隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的大力投入，盾構(gòu)施工法作為一種快速高效的隧道施工法得到了廣泛推廣，與傳統(tǒng)隧道施工相比，盾構(gòu)機(jī)具有“快速、安全、環(huán)保、施工成本低、自動(dòng)化程度高”等優(yōu)點(diǎn)，且修建的隧道抗震性更好，從效率來(lái)講，隧道掘進(jìn)機(jī)是人工挖掘的40倍。特因此該施工法在建設(shè)施工中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

盾構(gòu)施工法使用的設(shè)備——盾構(gòu)機(jī)是集成機(jī)械、液壓和電氣自動(dòng)化的一臺(tái)超大型設(shè)備，結(jié)構(gòu)邏輯復(fù)雜，出現(xiàn)故障是在所難免的；另外，地層構(gòu)造的復(fù)雜多樣化，盾構(gòu)司機(jī)在不同的地段需要采取不同的掘進(jìn)策略。為了避免盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重偏離的重大工程事故，建立一套完善可靠的施工測(cè)量方法尤為重要。另外，我國(guó)地下管廊的規(guī)劃建設(shè)拉動(dòng)盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)期需求。目前城市管廊的近、中、遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)正有序進(jìn)行中，至2020年累計(jì)規(guī)劃里程達(dá)2559.5公里，至2030年累計(jì)規(guī)劃里程達(dá)4443.3公里。由此可見(jiàn)，適配于盾構(gòu)機(jī)的系統(tǒng)方案將會(huì)有極大的市場(chǎng)空間。

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本項(xiàng)目以常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生團(tuán)隊(duì)為核心，在學(xué)院老師以及行業(yè)專家的協(xié)助下，自主研發(fā)了CZ-自動(dòng)導(dǎo)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該方案采用全站儀與激光標(biāo)靶配合，該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及光電測(cè)量技術(shù)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量，替代測(cè)量速度慢、精度低和易出錯(cuò)的人工測(cè)量方法，為盾構(gòu)掘進(jìn)提供準(zhǔn)確的導(dǎo)向信息和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。滿足隨道的掘進(jìn)施工中實(shí)時(shí)獲得盾構(gòu)機(jī)的位置姿態(tài)信息，指導(dǎo)盾構(gòu)沿著設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確掘進(jìn)的導(dǎo)向。同時(shí)，鑒于盾構(gòu)設(shè)備的許多故障特征在振動(dòng)上有較好的反應(yīng)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了盾構(gòu)關(guān)鍵部件在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由加速度傳感器、多通道數(shù)據(jù)采集器及軟件系統(tǒng)構(gòu)成，其中，團(tuán)隊(duì)自主研制出智能振溫傳感器。具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)診斷、故障報(bào)告生成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程發(fā)送的功能，亦可進(jìn)行歷史追憶，獲取特定時(shí)間區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，方便在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，不同部門的工作人員及時(shí)掌握關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀態(tài)。