一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)及調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)及調(diào)整方法，微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括基準(zhǔn)板，所述基準(zhǔn)板一側(cè)固定有多個(gè)調(diào)向油缸，所述調(diào)向油缸內(nèi)安裝有用于測量所述調(diào)向油缸活塞桿位移的位移傳感器；所述調(diào)向油缸的活塞桿連接有與微型盾構(gòu)機(jī)油缸接觸的調(diào)節(jié)塊；所述位移傳感器通過AD轉(zhuǎn)換電路與控制器連接；所述控制器通過控制所述調(diào)向油缸的油門大小調(diào)整所述微型盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)路線；所述AD轉(zhuǎn)換電路、控制器均與開關(guān)電源連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，控制可靠；本發(fā)明的方法能自動(dòng)穩(wěn)定地調(diào)節(jié)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中的運(yùn)行軌跡，調(diào)整精度高、調(diào)整效率高，同時(shí)能夠減少人工參與糾偏操作，消除了安全隱患。
【專利說明】一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)及調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微型盾構(gòu)機(jī)，特別是一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)及調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前普遍采用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)建設(shè)地下隧道工程，盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)簡稱盾構(gòu)機(jī)，是一種在軟弱地質(zhì)中開挖地下隧道的專用機(jī)械。為了保證施工的質(zhì)量，盾構(gòu)機(jī)在盾構(gòu)過程中，向前行進(jìn)的路線必須按照預(yù)先設(shè)定的正確軌跡。但在實(shí)際的前進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)不可避免地會(huì)發(fā)生軌跡偏離的情況。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)發(fā)生盾構(gòu)軌跡偏離預(yù)訂軌跡的情況時(shí)，就需要糾偏系統(tǒng)對盾構(gòu)機(jī)施行糾偏。微型盾構(gòu)機(jī)，特別是直徑< 1.5m的超微型盾構(gòu)機(jī)挖掘的隧道半徑小，空間結(jié)構(gòu)有限，不便于采用環(huán)形管片拼裝，因而不能像一般的盾構(gòu)機(jī)那樣通過調(diào)節(jié)頂在環(huán)形管片上的推進(jìn)油缸壓力進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。目前微型盾構(gòu)機(jī)一般采用頂管掘進(jìn)的作業(yè)方式，無法有效地調(diào)整姿態(tài)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)。
[0003]在實(shí)際施工中對于盾構(gòu)機(jī)發(fā)生軌跡偏離的情況，傳統(tǒng)方法多采用的糾偏方式是人工操作，首先需要定位盾構(gòu)機(jī)，然后進(jìn)行計(jì)數(shù)測量，最后再對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行水平，垂直方向的糾偏。這種糾偏方式不僅操作繁瑣，糾正速度慢，精度不高，而且會(huì)加大施工量，降低施工效率。同時(shí)由于盾構(gòu)機(jī)是在隧洞中進(jìn)行掘進(jìn)，工作環(huán)境非常惡劣，如采用人工操作進(jìn)行糾偏，存在著較大的安全隱患。障、地表塌陷等問題，嚴(yán)重影響了控制效率和精度，甚至引發(fā)安全問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)及調(diào)整方法，自動(dòng)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中的運(yùn)行軌跡，提高調(diào)整精度和調(diào)整效率，消除安全隱患。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括基準(zhǔn)板，所述基準(zhǔn)板一側(cè)固定有多個(gè)調(diào)向油缸，所述調(diào)向油缸內(nèi)安裝有用于測量所述調(diào)向油缸活塞桿位移的位移傳感器；所述調(diào)向油缸的活塞桿連接有與微型盾構(gòu)機(jī)油缸接觸的調(diào)節(jié)塊；所述位移傳感器通過AD轉(zhuǎn)換電路與控制器連接；所述控制器通過控制所述調(diào)向油缸的油門大小調(diào)整所述微型盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)路線；所述AD轉(zhuǎn)換電路、控制器均與開關(guān)電源連接。
[0006]所述控制器還連接有用于顯示微型盾構(gòu)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的液晶顯示器。
[0007]所述基準(zhǔn)板遠(yuǎn)離所述調(diào)向油缸的一側(cè)固定有支撐桿，使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
[0008]本發(fā)明還提供了一種利用上述控制系統(tǒng)調(diào)整微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)的方法，該方法為:
[0009]I)構(gòu)建下列模糊控制規(guī)則表:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于，包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括基準(zhǔn)板(2)，所述基準(zhǔn)板(2)—側(cè)固定有多個(gè)調(diào)向油缸(3)，所述調(diào)向油缸(3)內(nèi)安裝有用于測量所述調(diào)向油缸(3)活塞桿位移的位移傳感器；所述調(diào)向油缸(3)的活塞桿連接有與微型盾構(gòu)機(jī)油缸接觸的調(diào)節(jié)塊(4);所述位移傳感器通過AD轉(zhuǎn)換電路與控制器連接；所述控制器通過控制所述調(diào)向油缸(3)的油門大小調(diào)整所述微型盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)路線；所述AD轉(zhuǎn)換電路、控制器均與開關(guān)電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還連接有用于顯示微型盾構(gòu)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的液晶顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)板(2 )遠(yuǎn)離所述調(diào)向油缸(3 )的一側(cè)固定有支撐桿(I)。
4.一種利用權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)調(diào)整微型盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)的方法，其特征在于，該方法為: 1)構(gòu)建下列模糊控制規(guī)則表:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)控制微型盾構(gòu)機(jī)用土壓平衡的方法，其特征在于，所述步驟4)和步驟7)中，最大隸屬度法的隸屬度函數(shù)為三角形隸屬度函數(shù)。
【文檔編號(hào)】E21D9/093GK103603671SQ201310656580
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】周華安, 周創(chuàng)輝, 卿啟湘, 王保田 申請人:湖南大學(xué)