基于推力均匀性的盾构同步推拼油缸推力矢量控制方法研究

简介

为实现推拼过程中盾构姿态精确控制,依托通苏嘉甬项目苏东隧道工程,对盾构同步推拼施工工效和油缸推力矢量控制方法开展研究,提出基于管片分块的油缸分区推力计算模型和基于推力均匀性的油缸推力矢量分配方法,对总推力大小、总推力偏心方向及偏心距对各油缸推力的影响进行分析。结果表明,在掘进速度、拼装速度和管片宽度一定的条件下,油缸行程是影响同步推拼工效的关键因素。理论上半同步推拼模式可提高工效21%以上,全同步推拼模式可提高工效47%。各油缸推力随总推力的增大先呈线性增大,后随偏心方向的变动呈非线性周期变化;偏心方向同侧的油缸推力随偏心距增大而线性增加,异侧油缸推力随之线性减少,两者合力保持不变。通过与常规推拼模式对比,提出的同步推拼算法模型在保证计算精度的同时可显著提高计算效率,符合油缸分区控制理念。