上海复兴路双层隧道大直径盾构旋转测控技术

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1、第23卷增2岩石力学与工程学报23(增2):5128^51312004年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly,2004均上海复兴路双层隧道大直径盾构旋转测控技术李炯(上海隧道工程股份有限公司技术中心上海200032)摘要上海复兴路隧道为上下双层车道的越江隧道，施工中采用了盾构施工旋转角测控系统。自行研制的高精度盾构水平检测装置，解决了大直径盾构旋转产生的水平偏差对倾角精度的要求:对盾构旋转测控系统的工作原理、电气测控系统的设计要求、盾构纠转电气系统的组成

2、和软硬件组成等作了阐述。关键词隧道工程，盾构，旋转角，测量，控制分类号U455文献标识码A文章编号1000-6915(2004)增2-5128-04ROTATIONALMEASUREMENT/CONTROLTECHNIQUEFORLARGEDIAMETERSHIELDINDOUBLEDECKTUNNELATFUXINGROAD，SHANGHAILiJiongTunnelEngineeringConstructionCo.Ltd.,Shanghai200032China)AbstractTheFuxingRoadTu

3、nnelinShanghaiisadouble-deckcrossing-riverproject,duringexecutionofwh妙hrotationalmeasurement/controlsystemforshielddrivinghasbeenemployed.Thehigh-precisionshieldhorizontaldeviationdetectorindependentlydevelopedbySTEChassatisfiedtherequirementofpitchaccuracyaga

4、insthorizontaldeviationoflargediametershieldcausedbyitsrotation.Workingprinciplesofcontrollingshieldsrotation,designcriteriaofelectricaldetectionandcontrol,electricalprinciplesofshieldcorrectionsystemanditssoftwareandhardwaremake-uparedescribed.Keywordstunneli

5、ngengineering,shield,rotationalangle,measurement,control首块管片的相对位置，主动控制管片的拼装误差(设1前言计要求管片拼装的水平误差控制在士50mm之内)。上海复兴路隧道为上下双层车道形式，采用进2盾构旋转测控技术口的沪11.22m泥水平衡盾构进行施工。由于上层路面承载于隧道两侧管片(B5,B6)的预制牛腿上，因大直径盾构纠转的特点是纠偏力矩大、纠偏角此，路面的水平度与管片拼装的位置有关。在掘进检测精度要求高。盾构纠转装置总体对电气测控系过程中，盾构本身因受刀

6、盘运转的反作用力会发生统的设计要求是提高检测精度和控制效果。旋转，一般可通过调整刀盘的转向来控制盾构的转2.1盾构旋转测控系统的工作原理角，若因土质条件的变化而使转角控制超标，那么为达到及时纠正盾构旋转偏差的要求，在原有就要采取新的纠转措施。不仅要求原进口盾构增加推进千斤顶的基础上加设了一套控制系统，用于调纠转功能，而且要求在管片拼装时及时准确地检测节盾构两侧各5台主推进千斤顶的纵向偏角，从而2004年1月16日收到初稿，2004年2月16日收到修改稿.作者李炯简介:男，现任工程师，主要从事隧道工程方面的研究工作。

7、第23卷增2李炯.上海复兴路双层隧道大直径盾构旋转测控技术.5129.使得两侧10台千斤顶产生向偏角方向的侧向分力，(1)自动控制模式两侧千斤顶的侧向分力沿盾构截面中心点对称分盾构纠转系统在自动控制模式下为闭环的自动布，最终产生的合力使盾构朝设定的方向旋转。控制系统。根据高精度水平检测仪的实时检测数据，2.2电气测控系统的设计要求经计算机系统数据处理，并经逻辑处理程序，得出为准确及时控制盾构旋转角度，先要精确测量具体纠转指令，再由纠转千斤顶控制系统操作纠转盾构当前的转角数据，并要精确得出管片拼装的基千斤顶动作(图1

8、)。准位置，因此，必须设计一套精确可靠的电气测控系统。具体设计要求为:(1)设计高精度盾构水平检测系统，检测盾构本体水平转角绝对值，运用先进的检测技术，得出盾构本体精确转角值，避免累计误差。(2)设计偏转千斤顶控制系统，准确控制和反馈参与纠转的主推进千斤顶个数、偏角和偏角方向。(3)设计人机交互界面，向操作人员提示检测数据和系统控制对象的运行状况，提供纠转操