为对隧道施工掘进中的诸多偏向因素提供准确的导向辅助,降低人工测量盾尾间隙的潜在危险,提出一种盾构机盾尾间隙自动测量方案。对盾构机盾尾间隙空间结构进行分析,利用激光标记盾尾间隙并通过工业相机提取;基于TCP/IP进行工业组网通信与远程控制;利用数字图像处理技术OpenCV的视觉库实现盾尾间隙的自动测量。以直径为8 m的盾构机为原型进行实地测试,开发基于Qt的PC客户端软件。实验结果表明该测量方法能够满足工地实际测量要求。

详细分析了成都地铁普通环管片特点,提出管片圆曲线理论排版的简化计算公式。首次提出了地铁隧道普通环管片选型在直线段以盾尾间隙为主,油缸行程差为辅;在曲线段以理论排版为主,盾尾间隙和油缸行程差为辅的管片选型原则。对于现今普遍存在的几种管片选型误区和不正确的做法综合分析,提出正确的观点。希望能对全国盾构施工管片选型有一定的参考作用。

盾构工程被称之为百年工程,因为管片的设计使用年限不少于100年。管片是盾构施工的主要装配构件,是地铁隧道的最内层屏障,承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久结构,盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量,管片的选型对盾构管片质量起决定性作用。结合长沙地铁3号线星沙大道站~松雅湖南站~星沙文体中心站~螺丝塘站~广生站四个区间工程实际施工情况,从盾构管片类型、油缸行程差、盾尾间隙等方面着手,对长沙地铁3号线盾构管片选型进行了分析,介绍了选择管片的办法。 。

[目的]为解决人工进行标准环+转弯环(双面楔形)盾构管片排版和选点中存在的主观性强、计算繁琐、重复工作量大等问题,特对其进行算法研究,以解决实际工程问题。[方法]开发了标准环+转弯环管片自动排版、拼装选型及预测算法软件。基于成熟施工经验,依据隧道线形和管片转角计算管片排版计划,实现了管片排版的自动化计算。提出了综合考虑隧道线形、盾尾间隙、推进油缸行程和盾构机趋势的标准环+转弯环管片选型计算方法和决策算法,实现了管片自动拼装选点。在此基础上,通过建立盾构姿态变化与盾尾间隙和油缸行程变化量的关系式,实现了未来2环标准环+转弯环管片拼装点位和管片型号的预测。[结果及结论]研究成果在广州地铁12号线成功应用,显著提升了现场标准环+转弯环管片排版、选型的工作效率,降低了人力成本,并优化了盾构隧道施工工...

为了明确大直径泥水盾构盾尾密封失效的原因,解决因盾尾密封失效而造成盾构掘进无法正常施工的问题,从设计与制造、工地组装及负环拼装、盾构掘进施工三方面详细阐述了盾尾密封性的主要影响因素,提出相应的控制措施,为以后大直径泥水盾构隧道项目施工提供参考和借鉴。

为实现盾构机盾尾间隙的自动测量,通过对盾构机盾尾间隙空间结构的分析,提出一种基于盾尾间隙空间结构的视觉测量方法。利用激光线标记盾尾间隙并通过工业相机获取盾尾间隙图片,运用数字图像处理技术在视觉库OpenCV中实现非接触式地测量盾尾间隙。以直径为6 m的盾构机为原型,设计、制作了测量部分的盾尾间隙模型,开发了基于Qt的PC客户端软件。多次测量实验结果表明:采用该方法得到的测量值与人工测量值的误差小于±2 mm,达到了设计要求。

针对非接触式盾尾间隙测量装置环境适应性差、精度低、造价高等不足,进行了接触式盾尾间隙测量装置的研制与开发。采用磁敏角度传感器进行角度测量,再经数学计算将角度值转换成距离值,得到对应的盾尾间隙值,实现盾尾间隙实时测量。该装置在工程现场进行了试验与应用,达到了较好的应用效果:测量装置可实现对盾尾间隙的连续实时测量,测量数据可以本地存储和远程读取,测量效率高;机械式测量不需要经过复杂的数据处理,测量误差相对较小,可以控制在1 mm以内;机械式盾尾间隙测量装置成本较低,达到非接触式测量装置造价的1/5,可有效降低工程成本。