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

作     者：林春刚 马召林 陈勇良 李荆 尚伟 韩伟锋 LIN Chungang;MA Zhaolin;CHEN Yongliang;LI Jing;SHANG Wei;HAN Weifeng

作者机构：中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511458 广东省隧道结构智能监控与维护企业重点实验室广东广州511458 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130 盾构及掘进技术国家重点实验室河南郑州450001 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：460-477,I0058-I0075页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国中铁股份有限公司科技研究开发计划课题(2021-重大-03) 中铁隧道局集团有限公司科技创新计划课题(隧研合2021-07) 

主　　题：大直径盾构隧道 隧道弧形件 预制拼装 高精度 智能化 同步施工 穿行式安装机 

摘      要：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。