基于三分区的盾构推进系统控制方法及其系统

    公开(公告)号:CN111810171B

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202010720173.6

    申请日:2020-07-24

    IPC分类号: E21D9/06

    摘要: 本发明涉及一种基于三分区的盾构推进系统控制方法及其系统,包括如下步骤:设置盾构推进所需的总推力T、总推力T在X轴方向的力矩Mx和在Y轴方向的力矩My;沿过原点O的直线划分XOY坐标系形成A区、B区和C区三个区域,记录总推力T与C区的中心线之间的夹角β;根据总推力T、力矩Mx、力矩My和夹角β利用合力与合力矩的公式计算得出每个区域的总推力,并对应计算出各区域中每个千斤顶的推力。本发明有效地解决了盾构推进控制中人为因素影响较大的问题,基于数学和力学的理论基础,对盾构推进系统进行分区控制,实现了盾构推进的智能化控制,减少人为因素的影响,提高施工的安全性和稳定性。

    盾构机相对于隧道轴线的姿态自动修正系统及方法

    公开(公告)号:CN113586075A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110812346.1

    申请日:2021-07-19

    IPC分类号: E21D9/093

    摘要: 本发明的盾构机相对于隧道轴线的姿态自动修正系统及方法,该系统包括:第一采集模块、角度纠偏模块、第二采集模块和推力纠偏模块,该推力纠偏模块包括用于将该实际总推力的实际水平总分力和实际竖直总分力分别与相应预设的目标水平总分力和目标竖直总分力进行比较并得到该实际总推力的修正量的推力修正单元;用于根据该修正量修正当前相应该实际总推力并控制盾构机进行推进的推进控制单元。本发明解决了现有技术中在盾构机难以准确地修正盾构机姿态的技术问题,并高效的对盾构机的姿态进行自动地修正,对整个盾构机机头的掘进角度做精密的控制,对盾构机推进油缸出力大小精准控制,从而使盾构机的姿态精准可控。

    基于光纤陀螺仪的掘进机导向系统及方法

    公开(公告)号:CN112781590A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202011495358.8

    申请日:2020-12-17

    IPC分类号: G01C21/18 G01C21/20

    摘要: 本发明涉及一种基于光纤陀螺仪的掘进机导向方法及系统,该方法包括如下步骤:提供光纤陀螺仪,将光纤陀螺仪安装在掘进机上;提供静力水准仪,将静力水准仪靠近光纤陀螺仪安装在掘进机上;在掘进机掘进的过程中,通过光纤陀螺仪获取掘进机的实时姿态数据,通过静力水准仪获取掘进机的水平落差数据;以及依据所获取的实时姿态数据和水平落差数据计算得到掘进机的实际掘进路径,并通过实际掘进路径与掘进机的设计路径计算得出掘进机的推进路线,利用推进路线控制掘进机向前掘进以实现掘进机的导向。本发明利用设置的光纤陀螺仪直接获取掘进机的空间姿态,避免了设置棱镜,从而无需预留测量通道,能够避免测量通道对掘进机设计产生的影响。

    盾构机掘进姿态矢量自适应调整方法及系统

    公开(公告)号:CN110578529B

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN201910890090.9

    申请日:2019-09-20

    IPC分类号: E21D9/093

    摘要: 本发明涉及一种盾构机掘进姿态矢量自适应调整方法及系统,该方法包括如下步骤:对盾构机上的千斤顶进行分区以形成多个分区千斤顶;在盾构机掘进施工的过程中,实时的对盾构机进行姿态分析以得到姿态调整信息;以及依据所述姿态调整信息分析得出各分区千斤顶的推进速度关系,并结合基准推进速度计算出各分区千斤顶的执行速度,通过所述执行速度控制对应的千斤顶的推进速度。本发明通过控制千斤顶的推进速度来实现盾构机的姿态纠偏,达到对盾构机主动的、可预期的姿态控制,且千斤顶推进速度的控制相较于油压控制可更加精确,盾构姿态调整的效果更佳。

    推拼同步模式下盾构推进系统顶力分配计算方法

    公开(公告)号:CN111810174A

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202010720677.8

    申请日:2020-07-24

    IPC分类号: E21D9/06

    摘要: 本发明提供了一种推拼同步模式下盾构推进系统顶力分配计算方法,包括以下步骤:采集各千斤顶的常规顶力;将待拼装管片范围内的千斤顶划分为回缩区段,其余的千斤顶划分为多个推进区段;将回缩区段的千斤顶的常规顶力分配给其余的千斤顶,并以各推进区段为单位,计算出各推进区段获得的总顶力增量,通过将各总顶力增量平均分配至相应区段内的各千斤顶以求得各千斤顶的目标顶力。本发明的计算方法能够确保在推拼同步模式下的总顶力的大小和作用点保持不变,以解决单纯依靠千斤顶伸缩操作使得盾构姿态和速度不可控的问题,该计算方法简单易懂、可操作性强,为推进系统的油缸配置提供数据基础。

    盾构土压传感器的检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN111238723A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010218241.9

    申请日:2020-03-25

    IPC分类号: G01L25/00

    摘要: 本发明涉及一种盾构土压传感器的检测装置及检测方法,用于对安装在盾构机上的土压传感器进行检测,所述检测装置包括:安装于所述盾构机上并罩设于所述土压传感器的壳体,所述壳体内部形成有检测空间;置于所述检测空间内的气囊,所述气囊内填充有气体,通过填充的气体使得所述气囊膨胀以挤压所述土压传感器;以及连接于所述气囊且供测量所述气囊膨胀产生的压力的压力传感器。本发明实现了盾构机在投入使用之前即可检测其上安装的土压传感器是否正常,从而降低了设备故障率,减小对盾构施工的影响,确保盾构施工安全,且本发明的检测操作极为便利。

    盾构机管片非接触式空间姿态的测量方法及系统

    公开(公告)号:CN108253884B

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201711282421.8

    申请日:2017-12-07

    IPC分类号: G01B11/00 G01C15/00

    摘要: 本发明涉及一种盾构机管片非接触式空间姿态的测量方法及系统,该测量方法包括如下步骤:将两个线激光传感器安装在管片拼装机的抓取板上;建立空间坐标系;通过线激光传感器获得管片上相交的两个边缘线上的第一位置点和第二位置点的坐标,获得另外两个边缘线上的第三位置点和第四位置点的坐标,所述第一位置点和所述第三位置点均位于同一边缘线上;以及通过所获得的第一位置点至第四位置点的坐标和所述的待安装的管片的几何形状计算得出所述的待安装的管片的空间姿态。本发明的测量方法能够准确得到待安装的管片的空间姿态,为自动拼装系统及盾构机内的空间计算提供必要的数据基础。且计算方法简便,测量成本低。

    掘进机的健康状态评估系统及方法

    公开(公告)号:CN113626952B

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202110935796.X

    申请日:2021-08-16

    摘要: 本发明涉及一种掘进机的健康状态评估系统及方法,该方法包括如下步骤:建立掘进机的健康模型;在掘进机进行掘进施工的过程中,实时采集掘进机的运行状态以形成实时数据;将实时数据与健康模型进行比较从而得到对应的比较结果;根据比较结果对掘进机的健康程度进行评分以得到健康评分,并将所得到的健康评分予以显示。本发明实现了对掘进机在运行时的健康状态进行有效的评估,使得维修人员可根据健康评分对掘进机的运行状态有所了解,并能够合理的安排维修和检修时间,相对于现有的维修操作存在滞后现象,本发明能够为维修人员提供一定预估功能,对掘进机的运行状态实现预判,提高整体施工的连续性,避免造成经济损失等的问题。