非开挖施工是在不开挖(或者少开挖)地表的情况下进行铺设、探测、 维修和更新各种地下管线,解决城市管线施工中的难题。 顶管施工是一种用于非开挖技术中铺设新管线的施工技术。 顶管法施工以其不需要开挖地面、占地面积少、交通影响小、开挖速度快、经济、环保的优势,在综合管廊、地下通道等项目建设中不断发挥重要作用。但是由于地层土质变化、千斤顶推力不均、回填注浆不均、尾盾间隙不均以及已拼管节轴线不准等因素,顶管机很容易发生侧向偏转的现象,产生姿态蛇形偏差。 目前国内顶管施工的自动化程度较低,大多停留在手动纠偏控制阶段,即施工人员通过激光靶对机头空间位置进行观测,通过操纵换向阀使x、y方向相应的纠偏油缸伸或缩,从而实现机头纠偏,自动化程度低且随意性大,而且只适用于直线顶管,严重阻碍了施工的效率和质量;对于复杂的曲线顶管,国外使用经纬仪激光导向和全站仪组合式测量,需要架设多台仪器进行坐标传递,操作复杂且造价较高,多用于大型盾构施工。 本项目通过由陀螺仪和倾角仪构成的自动测量模块获取姿态信息,并将顶管机的姿态信息与行进轨迹显示在人机交互界面; 自动控制模块采用模糊控制的方法对姿态信息进行解算, 并将控制信号传递给执行机构即纠偏油缸执行相应动作。