盾构(TBM)导向系统简介课件

盾构（TBM）导向系统1、作用（1）盾构姿态：盾构（TBM）掘进过程中，导向系统连续测量盾构姿态数据，并显示在主控室电脑屏幕上；主司机按照姿态数据调整盾构掘进参数，保证盾构按照隧道设计轴线（DTA）精确掘进；

（2）纠偏曲线：操纵TBM从目前的偏差位置沿纠偏曲线平滑地调整到DTA上；

（3）管片选型：一、导向系统简介一、导向系统简介2、盾构姿态

2、盾构姿态一、导向系统简介(1)陀螺仪

日本GYRO（2）三棱镜

上海力信(3)两（三）棱镜德国PPS日本演算工房

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上海力信……(4)激光靶英国ZED德国VMT德国TACS上海米度

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铁建重工……3、分类一、导向系统简介两棱镜——结构简单、精度稍低、所需测量窗口大。激光靶——精度高、测量窗口小、全站仪需配激光、维修费用高；4、优缺点一、导向系统简介一、导向系统简介全站仪、工业电脑、激光靶、控制箱、后视棱镜、（电台）……5、硬件组成——激光靶一、导向系统简介全站仪、工业电脑、马达棱镜（调光棱镜）、倾斜仪、控制箱、后视棱镜、（电台）……5、硬件组成——双棱镜一、导向系统简介6、显示界面——PPS一、导向系统简介6、显示界面——VMT一、导向系统简介6、显示界面——隧道股份

（1）目的：盾尾间隙—相等；

推进油缸伸长量—对等；

管片与DTA偏差—尽量小。7、管片选型管片计算BECDA中线盾构姿态偏差推进油缸行程铰接油缸行程盾尾间隙（2）数据来源一、导向系统简介偏差<50mm——正常掘进；偏差≥50mm，立即停机，通知测量组，检查导向系统的正确性，查找其他可能的偏差原因。偏差大于预留偏差量时，及时与业主、监理及设计院联系，确定偏差段调整方案，然后按照工程部技术交底继续掘进。不可急于回调，从而引起盾构蛇行、机器变形、管片不易安装、错台、掉块、后配套通过困难、影响测量窗口、以及改线困难的情况。导向系统故障时，通知测量组，修理，人工导向；盲推不得超过1环。

每天上传盾构姿态到直报平台，≥50mm时电话联系，≥100mm后每环上传一次数据。

1、掘进偏差二、使用2、偏差超限二、使用管片上浮——盾构姿态适当调低；盾构或管片下沉——调高；小半径曲线段——偏向曲线内侧；盾构始发——割线始发、抬高姿态和趋势；贯通前——对准贯通面前方的接收洞门。3、姿态预调整二、使用小半径曲线掘进时，盾构存在自然的离心趋势，因此，进入曲线前，可预先将掘进方向保持在曲线内侧30~40mm，并保持曲线外侧加大推力，使盾构存在一个向内的趋势。VMT、ZED导向系统中，盾构的平面趋势是在盾构中部位置，盾构轴线与DTA的夹角。PPS显示的是盾构轴线与刀盘处切线的夹角。两者差值与曲线半径和盾构长度相关。4、小半径曲线掘进二、使用断链前后编辑相互重叠一段距离的两个DTA文件，在重叠段切换。5、断链二、使用影响因素——盾构结构形式、导向系统类型、激光靶或马达棱镜到

刀盘的距离、马达棱镜间距、盾构震动、管片位移、

管片旋转、全站仪精度和状态、测量环境（烟

尘、温差）、全站仪~激光靶距离等；误差大小——刀盘、盾尾的平面和高程偏差有跳动现象。盾尾偏差

一般<10~15mm，刀盘数据<20~25mm。以上误差数据需要根据误差影响因素，由测量组确定该项数据大小。搬站、导线复测前后，盾构姿态可能有所改变，一般<10~20mm属于正常。发现姿态数据短时间内异常变化或跳动（>30mm），及时通知测量组。1、测量误差三、误差与错误（1）盾构前后同时跳动——全站仪

仪器保养状态、后视方向、激光偏移、托架不稳、基座状态差、基座与托架连接不好、管片位移、旋转、震动、全站仪距离远、空气跳动、搬站和导线误差（<20mm）……

（2）盾构前部跳动大、盾尾跳动小——激光靶（倾斜仪）、马达棱镜

激光靶不稳（平面、高程）、倾斜仪不稳（高程、平面）、灯光干扰（平面）、盾构掘进震动（平、高）、马达棱镜间距小（平面）、全站仪距离远……2、数据跳动三、误差与错误3、管片不稳定对导向系统测量结果的影响管片上浮或沉降——姿态变低或变高管片位移——方向偏差变化，误差连续累积放大旋转——方向和高程均变化，导向系统停止工作管片震动——围岩变形——方向偏差变化，误差连续累积放大全站仪不要太靠前；管片监测：自动？三、误差与错误管片震动对全站仪的影响三、误差与错误管片震动对全站仪的影响全站仪减震托架三、误差与错误硬件安装错误——倾斜仪、激光靶、马达棱镜——位置、方向；导向系统初始设置参数错误；

线路设计数据（DTA）错误——计算、输入……常规测量错误——4、错误三、误差与错误5、检查方法（1）DTA计算、复核与输入；（2）导向系统初始安装参数；（3）搬站前后对比——及时发现误差和错误；（4）检查托架——滞后；（5）人工测量盾构姿态——精度高、及时；（6）测量管片（拱架）——快捷、精度低、结果独立于导向系统；三、误差与错误人工测量——人工测量盾构上的一些特征点，计算盾构姿态。出现以下情况时，需要进行人工测量：（1）导向系统故障不能工作，需要继续掘进时；（2）激光靶/马达棱镜/倾斜仪托架变形、位置改变或修理替换后重新安装时；（3）掘进偏差较大时；（4）怀疑导向系统有问题时；（5）区间隧道贯通前；（6）盾构转场后始发前；（7）平时，也应按照一定的频率对导向系统进行检核校正。6、人工测量盾构姿态三、误差与错误

搬站时，从关闭导向系统，到全站仪前移搬站结束、导向系统正常工作这段时间，盾构不可掘进，姿态不能变化；

比较搬站前后姿态数据，可以及时发现并改正导向系统测量各环节出现的误差或错误。搬站人工测量盾构姿态测量时间托架检查、管片测量1、测量时间四、对现场的要求测量窗口：后视棱镜——全站仪——激光靶（马达棱镜）之间供导向统使用的空间，包括全站仪视线范围和盾构前移时全站仪、托架、电缆的影响范围。注意人员、管片、后配套靠近和阻挡测量窗口，避免碰撞全站仪及托架，尤其要注意电缆线。曲线上，测量窗口会变小。导线、搬站、管片测量、人工测量盾构。2、测量窗口四、对现场的要求烟尘、水汽、管片……3、测量环境4、日常巡视激光靶、马达棱镜、电缆收放、托架……5、异常情况反馈搬站、故障、偏差超限、数据跳动……四、对现场的要求贯通误差影响因素1、洞外控制测量；2、盾构井联系测量（洞外~洞内）；3、洞内控制测量；4、施工测量；5、导向系统；6、盾构姿态偏差；7、贯通端洞门偏差

五、隧道贯通导向系统部件：激光靶（马达棱镜）、全站仪、棱镜、工业电脑、控制箱、电台、天线、电池、电缆等；水、油、浆液、灰尘、震动、高温和机械伤害；全站仪定期保养——半年一次，检定1、导向系统保护六、维护与故障处理一些影响因素可能会使导向系统不能正常工作，可现场简单排除：测量窗口阻挡；灰尘；管片旋转；管片振动；电缆故障；电脑故障；注意观察导向系统界面中的一些常用警示信号及其意义，向测量组了解。2、简单故障排除六、维护与故障处理

（1）故障查找——测量负责人、导向系统公司、精测队；（2）修理、更换配件——导向系统公司；

（3）借用配件——精测队；（4）修理费用——项目部；

（5）修理期间掘进——人工导向；3、硬件故障六、维护与故障处理（1）硬件检查、修理、恢复、检定；（2）安装、调试、技术培训