你能想象吗?在深深的岩层下面,盾构机就像一只巨大的穿山甲,正在双向挖隧道呢!可这不是个简单事儿啊,这里没有 GPS 定位,周围也没有啥参考物,就像在黑暗中摸索,那怎么才能保证掘进的精度和速度,还能精确定位,让两边最后完美合龙呢?今天啊,咱就来好好唠唠这里面的门道。
测量控制系统:盾构机的“导航仪”
盾构机可聪明着呢,它自身带着高精度的测量系统,就像汽车的导航仪一样,这就是自动导向系统啦。这里面有激光全站仪这些厉害的设备,它们就像一群小眼睛,时时刻刻盯着盾构机,实时测量它的位置,不管是平面位置还是高程,都逃不过它们的“法眼”。然后呢,这些测量到的数据就会迅速传给盾构机的控制系统。
施工人员就像是驾驶盾构机这头“巨兽”的司机,他们就盯着这些数据呢。要是发现盾构机有点跑偏,就赶紧调整它的掘进姿态。你想啊,如果盾构机往左偏了一点,就像车子偏离车道了,那可不行,得赶紧把它拉回来。而且啊,这是双向掘进,两边的测量系统还会定期来个“联合聚会”,一起复测和校正,就为了保证这个测量系统一直是准确无误的,可不能让它出一点岔子,不然这盾构机就像没头的苍蝇啦。
掘进参数控制:稳定掘进的“魔法棒”
掘进的时候啊,盾构机的各项参数就像是魔法棒一样,得好好控制。这里面有推进速度、刀盘转速、扭矩等等,每个参数都有大作用。就像是做饭一样,盐放多少、火候多大,都得恰到好处,这些参数也得合理匹配。只有这样,盾构机才能沿着设计好的轴线稳稳地向前掘进,就像火车在铁轨上跑一样。
而且啊,岩层这玩意儿可不是一成不变的,它有时候硬,有时候软,有时候还会有各种裂缝啥的。这时候就考验施工人员啦,得根据岩层的变化情况,随时调整这些掘进参数。两边的盾构机都得保持差不多的掘进状态,要是一边快一边慢,或者一边用力大一边用力小,那最后合龙可就成大问题啦,就像两个人跳舞,得步伐一致才能跳得好呢。
预演和监测:未雨绸缪与实时监督
在盾构机开始干活之前啊,施工人员可没闲着。他们就像军师一样,通过计算机模拟这种高科技手段,对双向掘进的整个过程进行预演。这就像是提前看了一遍电影一样,把可能出现的偏差情况都找出来,然后针对这些情况制定好对策。这就叫不打无准备之仗啊!
等盾构机开始掘进了,也不能放松。得像老鹰盯着小鸡一样,加强对隧道变形、地表沉降这些情况的监测。这些监测数据可都是宝贝啊,它们就像是反馈的信号一样。施工人员根据这些数据,进一步优化掘进参数,要是发现盾构机姿态有点不对劲,就赶紧调整。这整个过程就像是一个闭环,不断调整,让盾构机一直保持在最佳状态。
盾构机姿态稳定:多管齐下有妙招
推进系统:盾构机的“平衡杆”
盾构机有好多推进油缸呢,这些油缸就像是它的平衡杆。在掘进的时候,这些油缸可以独立控制哦。这可太神奇啦!就像我们的手脚一样,可以各自行动。要是盾构机有点姿态不稳,比如说它有点向左偏移的趋势,这就像走路有点往左歪啦,这时候就可以增加右侧油缸的推进力,就像在右边推它一把,让它回到正确的位置上。这就保证了盾构机能够按照设定好的线路乖乖地前进,不会走偏啦。
自动导向系统:盾构机的“贴身小管家”
这个自动导向系统啊,简直就是盾构机的贴身小管家。它能实时监测盾构机的位置和姿态,什么俯仰角、滚动角、偏航角这些,都在它的掌握之中。它是怎么做到的呢?原来啊,它在隧道里面设置了全站仪这些测量设备,这些设备就以固定的基准点为参照,就像我们看地图有个原点一样,精确地测量盾构机的姿态信息。一旦发现盾构机有点小脾气,姿态有点偏差了,这个系统就会马上发出信号,就像拉警报一样。操作人员听到警报,就赶紧根据信号来调整盾构机,让它重新老实起来。
掘进参数控制:稳定姿态的“关键密码”
咱们前面说了掘进参数控制对盾构机沿着设计轴线掘进很重要,其实对姿态稳定也是关键呢。比如说掘进速度,这速度可不能太快啦,要是盾构机跑得像脱缰的野马一样,那姿态肯定就失控啦,就像人跑太快容易摔倒一样。还有刀盘扭矩,这扭矩要是太大,盾构机就会受力不均匀,就像一个人一边受力大一边受力小,肯定站不稳啦,姿态也就受影响了。而且啊,根据岩层的不同情况,像硬度、完整性这些,得及时调整刀盘转速等参数,让盾构机在稳定的受力状态下掘进,这样才能保证它的姿态稳稳当当的。
自动导向系统的测量精度:盾构机的“精准之眼”
盾构机的自动导向系统测量精度可很重要呢,它就像盾构机的精准之眼。不过这精度可不是固定的,它会受到系统类型、仪器设备质量和使用环境这些因素的影响。一般情况下呢,平面位置测量精度能达到±5 - ±10 毫米,高程测量精度也差不多是±5 - ±10 毫米。这就已经很厉害了,就像在黑暗中能把东西的位置精确到这么小的范围。不过呢,还有更厉害的高精度导向系统,在这种系统里,平面和高程精度甚至可以达到±3 毫米左右呢!有了这样的精度,盾构机在隧道掘进的时候,就像有了精确的导航,定位准确性那是杠杠的,就不用担心它会跑偏啦。