现场处理需求,分离出的砂石量全、强风化花岗岩地层可达50%,中风化花岗岩地层可达66%。室内试验结果表明,干化泥饼的物理力学性能满足路基填土使用要求,经养分改良后,可作为绿化种植土使用。

盾构工程领域的数据中台建设研究

一、引言新一轮科技革命和产业变革正在迅猛发展,全球经济正处在一个前所未有的变轨期。其中,数字经济代表了未来经济的发展方向,已成为经济增长的核心要素和企业竞争的关键领域。数据价值的日益彰显,使得数据成为助力经济转向高质量发展阶段的重要内容。数字化成为中央企业提升核心竞争力的关键。阿里巴巴最初提出数据中台概念,更多企业聚焦数据资产汇集、数据开发建模、数据服务。

浅析盾构工程施工工艺与造价管理措施

随着地铁隧道施工技术的创新和研究,盾构工程施工已经成为地铁隧道施工中,应用该范围最广、频率最高的工程技术。但是盾构工程在施工成本上的损耗较高,施工工艺中需要掌控和管理的要点较多,如果施工工艺不能良好的掌控和管理,经常会出现较为严重的安全事故,造成无法预估的经济损失。本文首先对盾构工程施工工艺进行详细的研究,随后提出工程造价管理的有效措施,希望能够更好地促进盾构工程技术在今后城市地铁隧道施工中的应用,进一步促进企业经济效益的提升。

基于智能网关的交通工程数据接入系统设计

针对交通工程中自动化设备通信接口协议不统一、数据格式不规范、数据孤岛现象普遍存在等问题,设计了一种基于智能网关的智慧工程数据接入系统。系统建立了标准化通信接口协议和数据格式规范,一方面利用智能网关直接接入自动化设备数据,另一方面从第三方系统接入数据,系统还对采集的数据进行清洗、加工、存储和订阅等一体化管理。系统应用于某隧道工程除渣管理系统,实现了对除渣自动化设备流水线中不同设备的统一管控,并对多源数据进行标准化输出,提升了数据的采集和应用效率。