硬岩隧道土压平衡盾构机管片错台问题分析及对策

盾构机掘进硬岩隧道过程中,管片错台是常见质量问题,且这种质量问题很难补救。本文结合实际工况,从静态上浮力分析、动态上浮力分析、盾构机掘进姿态分析、人为因素分析这4个角度分析了管片错台的原因,并提出了4种解决措施,为盾构机掘进硬质围岩过程中防止管片错台提供了一定的理论依据,为盾构机围岩掘进治理错台提供了工程经验。     

新型盾构姿态测量系统的设计

针对当前盾构姿态测量方法存在的不足,提出以盾构中心和管片中心的连线来定义盾构姿态的新方法.利用全站仪来测量盾构中心,具有操作简单、精度高等优点.为了实现管片中心的测量,设计了由激光测距仪、旋转控制台、倾角传感器、控制系统、通讯系统组成的管片中心测量装置,采用周向扫描的方式,实现了管片中心的测量.新型盾构姿态测量系统考虑盾构、隧道和管片三者之间的联系,比传统方法更加合理,具有一定的应用价值.     

盾构机管片拼装姿态微调机构设计与任务空间规划

针对盾构机管片拼装作业中精度欠缺和效率低下等问题,将3UPS_S并联机构引入到管片的姿态微调机构中。同时,为克服并联机构工作空间中奇异点较多的劣势,结合姿态微调作业中小幅度的任务空间特点,以速度雅可比矩阵的条件数为衡量标准,对任务空间的位置进行了规划。规划后的任务空间内无奇异点,同时具备较高的精度性能,可以有效提高管片拼装的精度与速度。     

盾构机上管片起重机的控制方法

管片起重机是盾构机的重要组成部分,担负着在盾构机桥架部分运输隧道管片的工作,设备的可靠运转保证了盾构机24小时连续工作。管片起重机安装在盾构机的双轨梁下方,一般由2台或4台环链葫芦、电动牵引小车和连接件等构成,由于多台葫芦的联动,因此对设备的电气控制有更高的要求,区别于传统继电器控制,文中将重点探讨一种新的盾构机上管片起重机的控制方法。     

微型盾构机用管片自动拼装机

微型盾构机开挖后的隧道需要用预制好的钢筋混凝土管片进行永久性的支护,管片拼装机的功能就是将管片准确地放到恰当位置,并快速安全地把管片组装成所定制的形式。因此,作为盾构机的关键部件之一,管片拼装机的效率在很大程度上决定了隧道施工的进度。     

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。     

国内首台大直径盾构机用真空吸盘在铁建重工研制成功

正日前,盾构机用大吨位真空吸盘在铁建重工试制成功并通过厂内验收,得到客户的认可,成为国内首台具有自主知识产权的大直径盾构机用真空吸盘,填补了国内主机企业自制管片真空吸盘的空白。同时,真空吸盘作为大直径盾构机的核心关键部件之一,它的研制成功为推动大直径盾构机关键零部件国产化提供了很好的示范效应。与传统的机械式抓取管片方式相比,采用真空吸盘式抓取管片具有抓取速度快、承载能力强及可靠性     

大直径盾构管片快速吊运系统的设计及应用

针对8m~10m直径级盾构机在城际铁路隧道施工中的管片快速吊运需求,设计了一种由重载大坡度管片吊机、管片卸载器组成的管片吊运系统,完成了样机研制与工业性试验。本管片吊运系统具备管片一次卸载吊运功能,可直接沿12°斜坡轨道将重型管片从卸载位置吊运至管片拼装位置,具有施工迅速、自动化程度高的特点,并成功应用在广珠城际铁路珠海横琴隧道工程的国产ZTE8800土压平衡盾构机上。     

盾构管片拼装机无线控制器的设计研究

盾构机是随着城市地下交通进程加快而逐渐发展起来的一种隧道开挖工程机械。其基本结构如图1所示。管片拼装机是盾构机的重要组成部分。在掘进完成后，管片拼装机负责将预先制好的管片安装到刚开挖的隧道表面，形成衬砌，从而有效地防止地下水土的渗透和地表沉降。     

土压平衡式盾构机盾尾的结构改进

<正>盾构机的盾尾在掘进过程中起到保护管片拼装、防止地层中水涌入隧道的重要作用。盾构机使用地点发生变化后,隧道管片的外径不同将使盾尾不能起到很好的保护作用。为适应多种施工环境,本文提出对盾尾结构改进的方案。     

CNC加工中心工件坐标系的建立

CNC加工中心按照用户加工零件需求编写NC程序,不同加工中心加工程序因加工内容不同而异,但工件坐标系设置方法是一致的,对同类型的加工中心是普遍适用的。推导工件坐标系建立的数学公式可以有效简化NC编程。     

一种提高棒料多孔深孔加工精度的回转夹具

采用枪钻加工深孔,其直线度偏差控制较难。直线度为0.5mm/m以内的深孔多采用工件旋转的方法加工。现行的加工方法是在改造的车床或单轴深孔钻床上进行深孔加工。其不足在于:当被加工工件上有多个平行深孔时,各孔轴线与枪钻轴线的调整较麻烦,不利于保证多个深孔的加工精度。本回转夹具通过快速调整定位块和夹紧块在夹具体中的位置,使棒料待加工深孔的回转轴线与枪钻的中心线保持同轴,此组合夹具能有效提高棒料多孔深孔的加工精度。     

隧道工程泥水输送系统泥泵的选型应用

上海大连路隧道工程越江段采用φ11.22的泥水平衡盾构掘进机施工,并在施工中,首次采用两台超大型盾构同时推进技术.在泥水平衡盾构中,主要分为泥水输送系统和泥水处理系统.在泥水输送系统中,如何保证送泥泵和排泥泵性能的稳定运行,特别是如何防止泥浆在排泥管路中沉降堵塞,以及随着推进距离的加长,排泥管路中各级接力泵的合理布置,是该系统连续正常工作、防止泵汽蚀振动的重要保证.现介绍泥水输送系统及其中各类泵的设计选用,包括泥泵设计参数,型号以及使用状况.     

码头散装机定位系统开发

码头散装机采用人工控制有不方便、费时、效率低下等缺点.为了克服这些缺点,就需要实现码头散装机工作时散装头与罐装船船口之间的精确定位.利用双目立体视觉理论,根据码头散装机双目立体视觉的定位模型,设计了基于工控机及PLC的硬件系统,其中工控机用于数据的采集和图像的处理,PLC用于控制散装头的位置.开发了定位系统软件,从而实现散装机自动定位系统.此系统经过长期现场实际测试,系统基本上能够满足实际工作的要求,能提高装载效率.     

盾构机刀盘闭式液压系统的节能特性研究

目前盾构机作为挖掘隧道、地下通道、地下铁路的主力设备,越来越广泛地应用在国内外城市建设中。然而这个地下巨无霸的能源消耗也是巨大的,所以研究盾构机的驱动系统节能成了设计工程师工作的重要内容。现以6.28米盾构机旋转刀盘闭式液压驱动系统为研究对象,利用AMESim10软件构建该盾构机刀盘闭式液压驱动系统的仿真模型,并通过AMESim和Simulink的联合仿真,计算与分析了系统的节能特性。目前多数盾构机制造企业使用的是开式液压系统,其能量利用效率约是50%~55%,而闭式液压系统的传动效率可以达到65%~70%。这一结果通过所做的仿真得到了验证。     

WC40EJ型铲板式支架车在济三煤矿的应用

结合WC40EJ型铲板式支架车在济三煤矿多个工作面安撤运输中的使用情况，并与其他国产、进口同类型铲板式支架车进行对比，从而总结出该车型的优、缺点，认为该车型载重量大和动力强劲是该车的主要优点，车辆尺寸大无法整体下井、装封车工艺不同及可行驶巷道少是暴露出的缺点。通过现场分析，结合矿井实际针对性的提出车体侧翻装车下井并利用其他支架车辅助进行组装的新工艺，同时提出了其他切实可行的改进方案，使该车在矿井成功使用。并在井下运输中充分发挥作用。同时济三煤矿作为立井煤矿首批使用WCa0EJ型铲板式支架车的矿井，该车在现场的使用为其他立井煤矿使用该车型提供宝贵的现场经验。     

新式压力回复型消声器研究

为同一台轴流风机分别设计配套常规片式消声器和新式压力回复型消声器,然后进行对比试验.分析表明:常规的片式消声器使风机的风道尺寸变长,配套成本增加;新式压力回复型消声器将消声器和进气段与扩压段一起考虑,缩短风道尺寸,降低配套成本,比常规的片式消声器减少了风机的压力损失,提高了有效压力,节约电能.     

加工发电机薄导电片的钻头

发电机的装配过程中需要用到许多的导电片,来起到连接导线的作用,其中不乏许多较薄的导电片,厚度t一般为1.5～3 mm,导电片虽小却在发电机整机装配中却起着连接全局的作用.而这些导电片外观要求很严,表面必须无划伤、均匀、整齐、美观；且上面要求钻两个孔用于连接导线使用.由于导电片厚度很薄,不容易加工,容易产生尺寸不准确、孔的圆度超差等问题,严重影响导电片的外观质量和使用性能.经自行设计制作出了一种特殊钻头,用于加工发电机薄导电片,经验证,效果甚佳并且在企业的生产中得到了推广应用.     

表面换热系数对铝厚板淬火温度和应力演变影响的数值模拟

淬火过程中表面换热系数是反映界面能量传递和介质冷却能力的重要物理参数.通过对铝厚板淬火的多组模拟实验,研究了表面换热系数对工件冷却速度、内应力演变的影响规律.结果表明,过大的表面换热系数并不能明显提高工件心部的冷却速度,却大大增加了工件的残余应力.铝厚板淬火工艺应根据工件的组织性能要求,合理选择表面换热系数和冷却方式,尽量减小工件的残余应力.     

虚拟轴机床的运动学预标定实验研究

运动学标定是提高虚拟轴机床精度的重要技术手段,结果机床加工作业的特点,提出一种对虚拟轴机床进行预标定有效方法。其特点是通过改变静平台铰链点的位置参数校准静平台坐标系相对于工作台坐标系的姿态,从而消除因静平台坐标系位姿偏差所导致的末端输出误差,这有利于提高以后标定算法的有效性,为标定作好准备。