盾构监测与管理系统研究
发布时间：2021-05-20 21:57
现在我国已经成功打破外国对盾构技术的封锁,能够完全自主研发、生产各类盾构机,相关技术已经达到了世界顶尖水平,然而在盾构机监测与管理系统得研究方面还有待进一步提高与完善。本论文以南京长江隧道工程为背景,首先通过对泥水加压式盾构机的掘进过程的力学分析,构建主要掘进参数设定的数学计算模型,包括刀盘扭矩、液压推力、泥水仓压力等,发现影响参数的主要变量因素有设备埋深、土体性能等。然后以工程实测数据为基础,用SPSS数学统计软件对各参数进行统计学、线性回归等分析,验证有关数学模型的分析结论;并以多元线性回归模型对刀盘扭矩、总推力与其他主要参数进行了回归分析。在对主要掘进参数进行分析的基础上确定盾构机监测与管理系统的监测对象,同时分析了利用LabVIEW进行系统实现的优越性。并且对系统的结构进行了设计,构建了基于moubus传输协议数据采集模块,编写了LabVIEW程序,完成了数据的采集和存储,以多元线性回归模型预测方法,实现对盾构机主要掘进参数的预测,开发了盾构监测与管理软件程序,包括监测对象信息管理、参数监测、参数预测、参数曲线显示、查看历史数据等功能模块。
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构设备发展现状
1.2.2 盾构参数相关研究现状
1.2.3 盾构监测与管理系统研究现状
1.3 课题来源
1.4 软件说明
1.5 本论文主要研究内容
第二章 泥水盾构掘进参数计算模型的建立
2.1 泥水盾构施工机理分析
2.1.1 设备系统构成
2.1.2 泥水盾构施工原理
2.1.3 设备参数
2.1.4 掘进参数研究内容
2.2 刀盘切削扭矩计算模型
2.2.1 刀盘扭矩理论方程
2.3 液压推进力计算模型
2.3.1 设备总推力经验方程
2.3.2 盾构推力理论计算方程
2.4 泥水循环系统分析
2.4.1 排泥流量计算模型
第三章 复杂地层泥水盾构掘进参数分析
3.1 工程背景
3.1.1 工程地质
3.1.2 水文地质情况
3.1.3 掘进数据的研究内容确定
3.2 掘进参数整体分析
3.3 刀盘扭矩设定值分析
3.3.1 设备埋深
3.3.2 土体性能
3.3.3 贯入度
3.4 液压推力设定值分析
3.4.1 设备埋深
3.4.2 土层地质
3.5 开挖仓压力设定变量分析
3.6 各掘进参数间线性回归分析
3.6.1 刀盘扭矩与其他参数间线性拟合
3.6.2 液压总推力与其他参数线性拟合
3.7 本章小结
第四章 盾构监测与管理系统技术研究
4.1 盾构监测与管理系统构成
4.2 Modbus通讯协议
4.3 DataSocket技术
4.3.1 DataSocket的组成
4.3.2 DataSocket工作方式
4.4 LabVIEW数据库连接
4.4.1 LabSQL技术
4.5 数据库设计
4.5.1 数据库选择
4.5.2 数据库操作
4.6 Web发布
4.6.1 Web简介
4.6.2 Web发布的设置
第五章 盾构监测与管理系统实现
5.1 系统的基本组成
5.2 盾构监测与管理系统的应用
5.2.1 系统登录
5.2.2 参数监测模块
5.2.3 参数波形显示模块
5.2.4 参数预测模块
5.2.5 检测对象信息管理模块
5.2.6 历史查询模块
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元回归分析的泥水盾构施工参数分析[J]. 廖利钊,陶冶,刘辉. 土木建筑工程信息技术. 2016(03)
[2]泥水平衡盾构刀盘扭矩计算及其影响因素分析[J]. 杨志勇,程学武,江玉生. 铁道工程学报. 2016(05)
[3]泥(砂)岩地层中盾构掘进参数变化与滚刀磨损程度的关联性探究[J]. 张凯茵,熊燕,刘光波. 市政技术. 2015(04)
[4]SQL Server 2008数据管理系统的优势研究[J]. 苗凤华,周巧姝. 长春师范大学学报. 2014(06)
[5]大直径泥水盾构始发安全风险分析与对策[J]. 邢世辉. 科技信息. 2013(12)
[6]盾构法施工在过江隧道中的风险及应对措施[J]. 施瑾伟,王学军. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(01)
[7]Modbus/TCP协议通信测试[J]. 王彦民. 信息技术. 2012(11)
[8]南京长江隧道泥浆处理技术分析[J]. 许满吉. 铁道建筑技术. 2012(11)
[9]“盾构施工实时管理系统”助力地铁隧道建设[J]. 杨志勇. 市政技术. 2012(04)
[10]日本盾构隧道掘进技术(英文)[J]. 小泉淳. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2011(S2)
博士论文
[1]盾构掘进系统电液控制技术及其模拟试验研究[D]. 施虎.浙江大学 2012
硕士论文
[1]临境化盾构施工远程监控系统研究[D]. 叶洪.长安大学 2014
[2]风机整机试验台测控系统的研制[D]. 苗宏.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于虚拟仪器技术的远程监测和电路故障诊断研究[D]. 赵爱平.河北科技大学 2010
[4]土压平衡式盾构机遥操作可行性研究[D]. 李化鹏.沈阳航空工业学院 2010
[5]盾构掘进过程中影响刀盘磨损因素研究[D]. 王成.东北大学 2009
[6]盾构刀盘的设计研究[D]. 姬广彬.天津大学 2009
[7]泥水盾构穿越既有隧道的影响及施工参数研究[D]. 蒋洪进.上海交通大学 2009
[8]基于LabVIEW和数据库的光谱仪器软件设计[D]. 边香燕.西北农林科技大学 2008
本文编号：3198496
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构设备发展现状
1.2.2 盾构参数相关研究现状
1.2.3 盾构监测与管理系统研究现状
1.3 课题来源
1.4 软件说明
1.5 本论文主要研究内容
第二章 泥水盾构掘进参数计算模型的建立
2.1 泥水盾构施工机理分析
2.1.1 设备系统构成
2.1.2 泥水盾构施工原理
2.1.3 设备参数
2.1.4 掘进参数研究内容
2.2 刀盘切削扭矩计算模型
2.2.1 刀盘扭矩理论方程
2.3 液压推进力计算模型
2.3.1 设备总推力经验方程
2.3.2 盾构推力理论计算方程
2.4 泥水循环系统分析
2.4.1 排泥流量计算模型
第三章 复杂地层泥水盾构掘进参数分析
3.1 工程背景
3.1.1 工程地质
3.1.2 水文地质情况
3.1.3 掘进数据的研究内容确定
3.2 掘进参数整体分析
3.3 刀盘扭矩设定值分析
3.3.1 设备埋深
3.3.2 土体性能
3.3.3 贯入度
3.4 液压推力设定值分析
3.4.1 设备埋深
3.4.2 土层地质
3.5 开挖仓压力设定变量分析
3.6 各掘进参数间线性回归分析
3.6.1 刀盘扭矩与其他参数间线性拟合
3.6.2 液压总推力与其他参数线性拟合
3.7 本章小结
第四章 盾构监测与管理系统技术研究
4.1 盾构监测与管理系统构成
4.2 Modbus通讯协议
4.3 DataSocket技术
4.3.1 DataSocket的组成
4.3.2 DataSocket工作方式
4.4 LabVIEW数据库连接
4.4.1 LabSQL技术
4.5 数据库设计
4.5.1 数据库选择
4.5.2 数据库操作
4.6 Web发布
4.6.1 Web简介
4.6.2 Web发布的设置
第五章 盾构监测与管理系统实现
5.1 系统的基本组成
5.2 盾构监测与管理系统的应用
5.2.1 系统登录
5.2.2 参数监测模块
5.2.3 参数波形显示模块
5.2.4 参数预测模块
5.2.5 检测对象信息管理模块
5.2.6 历史查询模块
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元回归分析的泥水盾构施工参数分析[J]. 廖利钊,陶冶,刘辉. 土木建筑工程信息技术. 2016(03)
[2]泥水平衡盾构刀盘扭矩计算及其影响因素分析[J]. 杨志勇,程学武,江玉生. 铁道工程学报. 2016(05)
[3]泥(砂)岩地层中盾构掘进参数变化与滚刀磨损程度的关联性探究[J]. 张凯茵,熊燕,刘光波. 市政技术. 2015(04)
[4]SQL Server 2008数据管理系统的优势研究[J]. 苗凤华,周巧姝. 长春师范大学学报. 2014(06)
[5]大直径泥水盾构始发安全风险分析与对策[J]. 邢世辉. 科技信息. 2013(12)
[6]盾构法施工在过江隧道中的风险及应对措施[J]. 施瑾伟,王学军. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(01)
[7]Modbus/TCP协议通信测试[J]. 王彦民. 信息技术. 2012(11)
[8]南京长江隧道泥浆处理技术分析[J]. 许满吉. 铁道建筑技术. 2012(11)
[9]“盾构施工实时管理系统”助力地铁隧道建设[J]. 杨志勇. 市政技术. 2012(04)
[10]日本盾构隧道掘进技术(英文)[J]. 小泉淳. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2011(S2)
博士论文
[1]盾构掘进系统电液控制技术及其模拟试验研究[D]. 施虎.浙江大学 2012
硕士论文
[1]临境化盾构施工远程监控系统研究[D]. 叶洪.长安大学 2014
[2]风机整机试验台测控系统的研制[D]. 苗宏.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于虚拟仪器技术的远程监测和电路故障诊断研究[D]. 赵爱平.河北科技大学 2010
[4]土压平衡式盾构机遥操作可行性研究[D]. 李化鹏.沈阳航空工业学院 2010
[5]盾构掘进过程中影响刀盘磨损因素研究[D]. 王成.东北大学 2009
[6]盾构刀盘的设计研究[D]. 姬广彬.天津大学 2009
[7]泥水盾构穿越既有隧道的影响及施工参数研究[D]. 蒋洪进.上海交通大学 2009
[8]基于LabVIEW和数据库的光谱仪器软件设计[D]. 边香燕.西北农林科技大学 2008
本文编号：3198496
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