盾构机主驱动装配生产线关键技术研究与应用

针对盾构机主驱动装配效率低下和质量管控难度大的缺点,研制了一种集高效装配与数据传输于一体的主驱动装配生产线。在盾构机主驱动装配生产线总体设计方案的基础上,对主驱动零件自动化清洗、物料自动化转运、零/部件自动化装配、紧固件拧紧信息在线检测及存储和智能调度系统等关键技术展开研究,以高度集成的自动化设备取代传统人工装配流程,在提高主驱动装配质量和效率的同时实现了装配信息的管理与追溯,形成了主驱动装配生产线核心技术体系。最终设计的盾构机主驱动装配生产线顺利建成并完成了实际工艺验证,达到设计效果,现已成功应用于多种规格主驱动的装配生产作业,并取得了显著的经济效益。

济南轨道交通4号线燕山立交桥东站—浆水泉路站盾构滚刀选型及保养方法

该文对济南城市轨道交通4号线一期工程燕山立交桥东站—浆水泉路站区间不良地质因素对刀具运用的问题进行分析。通过对不良地质分析、盾构滚刀破岩工作原理、滚刀性能需求、滚刀设计配置及应用策略进行分析,提出盾构滚刀减少损坏的措施及日常保养方法。

数据线铁壳屏蔽罩自动装配机设计

国内现有数据线前端铁壳屏蔽罩的装配一般采取一字型流水装配线的生产模式,装配时存在自动化程度低、产品装配质量不稳定、良品率低、生产效率低、生产成本高等技术缺陷与不足。为此,根据装配工艺,基于以动作单元为对象的自动化设备导入以及以少人化作业为主体的转盘式生产模式进行自动装配机整体方案设计、总体布局设计、机械系统主要部件的结构设计,并研制成功一种数据线铁壳屏蔽罩自动装配机。实践应用结果表明:该机操作简单、调整方便、自动化程度高,提高了生产效率和良品率,人工成本降低至之前的1/7。

大直径盾构隧道弧形件预制拼装技术与智能化安装机应用

为解决传统盾构隧道弧形件(口子件)在拼装施工中存在的拼装工艺不先进、拼装精度差、装备智能化程度低、施工进度慢等技术难题,通过引进装备设计和智能化控制理念,采用弧形构件内部穿行式设计思路,结合毫米级负载敏感液压系统和亚毫米级位姿测量系统,研制出一台可实现弧形件一键智能化拼装的穿行式弧形件智能安装机。该装备具有精调数据测量系统、自动检测与感知、自动运算与分析处理、自动决策与动作执行、人机交互与信息储存等智能化控制技术,在上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程首次应用,取得了良好的拼装效果。结果表明:1)安装机液压系统控制精度达到0.5 mm,弧形件拼装精度达到±5 mm,实现了高精度拼装;2)安装机通过智能化控制技术,实现了一键式操作,每循环工作耗时32 min,施工效率提高30%以上,节省人工50%以上;3)穿行式弧形件智能安装机工作性能稳定可靠,可实现运行状态、控制方式、传感器数据、液压油缸行程数据、通信状态等参数的记录与储存,实现人机交互。

大直径盾构隧道中隔墙智能安装机研制与应用技术

为解决传统盾构隧道中隔墙预制拼装中存在的拼装精度低、施工效率低、人工作业风险高、多工序协同干扰大等问题,通过智能化装备设计与研究,结合双跨式门架结构设计思路,研制一台可实现中隔墙一键智能化拼装的门架式中隔墙安装机。该装备能有效解决中隔墙拼装各工序的高效协同作业、拼装作业与盾构掘进施工的交通物流干扰等问题,具有自动运算分析与决策执行、视觉相机识别中心孔定位、基于双六轴机械臂与主动视觉姿态控制、多传感信息融合定位、重载伺服位移反馈控制等智能拼装技术,并在上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程首次应用,取得了良好的应用效果。应用结果表明:1)安装机应用符合规范及设计要求,系统控制精度与同步精度达到0.5 mm,中隔墙拼装精度达到±2 mm,实现了高精度拼装;2)安装机通过智能化控制技术,实现了一键式操作,每循环工作耗时38 min,施工效率较传统现浇提高10倍以上;3)门架式中隔墙智能安装机工作性能稳定可靠,装配式预制构件成品拼装质量可控,能改善施工环境,实现快速与绿色施工。

Synchronous shield tunnelling technology combining advancement and segment fabrication:Principle,verification and application

Through the active control of shield thrust system oil pressures,a synchronous shield tunnelling technology combining advancement and segment fabrication was proposed.The key to this technology was to completely exploit the additional stroke of the hydraulic jacks generated by the axial insertion of a key block to assemble the segments.Taking the tunnelling project of the Shanghai Airport Railway Link Line as a demonstration project,this paper uses a large model test platform for this synchronous technology.A single-ring construction process along a straight line was simulated,in which the theoretical external loads were implemented on the shield machine.The feasibility and reliability of this synchronous technology were evaluated considering the accuracy of total thrust force control,maintenance of tunnelling speed and shield postures and segment compression.The effectiveness of the redistribution principle for the missing thrust force due to the withdrawal of cylinders located in the segment fabrication region was discussed.Furthermore,some other interesting phenomena were observed in the practical application in addition to the model test.This technology primarily realizes synchronous assembly by improving the control of the propulsion system of conventional shield machines without any transformation of the shield machine’s primary structure,segment patterns or excavation method.The proposed method has good adaptability and a low construction cost,which will be beneficial for future long-distance tunnelling projects.

日立盾构机的组装与调试分析

阐述盾构机中的PLC对传感器检测到的信号采集分析,然后配合人工操作台的指令,使盾构机的执行部件能安全有序地施工,探讨盾构机整机电气组装与调试中的问题和解决办法。

土压平衡盾构机制造工艺难点及对策

在土压平衡盾构机制造过程中,对于刀盘、盾体等核心零部件,其结构复杂,制造难度大;整机零件种类多,组装复杂程度高。在分析总结整个制造工艺流程难点的基础上,成功开发出了一套完整的土压平衡盾构机制造工艺,对土压平衡盾构机制造工艺标准化及工艺进一步改进提供了依据。

盾构管片拼装试验台监控系统设计

针对现有盾构管片拼装设备低精度、低效率、低可靠性的问题,以实现管片高效拼装为核心目标,设计了管片拼装试验台监控系统.在全面分析了管片拼装试验台的原理及监控需求的基础上,首先设计了以工控机为控制核心及以PCI数据采集控制卡为输入和输出模块的数据采集控制系统,接着分别设计了以软起动器为启停控制设备的动力电机电器控制线路及采用直接启动方式的风冷器电器控制线路,继而基于LabVIEW开发了可实现高速数据采集及实时控制的试验台监控系统软件,最后依据相关设计搭建了管片拼装试验台监控系统.监控系统运行结果表明,硬件运算高速、可靠,软件设计合理、有效,该系统在试验台的操作过程及管片高效拼装方法的研究过程中发挥了重要作用.

基于分类超平面的非线性集成学习机

针对支持向量机面临的大规模数据分类问题,提出基于分类超平面的非线性集成学习机NALM。该方法借鉴管理学中协同管理的思想,将大规模数据分成规模较小的子集,然后分别在子集上运行分类超平面算法,最后将各子集上的分类结果进行非线性集成得到最终的分类结果。该方法不仅继承了分类超平面的优点,而且还将分类超平面的适用范围从小规模数据扩展到中大规模数据,从线性空间推广到Hilbert核空间。若干数据集上的实验表明:NALM能以较少的支持向量来解决大规模样本分类问题。

基于Division的TBM虚拟装配研究

讨论了盾构机虚拟装配系统的应用背景和实际需求,应用建模软件Pro/E及立体视觉驱动软件Division建立了基于虚拟现实技术的TBM虚拟装配系统,并探讨了这一技术路线的实现过程,以及在虚拟环境下的干涉检验等关键技术。实验结果表明,该系统在虚拟操作训练、虚拟施工等方面都有很好的应用前景。

AVN2440DS复合式泥水盾构机的组装和调试

主要介绍AVN2440DS复合式盾构机在全部以零件形式拆除的情况下如何进行组装,在组装过程中主要应注意的细节技术;在地面上如何对液压系统、电气系统、高压空气系统、循环水路系统和注脂注浆系统进行调试工作,并着重讲述推力油缸的调试。

散热器芯子装配中的自动分片原理与方法

本文通过对散热器芯子的结构及装配工艺特点的分析,提出了管片式散热器芯子自动装配中的自动分片原理和方法,试验验证了其正确性和可行性,基本解决了芯子装配实现自动化的关键性技术难题.

盾构机管片拼装自动控制传感检测系统的设计

管片拼装系统是盾构施工中最为关键的子系统之一,针对当前管片拼装自动化施工技术不成熟、非接触式测量检测系统不完善等问题,设计了一种基于图像识别技术的盾构机管片拼装自动控制传感检测系统。这一系统通过图像采集对布置在管片特定位置且含有标记的圆靶标进行识别,可完成管片姿态和定位信息的检测,再由计算机根据相关数据发出指令实现管片的自动拼装。通过模拟试验,确认这一系统的测量精度和速率均高于人工拼装,为实现管片拼装自动化控制提供了参考。

立井煤矿盾构机拆装起吊装置的研究设计

世界首条立井高瓦斯煤矿盾构机综合机械化掘进作业线在淮南矿业集团张集煤矿创建试验。为解决盾构机在井下拆装时,受自重大、空间小、地质条件复杂等因素的影响以及无法直接使用常用行车起吊设备来组装、拆除盾构机的难题,研究设计了一种由承载部、连接部、滑动起吊部构成的新型起吊装置。该起吊装置多次成功应用于盾构机组装及拆除工作中,具有井下防爆、结构简单、安装方便、成本低廉的特点,为立井煤矿盾构机安装拆除提供了解决办法。

盾构管片拼装机原理及结构分析

管片拼装机又被叫做举重臂,是一种安置在盾尾部、可以快速将管片拼装固定的起重设备。进行开挖后的隧道需要洞外预制好的钢筋混凝土管片进行长久性保护,管片的拼装机的功能就是将管片快速准确地安装到刚刚开挖好的隧道表面,用来支护隧道表面,防止地下水的渗透与地表沉降,而管片承担的是盾构前进的推进反力。盾构管片的拼装机构为一种典型机电液产品,也是组成盾构装配系统的关键子系统。管片拼装机的功能会直接影响管片拼装质量与隧道的施工效率。

三菱盾构机分体始发技术

广州市轨道交通四号线[车-万]盾构工程始发井长度仅为50m,要实现盾构始发必须采用盾构机分体始发的方式。介绍了分体始发的几种方案对比和最终实施的分体始发技术。

威悉河隧道掘进工程中泥浆的经济性再生处理

为了保证工作面的安全,并有效运输隧道掘进时挖出的土碴,采用膨润土支护液体,完成任务后的支护液体必须经过处理,分离出来的沙土可以在工地上得到再利用(作为隔音墙和填充料)。从土碴处理和再利用的角度对泥水分离设备进行优化,从而使资源得到了保护,由于膨润土和絮凝剂的消耗最小化,提高了隧道工程的经济性,并减小了对环境的污染。

济南地铁某区间风井盾构分体始发方案比选

为确定最优的盾构分体始发方案,以济南R1线王府庄站—大杨庄站区间风井为工程背景,研究了3种不同风井长度时盾构机分体始发方案,并分析了各方案的优缺点;从施工工效和经济成本两方面进行综合比选,认为83m分体始发方案具有最好的综合效益。研究结论可为类似工程提供参考和借鉴。

我国异形掘进机技术发展、应用及展望

20多年来,我国异形掘进机技术得到长足发展。首先,以异形掘进机领域的阶段性科研项目为主线,回顾我国异形掘进机技术从模仿跟随到同步突破再到创新引领的发展历程及所取得的成就,从异形掘进机全断面开挖技术、异形管片拼装技术、测控技术和施工技术等方面介绍我国异形掘进机技术的发展现状;然后,通过大量案例分析,分别介绍矩形顶管机、矩形盾构、马蹄形盾构及其特殊施工技术在我国隧道建设中的应用情况;最后,从地质适应性、施工效率、隧道截面形式等方面指出当前异形掘进机发展的局限性,并提出进一步的研究方向,同时对未来异形掘进机在新领域的应用提出几点思考。