盾构掘进试验平台组合式液压加载系统及监控系统研制

该文以设计盾构机综合模拟试验为背景,为完成对模拟试验台内土体加载,设计了组合式液压加载系统及其监控系统并对其测试。测试证明:组合式液压加载系统为试验土体进行加载,实现模拟不同埋深下的试验。进行分区控制和检测,减少复杂程度降低成本。采用软件进行检测,系统状态和数据实时显示,提高系统操作性和安全性。     

大型下沉式盾构掘进机综合模拟试验平台总体设计

该文介绍了大型下沉式盾构掘进机综合模拟试验平台的总体设计。它是一套大型、多功能的试验平台,包括模拟盾构机、组合式液压加载系统、监控测量系统、洞门密封系统等部分。它可满足不同断面形状、不同类型、不同土层的盾构掘进模拟试验,其规模、试验能力、数据采集等方面都处于国内领先、国际先进水平。     

盾构机液压推进系统稳定性研究

盾构机是隧道施工过程中常用的一种工程机械,在施工过程中盾构机液压推进系统工作的稳定性对施工有比较大的影响。通过建立盾构液压推进系统分析模型,对系统稳定性进行了分析。研究证明,通过提高液压缸无杆腔活塞面积、降低调速阀流量增益、降低液压阻尼比可以提升盾构机液压推进系统的稳定性。     

汽车EPS试验台的设计及试验研究

在建立汽车电动助力转向系统(EPS)数学模型的基础上,设计了汽车EPS阻力加载试验台,并在该试验台上进行了EPS的转向轻便性试验和转向盘转向回正试验,验证了试验台设计的合理性。试验表明,该试验台可加载不同大小、不同波形的阻力,在模拟汽车全工况的同时可降低EPS研发初期的试验成本、提高开发效率,能够达到实车试验的效果。     

液压助力转向泵模拟加载装置测控系统开发

为了在发动机台架试验中能够按照试验规范控制液压助力转向泵的载荷,研制了转向泵模拟加载装置测控系统.该系统由基于16位微控制器的测控单元、伺服驱动器和工控机组成,利用以太网实现上、下位机通信,实时测量油压、油温和转向阻力等参数,根据获取的发动机台架控制系统试验开始标志来保持时间同步,通过控制机械转向器的转角来调节转向泵的载荷.试验结果表明,测控系统完全满足发动机试验中对转向泵连续加载要求.     

乘用车悬架系统多轴向加载耐久性试验台的研究

通过设计多轴向加载试验台架,利用分立式线性作动器,以模拟实现悬架系统所受的垂直力、侧向力、纵向力和制动力载荷为例,组合搭建8通道试验系统对悬架系统进行模拟迭代和耐久性试验。结果表明,所设计的多轴向加载试验台刚度满足试验要求;该试验台为多功能试验台,不仅能对悬架系统进行8通道耐久试验,还可以对悬架系统进行通道组合式的协调加载和单向加载试验;该试验系统的模拟迭代精度和试验结果满足相关要求,拓宽了分立式线性作动器的使用功能。     

驱动桥总成综合性能试验台加载方式设计

台架试验中车辆所承受载荷的模拟方法有3种情况：汽车承受的垂直载荷采用液压油缸通过杠杆沿载荷方向直接加载来模拟,对于变结构驱动桥垂向加载时施以当量载荷;车辆以最大牵引力行驶时用电流激励磁粉制动器加载模拟路面阻力矩;进行紧急制动时设计一飞轮,以其转动惯量模拟整车平动惯量。试验表明这些加载方式可以较准确地模拟车辆在实际道路上行驶时所承受的载荷,从而评价驱动桥的综合性能。     

矩形盾构机模拟掘进试验研究

介绍了矩形盾构机的特点和技术参数,分析了其施工优势,对矩形盾构机模拟掘进试验进行了设计,完成了矩形盾构机掘进模拟土层试验和切削不同硬度混凝土试验,通过采集掘进参数、监测周围土层情况,分析了矩形盾构掘进对周围土层的影响。试验结果表明,矩形盾构机能在不同的地层条件下掘进,但切削混凝土能力有限。     

大跨度桥梁悬臂施工挂篮预压试验加载方法研究

挂篮是目前大跨径预应力混凝土连续刚构桥和连续梁桥在悬臂浇注施工时主要采用的施工设备,挂篮的预压试验是桥梁悬臂施工阶段施工控制的一项重要内容。通过对挂篮预压试验3种加载方法的介绍、研究和对比,总结出各种加载方法的优缺点,并结合某悬臂施工大桥工程实例,根据现场实际情况利用反力架、通过千斤顶进行挂篮预压试验的方法。实践证明该试验加载方法具有操作简单、成本低、安全性高、适用范围广等优点。     

LOVAT盾构机主液压系统改造

为解决国内LOVAT盾构机普遍存在的主液压系统故障的难题,对LOVAT盾构机主液压系统常见故障的发生原因进行分析,得出此类型盾构机主液压系统改造的技术措施,包括液压系统设计、管路压力损失验算和改造后系统部件的组装调试等。通过对主液压系统的改造,解决了主液压系统的现存故障,完善了主油箱液压系统的设计,可为类似系统改造积累经验。     

高水压泥水平衡盾构掘进模型试验平台的研制与应用

为了实现可在2.0 MPa高水压环境下开展盾构试验研究的基础试验条件,结合拟建的琼州海峡隧道工程背景,充分调研了国内外盾构模型机研究成果,并根据试验研究的需求,研发了高水压多功能泥水平衡盾构模型试验平台。试验平台研制过程中攻克了在缩尺盾构模型机中实现泥水循环功能的问题,解决了高水压(2.0 MPa)下盾构机以及土箱整体强度和密封问题,实现了盾构姿态改变、变覆土高度等功能。按照一定的试验先期准备步序,在不同水压条件下,对泥水平衡盾构开挖过程中盾构姿态动态变化规律进行了模型试验研究。试验平台包括模型土箱、盾构模型机、液压泵站、电控柜、控制台、泥水循环系统等部分,可在200 m水头的高水压条件下进行泥水盾构施工的模型试验。研究结果表明:自主研发的泥水平衡掘进模型试验平台可在高水压条件下正常进行工作,并可进行与泥水盾构施工相关的模型试验;盾构姿态角改变量与盾构掘进距离的线性拟合结果表明,二者的拟合精度较高;随着试验水压的升高,在水平方向以及竖直方向上盾构姿态调整的难度逐渐增大;通过有土环境与无土环境的对比可知,高水压与地层反力的双重约束对盾构姿态控制提出了更高的要求。     

基于BP-PID控制器的盾构液压推进控制系统研究

为解决盾构在复杂地层施工时推进速度和压力难以控制的问题,在压力流量控制的基础上提出BP神经网络控制策略。通过AMESim建立推进系统物理模型,并利用Simulink设计出BP神经网络控制器,最后对系统进行联合仿真,分析推进系统液压缸在变流量和变负载工况下推进速度和压力的响应特性。仿真结果表明:该控制策略与常规PID控制相比,波动幅度降低,调节时间快。采用BP神经网络PID控制能够有效地提高盾构在负载突变情况下速度和压力控制精度,稳定性好、适应能力强,为盾构控制系统设计和优化提供理论参考。     

小曲率半径盾构隧道施工中辅助油缸千斤顶推力计算模型研究

在小曲率半径隧道盾构掘进施工时,千斤顶推力的作用会导致管片发生偏移和错台,从而引发安全事故的产生。为有效解决小曲率半径盾构隧道施工过程中由于千斤顶推力而对管片造成的不利影响,通过分析双模盾构机的掘进模式,建立了盾构隧道在掘进开挖过程中的辅推油缸千斤顶推力的计算模型,并将其应用于工程实践,对千斤顶推力进行计算分析,提出了减少或避免千斤顶推力对管片造成的不利影响的相关措施。研究结果表明：（1）双模盾构施工过程中,不同施工区间的辅推油缸千斤顶推力的取值有所不同,应根据工程实际情况确定该推力值。（2）单模盾构施工过程中,辅推油缸千斤顶推力随着贯入度的增大而增大,且增大速率呈逐渐减小的趋势。（3）提出依次从施工纠偏、管片拼装控制、掘进参数合理选取、盾构机姿态控制、盾构机推力控制、隧道纵向刚度的设置和管片质量等来控制和减小千斤顶推力对管片造成的不利影响,保证盾构施工的安全性,为类似工程的建设提供理论指导和参考。     

海瑞克盾构刀盘驱动液压系统故障分析及处理

深圳某地铁项目使用的海瑞克盾构,主驱动刀盘液压系统出现故障,通过对故障原因的分析,发现油液污染是导致故障的主要原因。对污染的液压系统进行处理后,达到了理想的效果,恢复了使用,同时,也提供了一种处理液压系统污染的方法。     

砂性地层盾构长距离下穿人工湖施工技术研究

随着城市地铁的不断发展,盾构法施工环境愈来愈复杂、风险控制要求也愈来愈严格以郑州市轨道交通4号线工程盾构法隧道施工为背景,某区间盾构机下穿人工湖--龙湖为工程施工实例:对盾构机在砂性地层中长距离下穿龙湖风险进行分析,对盾构机下穿龙湖施工技术进行研究与优化,提出一套关于盾构机下穿人丁湖的施工技术措施,确保盾构机安全顺利下穿龙湖,取得了良好的施工效果,以期为今后类似工程积累经验、提供技术参考.     

土压平衡式盾构机刀盘扭矩的计算及试验研究

综合考虑了土压平衡式盾构机的直径、刀盘开口率、刀盘与土体的摩擦系数、盾构机的埋深、盾构机施工地层的土性、盾构机和地层之间的相互关系、盾构机推进速度以及螺旋输送机转速等参数的影响因素,推导出刀盘扭矩的理论模型。在盾构机模拟试验平台上进行试验,分析了两种典型开口率的刀盘在3种典型土层中扭矩的变化及土仓压力对刀盘扭矩的影响。分析结果表明,刀盘扭矩的理论模型与试验结果相符,并能满足盾构机实际施工的要求。     

土体改良试验平台液压系统设计与分析

土体改良试验平台作为我国土压平衡盾构中土体改良剂研发的基础设施,必须具有完善的控制系统和进行实验分析的能力。介绍土体改良试验平台的功能要求,分析同步推进技术、螺旋输送技术及泡沫发生技术分别在推进液压系统、螺旋输送液压系统及泡沫发生液压系统中的运用情况,并对液压系统的主要参数进行计算,详细阐述各液压系统的工作原理,并对其控制策略进行分析。所设计的液压系统能够满足试验平台的控制要求。