盾构机同步注浆控制系统设计与优化

"盾构机同步注浆控制系统设计" 在盾构隧道施工中，盾构机同步注浆是一项至关重要的技术，其目的是填充盾构机在推进过程中盾尾与管片之间的空隙，防止地层沉降，确保施工安全。同步注浆控制系统的设计是解决这一问题的关键，它涉及到注浆设备、注浆工艺以及控制策略等多个方面。 首先，盾构同步注浆的难点在于注浆压力和注浆量需随盾构掘进过程中的水土压力和掘进速度动态调整。这要求注浆系统具备良好的跟随性，能够实时响应环境变化，以实现精确注浆。此外，由于盾构机本身就是高能耗设备，同步注浆系统还需要考虑节能性，减少不必要的能源消耗。 本文作者赵婷婷在硕士学位论文中提出，采用负载敏感变量泵液压系统作为盾构同步注浆的动力源，这种系统可以根据负载需求自动调节流量，从而实现节能和提高注浆效率。同时，通过最优跟踪控制算法对注浆过程进行优化设计，确保注浆系统能够根据盾构掘进的状态快速响应，实现跟随控制，进一步提高注浆精度并节约能源。 在硬件设计方面，负载敏感变量泵液压系统的选择是基于其能够根据实际负载变化灵敏调节，以最小的能量消耗提供必要的工作压力和流量。而在软件设计上，最优跟踪控制算法的应用旨在使注浆过程更加智能，通过数学模型预测和控制注浆参数，以达到预期的注浆效果。 通过仿真验证，负载敏感变量泵液压系统显示出了显著的节能效果和良好的注浆性能，而最优跟踪控制算法则成功地实现了对盾构同步注浆的精确控制，解决了同步注浆的关键技术难题。 关键词：盾构，同步注浆，节约能源，负载敏感变量泵，最优跟踪算法 这篇硕士论文深入研究了盾构同步注浆控制系统的改进设计，探讨了如何通过先进的设备和控制策略，实现对盾构施工中地层沉降的有效预防，同时也兼顾了能源效率，为盾构隧道施工的安全和经济性提供了理论支持和技术方案。