盾构姿态与管片姿态控制

盾构机姿态控制与纠偏

土压平衡盾构机姿态控制与纠偏

盾构机姿态控制与纠偏

目录

一、姿态控制 (3)

1 、姿态控制基本原则 (3)

2、盾构方向控制 (3)

3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素 (6)

二、姿态控制技术 (11)

1 、滚动控制 (11)

2 、盾构上下倾斜与水平倾斜 (11)

三、具体情况下的姿态控制 (12)

1 、直线段的姿态控制 (12)

2 、圆曲线段的姿态控制 (13)

3 、竖曲线上的姿态控制 (14)

4 、均一地质情况下的姿态控制 (15)

5 、上下软硬不均的地质且存在园曲线段的线路 (15)

6 、左右软硬不均且存在园曲线段的线路 (16)

7 、始发段掘进调向 (16)

8 、掘进100m 至贯通前50m 的调向 (17)

9 、贯通前50米的调向 (17)

10 、盾构机的纠偏 (17)

11 、纠偏的方法 (18)

四、异常情况下的纠偏 (20)

1 、绞接力增大,行程增大 (20)

2、油缸行程差过大 (20)

3、特殊质中推力增加仍无法调向 (21)

4 、蛇形纠偏 (22)

5 、管片上浮与旋转对方向的影响 (22)

五、大方位偏移情况下的纠偏 (23)

盾构机姿态控制与纠偏

一、姿态控制

1 、姿态控制基本原则

盾构机的姿态控制简言之就就是,通过调整

掘进参数及盾构姿态

盾构开挖过程中，掘进参数及盾构姿态是主要的控制项目，而这两方面又是相互影响的。掘进参数是手段，盾构姿态是目的。掘进参数决定了盾构姿态的发展趋势，盾构姿态又决定掘进参数的选择，二者相辅相成，共同促进盾构施工的质量。 一、掘进参数

小松TM632PMX盾构机属于土压平衡盾构机，主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系统等组成（盾构机主体）。根据盾构机的组成，掘进参数主要有以下几方面。

1、土压

土压力主要由水压以及土体压力组成（还有渗透力的作用）。掘进中一般按照土体埋深考虑静水压力以及适当考虑土体压力，但都应根据具体地质考虑计算土压。实际掘进中的土压除考虑静水压力以及理论的土体压力外，应根据计算土压以及实际出土量以及地面沉降综合考虑。实际各种地层土压还应考虑地面建筑物状况以及隧道上方管线布置，通常，对于各种含水或富含水砂层并且地面有建筑物状况，土压应考虑高于隧道埋深静水压力并能够产生隆起以应对后期沉降；对于需要进行半仓气压掘进地层，土压也需高于隧道埋深的静水压力 以保证正常出土量；对于弱含水地层，土压不必完全按照埋深静水压力考虑，可以根据出土量及地面沉降进行适当增减；对于富含粘粒质地

专科毕业调研报告

关于南宁1号线会—万区间盾构姿态控制

和管片成型质量的调研报告

学习中心（函授站）：

专 业： 机电一体化 姓 名： 牟加鑫 学 号： 13631351

远程与继续教育学院

2016年 10 月 7日

北京交通大学 调研报告成绩评议表

年级 13秋 层次 高起专 专业 机电一体化 姓名 牟加鑫 题目 关于南宁1号线会—万区间盾构姿态控制和管片成型质量的调研报告 该学员对南宁地铁1号线土建17标会—万区间盾构姿态控制和管片成型质量的工作进行了调研，结合施工中的实际情况，分析了其姿态控评 阅 教 师 意 见 制和管片拼装的特点和影响成型质量的因素，并提出了合理化建议。调研内容与调研计划相符，格式正确，达到了毕业调研的目的，调研报告合格。 成绩评定： 评阅教师：

调 研 计 划

题目： 关于南宁1号线会—万区间盾构姿态控制和管片成型质量的调研报告

学生姓名： 牟加鑫 学号： 13631351

题目：

比较分析，找出一种适合乒乓球机器人的末端姿态的欧拉角方法

姿态的欧拉角表示

任何旋转矩阵都可以通过三个欧拉角进行参数化，一般来说，绕三个坐标轴的顺次旋转可以达到任意的姿态，由于旋转矩阵的乘法是非交换的，因此旋转的次序是很重要的。

按照旋转所绕轴的次序的不同，共有12 种不同的欧拉角。 六种非对称型欧拉角: XYZ，XZY，YXZ，YZX，ZXY 和ZYX; 六种对称型欧拉角: XYX，XZX，YXY，YZY，ZXZ 和ZYZ。 记绕三个坐标轴的基本旋转矩阵为:

1、非对称型欧拉角表示

当三个旋转所绕的坐标轴相互不同时，称为非对称型欧拉角表示。以XYZ 欧拉角为例，假定起始时物体坐标系与惯性坐标系重合，首先刚体绕物体坐标系的x-轴旋转α 角，接着绕y-轴旋转β 角，最后绕z-轴旋转角，则刚体最终的姿态矩阵为:

上式给出了XYZ 欧拉角参数的正运动学方程，反解该式可求得其逆运动学方程，给定姿态矩阵R=【rij】3×3时，可求得其逆运动学方程为:

从上式可以看出，当β = π2时，逆运动学存在奇异。其他五种非对称型欧拉角表示的姿态矩阵计算结果列于表1。

这些表示均在β = π2时存在奇异。

对称型欧拉角表示

当三个旋转所绕的

篇一：形容站立的词语

这些词都是形容站立的姿态，不同在于：

耸立：强调高耸

屹立：强调长时间站立不倒

伫立：长时间地站着，没有动作竖立

矗立：强调立着不动 挺立：强调站的直

竖立 ：使物体与地面垂直而立 伫立的意思：1.长时间地站着，没有动作。2.泛指站立。3.亦作"伫立"。

屹立的意思：像山峰一样高耸挺立。常比喻坚定不可动摇，多用于人或精神。

挺立的意思：挺立：像山峰一样高高地耸立。形容坚强而不可动摇。

矗立的意思：高耸地立着，形容高大且神圣的，多用于建筑。

耸立的意思：高高地直立。

竖立的意思：1.树立;建树。2.亦作"竖立"。使物体与地面垂直。

矗立、指高的物体，如眼前矗立着大厦 耸立、高的山或物上放置，如山上耸立着雕像 屹立、指人的面貌，精神屹立不倒 傲立、高傲的站，可指物人 直立、直直的站，多指人 站立、平常的站 ，多指人 肃立。多指物品（高。尖如陵园的松）严肃的放置 挺立。同直立“矗立 耸立 屹立 挺立”的辨析

矗立：重点在直，直而高地立着之意。中性词，一般用于物，不用于人。例如：香港国际金融中心矗立于中环，而中环正是香港的经济心脏。商贸中心的摩天大楼矗立在街旁。

耸立：明显地高于周围的物体，重点在高，高而突出地立着。

实训项目：姿态礼仪

一、对应知识

礼仪中站姿和坐姿的标准规范。 二、实训目的

能够在正式场合注重自己的仪态，养成标准站姿、坐姿的职业习惯。 三、实训要求

熟悉站姿和坐姿的标准规范；按站姿和坐姿的标准规范去做，力求娴熟自然。 四、实训准备

礼仪实训室或多媒体教室、有关站姿和坐姿录像或图片。 五、实训流程

1、播放站姿和坐姿录像或图片，学生观看，教师分析要点并示范 （1）站姿：站如松，方式（竖立、直立）、性别、五点一线——“挺”

（2）坐姿

基本要求：“坐如钟”,端庄、文雅、得体、大方 女士坐姿：正坐式、曲直式、重叠式、斜放式、交叉式

男士坐姿：正坐式、重叠式、扶手式

写姿：

2、分组练习，教师指导；

（1）多采用示范讲解练习，并分解动。作如分解坐姿入座的几个步骤。

（2）背靠背站立：两人一组，要求两人后脚跟、小腿、臂、双肩、脑后枕部相互紧贴。

（3）顶书训练：让学生在头顶上平放一本书，保持书的平衡，以检测是否做到头正、颈直。

（4）背靠墙练习：要求脚后跟、小腿、双肩、脑后枕部均紧贴着墙，张开两臂与肩成一条直线，感觉扩肩的感觉。

（5）为了达到规范、完美的站姿，建议配合形体训练及科学的健身运动。

（6）把杆训练，练习小踢脚、拉肩、下腰。

（7）变

题目：

比较分析，找出一种适合乒乓球机器人的末端姿态的欧拉角方法

姿态的欧拉角表示

任何旋转矩阵都可以通过三个欧拉角进行参数化，一般来说，绕三个坐标轴的顺次旋转可以达到任意的姿态，由于旋转矩阵的乘法是非交换的，因此旋转的次序是很重要的。

按照旋转所绕轴的次序的不同，共有12 种不同的欧拉角。 六种非对称型欧拉角: XYZ，XZY，YXZ，YZX，ZXY 和ZYX; 六种对称型欧拉角: XYX，XZX，YXY，YZY，ZXZ 和ZYZ。 记绕三个坐标轴的基本旋转矩阵为:

1、非对称型欧拉角表示

当三个旋转所绕的坐标轴相互不同时，称为非对称型欧拉角表示。以XYZ 欧拉角为例，假定起始时物体坐标系与惯性坐标系重合，首先刚体绕物体坐标系的x-轴旋转α 角，接着绕y-轴旋转β 角，最后绕z-轴旋转角，则刚体最终的姿态矩阵为:

上式给出了XYZ 欧拉角参数的正运动学方程，反解该式可求得其逆运动学方程，给定姿态矩阵R=【rij】3×3时，可求得其逆运动学方程为:

从上式可以看出，当β = π2时，逆运动学存在奇异。其他五种非对称型欧拉角表示的姿态矩阵计算结果列于表1。

这些表示均在β = π2时存在奇异。

对称型欧拉角表示

当三个旋转所绕的

高效五轴加工刀具姿态矢量连续控制方法

黄钟大，

摘要：五轴加工叶轮时，局部过度干涉导致刀具相对位置不一致，加工表面质量低和加工时间的增加。因此，为了提高五轴加工叶轮的效率，有必要减少刀具相对位置变化和创建一个连续的刀具路径，避免干扰。通过使用一种基于矩阵空间的干涉回避算法，采用了一种连续控制的四次样条算法，建立了一个五轴加工刀具轨迹，具有良好的表面质量和经济可行性。用五轴切削试验，来验证的连续性控制的有效性。结果表明，采用连续法进行表面粗糙度的改善，表面粗糙度普遍良好，从而验证了所提出方法的有效性，通过对叶轮的表面质量、加工时间等方面的改进，提高了叶轮的五轴加工效率。

关键词：五轴控制加工；结构空间；B样条；连续性控制方法；干扰

1引言

五轴机床既有三个轴进给轴，又有两个旋转轴。因此，各种领域的产品可以有效地加工的刀轴矢量的自由控制。这种灵活的可访问性使得它可以产生各种行业如航空、航天、涡轮机和模具的核心部分。然而，大多数凸轮S / W的目前市场上的局部过程的避免干扰发生的部位，然后刀具位置变化迅速和不规律，成为过切，削弱的原因，或获得较低的表面质量。此外，刀具位置不连续的变化成为降低旋转速度的

STK中的姿态设置与矢量几何工具

北京天问空间科技有限公司

二〇一四年四月

前言

本课程的主要内容

一、姿态设置

二、矢量几何工具

一、姿态设置

一、姿态设置

1、标准（Standard）模式

2、实时（Real Time）模式3、多段（Multi Segment）模式

一、姿态设置

1、标准（Standard）模式

1）基本（Basic）类型

2）目标指向（Target Pointing）类型3）预置姿态文件（Precomputed）类型

32

1

一、姿态设置

）基本（Basic）类型——STK预定义姿态类型

1）Nadir alignment with ECI velocity constraint

Z轴指向天底，X轴由惯性速度方向约束（在天底方向与惯性速度方向确定的平面内）。

1一、姿态设置

2）Nadir alignment with ECF velocity constraint

Z轴指向天底，X轴由固连速度方向约束（在天底方向与固连速度方向确定的平面内）。

一、姿态设置

3）Nadir alignment with orbit normal constraint

Z轴指向天底，X轴由轨道面法向约束（在天底方向与轨道面法向确定的平面内）。

一、姿态设置

4）Nadir alignmen

STK中的姿态设置与矢量几何工具

北京天问空间科技有限公司

二〇一四年四月

前言

本课程的主要内容

一、姿态设置

二、矢量几何工具

一、姿态设置

一、姿态设置

1、标准（Standard）模式

2、实时（Real Time）模式3、多段（Multi Segment）模式

一、姿态设置

1、标准（Standard）模式

1）基本（Basic）类型

2）目标指向（Target Pointing）类型3）预置姿态文件（Precomputed）类型

32

1

一、姿态设置

）基本（Basic）类型——STK预定义姿态类型

1）Nadir alignment with ECI velocity constraint

Z轴指向天底，X轴由惯性速度方向约束（在天底方向与惯性速度方向确定的平面内）。

1一、姿态设置

2）Nadir alignment with ECF velocity constraint

Z轴指向天底，X轴由固连速度方向约束（在天底方向与固连速度方向确定的平面内）。

一、姿态设置

3）Nadir alignment with orbit normal constraint

Z轴指向天底，X轴由轨道面法向约束（在天底方向与轨道面法向确定的平面内）。

一、姿态设置

4）Nadir alignmen