检索结果-南通市图书馆

盾构辅助驾驶系统(SDAS)开发与工程应用

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隧道建设（中英文） 2024年第S1期44卷 53-61页

作者：裴烈烽李章林朱叶艇王延年姜乐王浩上海隧道工程有限公司上海200232 上海城建隧道装备有限公司上海200137

鉴于当前盾构人工驾驶操作准确度不稳定而盾构智能化控制技术尚未完全成熟的现实,以解决传统操作界面可视化程度低、关键信息参数离散不均、盾构施工风险预警与管控能力不足等问题,提出一种盾构辅助驾驶系统,重点阐述系统整体架构、报... 详细信息

鉴于当前盾构人工驾驶操作准确度不稳定而盾构智能化控制技术尚未完全成熟的现实,以解决传统操作界面可视化程度低、关键信息参数离散不均、盾构施工风险预警与管控能力不足等问题,提出一种盾构辅助驾驶系统,重点阐述系统整体架构、报警信息叠加融合处理、权限控制逻辑设计、可视化系统构建等方面。在不改变原有设计的基础上,通过系统外挂的方式搭载于不同来源的盾构装备,聚焦盾构姿态与地表沉降控制,进行盾构施工状态的实时分析、报警与决策。经南京地铁某区间隧道工程示范结果表明,盾构辅助驾驶系统建议操作与人工操作吻合度超60%,盾构姿态与地表沉降控制质量优于人工作业水平。后续将进一步完善对智控算法模型的评价与孵化方法,通过对多类新智能化技术的插件式加载,提升平台的完整性、可靠性和友好性。

关键词：盾构辅助驾驶系统架构报警机制工程应用

基于最大压力冗余原则的盾构推拼同步技术试验验证

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现代隧道技术 2022年第6期59卷 106-113页

作者：袁向华朱雁飞朱叶艇上海隧道工程有限公司上海200232 上海城建隧道装备有限公司上海200137

以提高盾构施工效率、降低施工成本为目标,提出一种通过对盾构推进系统油压进行主动控制的推拼同步技术,给出以最大压力冗余为原则的总推力控制方法,并基于大型盾构推拼同步技术模型试验平台对全系统进行试验验证。结果表明:盾构推进系... 详细信息

以提高盾构施工效率、降低施工成本为目标,提出一种通过对盾构推进系统油压进行主动控制的推拼同步技术,给出以最大压力冗余为原则的总推力控制方法,并基于大型盾构推拼同步技术模型试验平台对全系统进行试验验证。结果表明:盾构推进系统油缸压力控制精度高,总推力控制在目标值±3%范围内;进入管片拼装的瞬间盾构姿态和推进速度受推进油缸响应时长影响,表现出突变的特征,进入全油缸推进模式后两者都将恢复到初值;管片结构抗压能力充分,抗压强度利用率为61.2%。

关键词：盾构掘进管片拼装推拼同步模型试验冗余度

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盾构机管片拼装微调机构动力学分析

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 953-961页

作者：王道智闵锐袁向华李万莉邱志伟王秋平同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海城建隧道装备有限公司上海200137

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到... 详细信息

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到指定运动轨迹下2个驱动油缸的驱动力;接着,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)对机构进行动力学仿真,验证所搭建模型的正确性;最后,利用ADAMS对机构进行带载工况下的动力学仿真,得到2个油缸的最大推力。结果表明,管片拼装微调机构在以幅值为0.035 rad、角频率为1 rad·s-1的正弦函数进行俯仰和偏转运动时2个油缸的最大推力分别为8998.47 N和6390.48 N。

关键词：盾构机管片拼装机并联机构动力学模型

基于深度图像位姿识别和机构运动学的自动抓取管片试验

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隧道建设（中英文） 2024年第11期44卷 2133-2138页

作者：庄欠伟朱雁飞于宁黄德中杨正马志刚袁玮皓上海隧道工程有限公司上海200032 上海城建隧道装备有限公司上海200137 上海申通地铁集团有限公司上海200122

为实现管片自动抓取定位,结合1P5R单臂拼装机,开展深度图像视觉传感器的调研,并对双目、时间飞行法和面结构光3D传感器进行对比分析;将视觉传感器获取的深度图像和管片模型进行匹配,得到管片的位置和姿态;开展视觉传感器与管片拼装机的... 详细信息

为实现管片自动抓取定位,结合1P5R单臂拼装机,开展深度图像视觉传感器的调研,并对双目、时间飞行法和面结构光3D传感器进行对比分析;将视觉传感器获取的深度图像和管片模型进行匹配,得到管片的位置和姿态;开展视觉传感器与管片拼装机的手眼标定工作,获得它们坐标系间的转换矩阵;利用机器人运动学方法实现单臂拼装机的运动学正逆解,将管片位姿逆解出抓取管片需要的6轴行程,并完成从目前6轴行程到达目标行程的轨迹规划算法。研究和室内试验结果表明:1)采用深度图像视觉传感器并经过标定可以有效获取管片的位姿;2)采用运动学正逆解可以利用位姿信息有效引导拼装机,实现管片的自动抓取。

关键词：深度图像视觉传感器管片拼装机运动学正逆解轨迹规划算法转换矩阵

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无网格法在盾构刀盘结构分析中的适用性研究

建筑科技 2024年第7期8卷 54-59页

作者：王皓辉上海城建隧道装备有限公司上海201208

盾构刀盘结构的CAE分析主要采用有限元法,其中网格质量对计算结果影响较大,需花费大量时间对模型进行前处理以满足计算要求。以某盾构刀盘为例,基于SimSolid软件采用无网格法进行静力学和模态分析。结果显示:相比有限元法,无网格法前处... 详细信息

盾构刀盘结构的CAE分析主要采用有限元法,其中网格质量对计算结果影响较大,需花费大量时间对模型进行前处理以满足计算要求。以某盾构刀盘为例,基于SimSolid软件采用无网格法进行静力学和模态分析。结果显示:相比有限元法,无网格法前处理时间缩短90%以上,应力偏差在7.5%以内,整体变形偏差最大不超过2.5 mm;模态振型一致,频率相差在7.3%以内。无网格法精度高,可用于刀盘结构的强度、刚度分析,能够提高设计效率,具有重要的工程意义。

关键词：无网格法 CAE分析盾构刀盘 SimSolid软件

软土盾构刮刀切削试验及磨损在线监测系统研究

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建筑科技 2024年第10期8卷 66-71页

作者：袁向华上海城建隧道装备有限公司上海201208

刮刀是软土盾构切削土体的主要刀具,其在工作时处于“黑箱”状态。对刮刀进行刀具切削试验,研发出一套刀具磨损监测系统,可实时监测刮刀的切削性能和磨损情况。将此系统应用于沪通铁路工程项目,结果表明:该系统满足设计要求,可用于刀具... 详细信息

刮刀是软土盾构切削土体的主要刀具,其在工作时处于“黑箱”状态。对刮刀进行刀具切削试验,研发出一套刀具磨损监测系统,可实时监测刮刀的切削性能和磨损情况。将此系统应用于沪通铁路工程项目,结果表明:该系统满足设计要求,可用于刀具长距离掘进磨损状态监测,能够为后续工程施工提供经验借鉴。

关键词：刮刀切削试验磨损监测系统传感器

软土地区长距离盾构穿越基桩刀盘关键技术研究

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建筑科技 2024年第8期8卷 156-161页

作者：袁向华上海城建隧道装备有限公司上海200137

针对软土地区长距离掘进盾构穿越基桩存在的风险,结合工程实例,对刀盘进行针对性设计研究。刀盘结构采用大开口(开口率为38%)、高强度的辐板式结构,能较好地满足在软土易结泥饼地层掘进的流动性;刀具配置上采用刮刀和撕裂刀组合的切削方... 详细信息

针对软土地区长距离掘进盾构穿越基桩存在的风险,结合工程实例,对刀盘进行针对性设计研究。刀盘结构采用大开口(开口率为38%)、高强度的辐板式结构,能较好地满足在软土易结泥饼地层掘进的流动性;刀具配置上采用刮刀和撕裂刀组合的切削方式,能满足软土地层长距离掘进,同时能应对切除基桩;对撕裂刀的切削能力试验表明,撕裂刀可完成对砂浆的切削;按正常掘进工况、静扭脱困工况和1/3偏载堵转工况对刀盘结构进行校核,结果表明刀盘的应力和变形情况满足设计要求;构建刀具管理系统,采用多层次布置电磨损检测和液压检测传感器,可实时监控刀具磨损情况。

关键词：软土地区盾构机刀盘长距离掘进穿越基桩

掘进坡度对地面出入式盾构法隧道结构受力变形的影响

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工程建设 2024年第3期56卷 17-22页

作者：刘智辉朱叶艇上海城建隧道装备有限公司上海200137

为揭示地面出入式盾构法隧道掘进坡度对隧道结构纵向受力与变形分布规律的影响,依托上海市龙水南路过江隧道工程,建立三维有限元模型,对隧道结构力学行为规律进行分析。研究结果表明:1)作用于隧道的环向土压力受掘进坡度变化引起的埋深... 详细信息

为揭示地面出入式盾构法隧道掘进坡度对隧道结构纵向受力与变形分布规律的影响,依托上海市龙水南路过江隧道工程,建立三维有限元模型,对隧道结构力学行为规律进行分析。研究结果表明:1)作用于隧道的环向土压力受掘进坡度变化引起的埋深变化和土压力分解角度变化的共同作用;2)相同埋深下,随掘进坡度的增加,隧道结构竖向收敛变形逐渐减小,但纵向收敛变形差异加剧;3)掘进坡度的增加使得隧道结构环向受力更为均匀,并逐渐趋于静水压力状态;4)环间刚度不同将提升掘进坡度对隧道纵向差异收敛变形的影响。本文研究成果可为地面出入式盾构隧道在不同掘进坡度下的衬砌形变控制提供一定的借鉴与参考。

关键词：地面出入式盾构法掘进坡度数值模拟管片错台纵向变形

双护盾TBM换步过程中盾尾上扬故障分析及解决方案

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自动化应用 2023年第15期64卷 119-121,124页

作者：李维浩上海城建隧道装备有限公司上海200137

双护盾TBM是一种典型的敞开式硬岩掘进机,具有隧道开挖、渣土输出、管片拼装支护、管片背面豆砾石回填及注浆等功能,可一次性安全、高速地完成隧道施工,能大大缩短隧道施工工期。本文以用于山西中部引黄工程中的双护盾TBM为研究对象,该... 详细信息

双护盾TBM是一种典型的敞开式硬岩掘进机,具有隧道开挖、渣土输出、管片拼装支护、管片背面豆砾石回填及注浆等功能,可一次性安全、高速地完成隧道施工,能大大缩短隧道施工工期。本文以用于山西中部引黄工程中的双护盾TBM为研究对象,该设备在工程施工过程中出现TBM换步过程中盾尾上扬,致使已拼好的管片发生错台,严重影响管片拼装质量,影响施工进度的故障,详细分析了原因,并圆满解决这一故障,期望能给类似TBM设备故障提供借鉴及启发,达到优化系统设计的目的。

关键词：双护盾TBM 盾尾换步液控单向阀