【摘要】：盾構(gòu)換刀是盾構(gòu)施工中非常關(guān)鍵的部分,而盾構(gòu)換刀主要是由換刀人員完成,因此換刀作業(yè)人員的作業(yè)情況直接影響著施工的效率。再者,盾構(gòu)換刀作業(yè)是一項(xiàng)工作強(qiáng)度及危險(xiǎn)系數(shù)較高的作業(yè)。因此,如何對(duì)換刀人員的工作負(fù)荷準(zhǔn)確的評(píng)估計(jì)算,來(lái)保證作業(yè)人員安全作業(yè)成為當(dāng)前盾構(gòu)施工領(lǐng)域一個(gè)比較迫切的研究課題�；诖�,論文以盾構(gòu)機(jī)常壓換刀流程為研究背景,以盾構(gòu)換刀作業(yè)人員為研究對(duì)象,深入研究換刀人員工作負(fù)荷的影響因素,系統(tǒng)性的評(píng)估作業(yè)過(guò)程中作業(yè)人員的工作負(fù)荷強(qiáng)度,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)盾構(gòu)換刀作業(yè)流程未標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)致的換刀流程不確定性問(wèn)題,提出了面向換刀工藝流程的分析方法,通過(guò)對(duì)盾構(gòu)換刀流程仿真分析,從中找出換刀作業(yè)存在的不足以及換刀注意事項(xiàng),并獲得標(biāo)準(zhǔn)換刀工藝流程。(2)為了保證仿真的盾構(gòu)換刀與實(shí)際換刀的在作業(yè)姿勢(shì)、力量負(fù)荷等方面相一致,提出了基于FAB實(shí)時(shí)無(wú)線動(dòng)作捕捉及力學(xué)評(píng)估系統(tǒng)的動(dòng)作捕捉方法,通過(guò)對(duì)換刀作業(yè)的作業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用FAB實(shí)時(shí)采集,從而獲取與實(shí)際相一致的盾構(gòu)換刀作業(yè)數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)對(duì)換刀作業(yè)人員的虛擬人驅(qū)動(dòng)以及工作負(fù)荷量化分析作有力保證。(3)為了將整個(gè)換刀流作業(yè)量化分析,在所獲取的換刀作業(yè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,構(gòu)建了基于JACK的動(dòng)態(tài)換刀仿真模型,并利用TAT分析方法針對(duì)動(dòng)態(tài)仿真模型進(jìn)行分析,從而獲得換刀作業(yè)人員的工作時(shí)間、力量負(fù)荷、新陳代謝以及姿勢(shì)負(fù)荷的大小,最后通過(guò)工作負(fù)荷數(shù)學(xué)模型,得出作業(yè)人員的工作負(fù)荷指數(shù)值。論文以中國(guó)鐵建重工集團(tuán)有限公司一常帶壓換刀實(shí)驗(yàn)臺(tái)(DL378換刀實(shí)驗(yàn)臺(tái))為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),針對(duì)換刀人員應(yīng)用人因仿真評(píng)估系統(tǒng)對(duì)換刀作業(yè)人員的工作負(fù)荷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用JACK針對(duì)盾構(gòu)換刀作業(yè)人員動(dòng)態(tài)仿真分析,可以準(zhǔn)確的得到作業(yè)人員換刀過(guò)程中影響因素的影響系數(shù)大小以及工作負(fù)荷指數(shù)值,對(duì)改善盾構(gòu)換刀作業(yè)提供了一定的參考依據(jù)。
【圖文】：

面水土壓力，操作人員在氣壓環(huán)境下通過(guò)人閘進(jìn)入刀盤前方進(jìn)行換刀技術(shù)。當(dāng)遇到砂逡逑土等高透水性地層時(shí)，先進(jìn)行提高地層閉氣性的輔助施工，保證壓氣條件下開挖面的逡逑穩(wěn)定性，確保施工安全。圖２．２所示為土艙氣壓平衡原理圖。逡逑？逡逑９邋Ｊ逡逑

逑ｍｍ逡逑圖２．１某換刀施工現(xiàn)場(chǎng)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ａ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｓｉｔｅ邋ｆｏｒ邋ｃｕｔｔｅｒ邋ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ逡逑２．邋２盾構(gòu)機(jī)換刀的方法逡逑根據(jù)盾構(gòu)換刀時(shí)所處的壓力狀態(tài)，將盾構(gòu)刀具更換技術(shù)分為常壓換刀和帶壓換刀逡逑技術(shù)兩大類；根據(jù)盾構(gòu)開艙技術(shù)和刀盤的構(gòu)造等不同，將刀具更換技術(shù)分為常規(guī)刀盤－逡逑常壓換刀技術(shù)、常壓可更換刀盤設(shè)計(jì)的常壓換刀技術(shù)、帶壓換刀技術(shù)等幾種［４１＾］。逡逑（１）帶壓換刀技術(shù)逡逑帶壓換刀技術(shù)是指以壓縮空氣的壓力置換壓力艙內(nèi)的泥漿壓力，以氣壓平衡開挖逡逑面水土壓力，操作人員在氣壓環(huán)境下通過(guò)人閘進(jìn)入刀盤前方進(jìn)行換刀技術(shù)。當(dāng)遇到砂逡逑土等高透水性地層時(shí)，先進(jìn)行提高地層閉氣性的輔助施工，保證壓氣條件下開挖面的逡逑穩(wěn)定性，，確保施工安全。圖２．２所示為土艙氣壓平衡原理圖。逡逑？逡逑９邋Ｊ逡逑
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U455.43;U231.3

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本文編號(hào)：2606316