本文關(guān)鍵詞：斜井盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)問(wèn)題與調(diào)整技術(shù)研究　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著盾構(gòu)機(jī)在斜井隧道工程中的應(yīng)用,盾構(gòu)機(jī)下坡掘進(jìn)時(shí)的姿態(tài)控制難度也越來(lái)越突出。盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)的姿態(tài)正確與否對(duì)隧道最終成型至關(guān)重要。本文緊扣下坡掘進(jìn)工況,對(duì)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)問(wèn)題與糾偏技術(shù)進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:1、建立了盾構(gòu)機(jī)下坡掘進(jìn)載荷模型,研究了坡角與盾構(gòu)機(jī)周圍水土壓力載荷的數(shù)學(xué)關(guān)系式,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了新的盾構(gòu)機(jī)推力理論計(jì)算模型;2、基于激光導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)量原理及解算方法,介紹了盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)角度參數(shù)、坐標(biāo)位置參數(shù)的計(jì)算方法;3、對(duì)下坡掘進(jìn)時(shí)的栽頭問(wèn)題進(jìn)行研究,提出盾構(gòu)機(jī)底部土體地基反力前后分布不均是導(dǎo)致栽頭的根本原因,基于溫克爾彈性地基模型,建立地基反力的空間分布數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此結(jié)合工程實(shí)例分別研究了坡角對(duì)栽頭趨勢(shì)以及推進(jìn)系統(tǒng)抗栽頭效果的影響;4、分別提出了盾尾間隙、鉸接裝置的鉸接角度以及推進(jìn)油缸行程差所對(duì)應(yīng)的最小糾偏半徑的計(jì)算公式,建立糾偏力矩及推進(jìn)系統(tǒng)各分區(qū)油缸推力變化量與糾偏半徑的數(shù)學(xué)關(guān)系;研究了姿態(tài)糾偏曲線方程,提出水平方向最短糾偏曲線優(yōu)化方法,最后建立仿真實(shí)例,得出盾構(gòu)機(jī)處于不同位置時(shí)的糾偏曲線以及推進(jìn)系統(tǒng)各分區(qū)油缸推力改變量的變化曲線。本文研究成果可為斜井盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)、姿態(tài)控制以及實(shí)現(xiàn)大坡度斜井盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的自動(dòng)化提供理論參考。
[Abstract]:With the application of shield machine in inclined tunnel engineering. It is more and more difficult to control the posture of shield machine when driving downhill. Whether the posture of shield machine is correct or not is very important to the final formation of tunnel. The pose problem and deviation correction technology of shield machine are studied. The main contents are as follows: 1. The driving load model of shield machine downhill is established, and the mathematical relationship between slope angle and soil pressure load around shield machine is studied. On this basis, a new theoretical calculation model of shield machine thrust is constructed. 2. Based on the measuring principle and calculating method of laser guidance system, the calculation method of attitude angle parameter and coordinate position parameter of shield machine is introduced. 3. This paper studies the problem of planting head when driving downhill, and points out that uneven distribution of the reaction force in the foundation of the bottom of shield machine is the fundamental cause of the root of the head, based on the model of Winkler elastic foundation. The mathematical model of space distribution of foundation reaction force is established, and the influence of slope angle on the trend of planting head and the effect of propulsive system on the resistance to planting head are studied in combination with engineering examples. 4. The formulas for calculating the minimum deviation correction radius corresponding to the clearance of shield tail, the hinge angle of hinged device and the stroke difference of propulsion cylinder are put forward respectively. The mathematical relationship between the deviation correction torque and the thrust change of the cylinder in the propulsion system and the deviation correction radius is established. The equation of attitude correction curve is studied, and the optimization method of the shortest deviation correction curve in horizontal direction is proposed. Finally, a simulation example is established. The deviation correction curve of shield machine in different position and the change curve of thrust change of oil cylinder in different zones of propulsion system are obtained. The research results in this paper can be used for the design of inclined shaft shield machine. The theory reference is provided for attitude control and automatic attitude adjustment of shield machine in large slope inclined well.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1409453