中国中铁隧道股份有限公司

盾构(TBM)导向系统开发

 

获2014年度中国中铁科学技术二等奖;2014年度中铁隧道集团科技进步二等奖。

MTG-T盾构(TBM)自动导向系统集成了计算机、自动测量、光电传感器、激光、有线和无线数据通讯等自动化技术于一体。其作用是在盾构(TBM)施工中实时、自动测量计算其姿态、位置,将数据传送到主控室,主司机根据信息操纵盾构(TBM),保证施工质量及隧道准确贯通。

MTG-T导向系统的特点是:1)采用先进的激光靶技术,比其它导向系统测量精度更高,测量窗口更小;2)激光靶有效消除TBM震动和激光束因空气折射产生的跳动现象,增加有效测量距离;前屏敏感元件外露面积大幅减小,有利于恶劣环境下激光靶的保护;3)采用无线数据传输+大容量电池供电,使安装在管片(隧道边墙)上的全站仪与TBM完全脱离,避免了数据和电缆线带动并损坏全站仪的现象,减小值班工程师看护电缆和测量组的搬移工作量;4)计算用数字和图象显示TBM的位置;5)计算显示TBM的趋势;6)计算纠偏曲线使TBM切向返回DTA;7)计算显示已拼管环封顶块的位置;8)对所有施工数据备份;9)显示沿计算的纠偏曲线掘进时的油缸设计行程;10)通过PC对整套系统进行控制;11)通过标准的设计几何元素计算隧道设计轴线;12)软件控制全站仪进行激光方位检查(方位角控制);13)全站仪自动定位功能;14)在主界面查看全站仪的电子补偿状态及电池电量;15)DTA 录入简单易行,适应我国地铁设计中线的设计形式。

性能指标。角度综合测量精度1mm/m,坐标测量综合精度5mm,达到导向系统设计的精度指标;测程达到先进导向系统同等水平;测试期间未出现任何软硬件故障;适应洞内恶劣环境,适用大部分盾构(TBM),操作简单易懂。

本课题研发具有自主知识产权的盾构(TBM)导向系统,不仅能满足新配置的盾构使用,还能逐步更换老化系统,及时服务现场,大幅减少硬件维修、更换和技术服务费。成果达到国内领先水平,经济与社会效益明显。

 

 

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