1 방패 개요
베이징 지하철 4 호선 이화원에서 원명원 구간 터널 시공은 일본 소송사가 생산한 관절식 토압 밸런스 방패를 이용한다. 자갈 복합지층을 가로질러 약 1.5km 의 거리를 추진합니다. 방패의 주요 매개변수는 지름: ф 6140MM 입니다. 길이: 8570mm 추진 속도: 0 ~ 8.5cm/분; 총 추력: 37730kN. 힌지식 EPB 실드 주요 부품의 기능 및 특징은 다음과 같습니다.
(1) 커터는 9 개의 공구 모터에 의해 구동되고 5 개의 주파수 변환기에 의해 제어되어 공구 속도를 선택하고 전환할 수 있습니다. 칼날 속도에는 각각 0.5, 0.7, 1. 1, 1.6, 2.2r/min 인 5 단 기어가 있습니다.
(2) 나선형 기계는 1 유압 모터에 의해 구동되며 비례 밸브를 통해 무단 속도를 조절할 수 있으며, 나선형 속도 조절 범위는 0~25r/min 입니다.
(3) 나선형 기계는 텔레스코픽 기능을 가지고 있습니다. 수리 시 나선형 샤프트를 회수하고 앞의 두 나선형 게이트를 닫아 나선기가 진흙 창고로부터 완전히 격리되도록 할 수 있습니다.
(4) 추진 시스템은 추진 펌프에 의해 구동되고, 22 개의 추진 잭은 4 개 구역으로 나뉘며, 유압은 비례 밸브 조정에 의해 제어되어 추진 속도를 조절한다.
(5) 힌지 시스템에서 힌지 펌프는 4 개의 힌지 잭을 구동하여 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 회전 및 전체 신축을 수행하여 실드 추진 자세를 조정합니다.
(6) 회전문과 나선문을 조립하는 유압 펌프는 1 개로 각각 조립/추진 상태에 사용됩니다.
(7) 벨트 컨베이어가 작동하기 전에 5s 를 신고해야 정식으로 가동할 수 있습니다. 벨트 컨베이어의 양쪽에는 줄당김 비상 정지 버튼이 있어 벨트 컨베이어를 긴급 중지할 수 있다.
(8) 방패 그리스 앞뒤 두 개 밀봉, 1 방패 그리스 각 밀봉 펌프마다 6 시에 주입합니다.
(9) 두 개의 집중 윤활 오일 펌프 (이하 오일 펌프) 가 있으며, 각각 연속 및 간헐적인 작업 상태에서 기름을 주입합니다.
(10) 윤활유 주입을 위한 1 대희유 윤활 순환펌프 (순환펌프) 가 있습니다.
(1 1) 두 개의 진흙 펌프를 사용하여 주파수 변환기를 통해 진흙을 조절하여 흐름을 추가합니다. 흙통에 진흙을 넣다.
(12) 그라우팅 펌프와 믹서로 구성된 그라우팅 시스템은 단일 그라우팅에 사용할 수 있으며 파이프 청소 기능이 있습니다.
(13) 1 개의 거품 장치가 있어 방패 앞의 토양에 거품을 주입할 수 있습니다.
2 실드 측정 및 제어 시스템
2. 1 실드 제어 시스템
실드 제어 시스템은 주로 PLC 프로그램 가능 컨트롤러와 디스플레이 작동 터미널로 구성됩니다. PLC 는 마스터-슬레이브 구조로 1 마스터 및 2 슬레이브 스테이션과 그라우팅 PLC 세트를 사용합니다.
PLC 프로그래머블 컨트롤러는 일본 미쓰비시에서 생산한 Ans 시리즈 제품을 사용합니다. 이 차폐물에 사용된 A2USHCPU 부품은 세계에서 가장 발전된 소형화 PLCCPU 중 하나입니다. 미쓰비시 순차 제어 프로세서 (MSP) 를 사용하여 속도와 기능면에서 많은 대형 및 고가의 PLC 에 필적할 수 있습니다.
PLC 마스터 스테이션은 콘솔에 있습니다. 주 CPU 모델은 A2USHCPU-S 1 이고, 3 개의 디스플레이 운영 터미널 번호는 GC 1, GC2, GC7 입니다. 여기서 GC 1 및 GC2 는 각각 차폐장치를 조작하여 서로 대기하고 있습니다. 또 다른 GC7 작동 진흙 추가 장비.
1# 슬레이브 스테이션은 차폐 안에 있으며, GC3~5 라는 세 개의 디스플레이 작동 터미널이 있습니다. 그 중 GC3 과 GC4 는 실드 잭을 조작하고, GC5 는 원격으로 그라우팅을 한다. 2# 슬레이브 스테이션은 2# 프레임 안에 있으며, 1 디스플레이 조작 터미널 (일반적으로 터치스크린) 이 장착되어 있으며, 번호는 GC6 이고, 그라우팅장비는 작동한다.
마스터 스테이션은 두 개의 병렬 케이블 루프 (이중 루프 네트워크) 를 통해 1# 및 2# 슬레이브 스테이션에 연결됩니다. 시스템은 빠르고 신뢰할 수 있는 데이터 통신, 즉 Melsecnet/II 데이터 통신 시스템을 사용하여 두 개의 병렬 케이블 회로를 사용하여 PLC 스테이션을 연결합니다. 하나는 정방향 회로 (또는 주 회로) 라고 하고 다른 하나는 역방향 회로 (또는 보조 회로) 라고 합니다. 주 회로의 케이블이 끊어지면 통신이 자동으로 보조 회로로 전환되어 데이터 통신이 계속됩니다. 두 회로가 모두 끊어지거나 끊어지면 연결된 스테이션은 중단된 PLC 를 제외하고 계속 통신합니다.
그라우팅 PLC 는 PLC 시스템과 독립적이며 모델은 FX 1N-40MR 입니다. I/O 포트를 통해 PLC 마스터 스테이션과 신호를 교환합니다.
PLC 에는 스위치 입/출력 구성 요소, 아날로그 입/출력 구성 요소, 통신 인터페이스 구성 요소 및 컴퓨터 통신 구성 요소가 있습니다. 표 1PLC 구성 표를 참조하십시오.
2.2 자세 측정 및 제어 시스템
방패 자세 측정 시스템은 방패와 지면으로 구성되어 있다. 차폐 부분은 주로 토탈 스테이션, 프리즘, 측정 인터페이스, 제어 장치, 컴퓨터 (모니터) 등의 장치로 구성됩니다. 지상 부분은 주로 컴퓨터 (모니터) 와 허브로 구성되며, 차폐와 지상 부분은 한 쌍의 메가비트 모뎀 (SDSL) 을 통해 연결됩니다. 그림 2 를 참조하십시오.
이 시스템은 고정밀 측정기와 특수 소프트웨어를 통해 실드 자세를 자동으로 측정하고 다음과 같은 실시간 데이터 정보를 얻을 수 있습니다.
(1) 후시 점, 측점의 좌표 및 로그인 이름
(2) 목표를 측정하는 데이터;
(3) 실드 경향각 및 회전 각도를 측정 할 때;
(4) 실드 전후 좌표 값, 방위각 편차 및 기타 계산 결과.
방패에서 토탈 스테이션이 측정한 자세 신호와 PLC 에서 얻은 실드 시공 신호는 측정 인터페이스 장치에 통합되어 실드 컴퓨터 모니터에 표시되고 지상 컴퓨터로 전송됩니다.
2.3 감지 시스템
실드 측정 및 제어 시스템의 요구 사항에 따라 기본 테스트 계기를 구성합니다. 감지된 시뮬레이션 신호로는 토창 토압, 추진 잭 유압, 스트로크 및 속도, 4 구역 유압, 나선형 유압, 회전 속도, 힌지 잭 스트로크, 커터 주파수 변환기 출력 동력, 커터 씰 온도, 나선형 게이트 개방, 그라우팅 압력, 그라우팅 실린더 슬러리 레벨 등이 있습니다 표 2 와 같이 40 개 이상의 센서 (송신기) * * * * 세트가 있습니다.
또한 60 개 이상의 한계와 10 개 이상의 압력 릴레이가 스위치 신호를 감지하도록 구성되어 있습니다. 조립기 회전의 왼쪽/오른쪽 한계 상태, 조립기 케이블 트레이의 왼쪽/오른쪽 한계 상태, 나선기의 신축 상태, 나선형 게이트의 개폐 상태, 공기 밸브, 진흙 밸브, 그라우팅 밸브, 방패 끝 밀봉 밸브의 개폐 상태, 집중 윤활된 그리스 위치, 방패 끝의 그리스 위치 등을 주로 탐지합니다. , 집중 윤활 오일 펌프 및 파이프 압력 높음/낮음, 방패 끝 밀봉 유압이 높거나 낮습니다.
2.4 차폐 제어 및 작동
2.4. 1 차폐 제어
방패의 주요 컨트롤은 토압 균형 제어, 순서 제어 및 논리 제어입니다.
① 토압 균형 제어는 방패 기계의 주요 제어이다. 토창 내의 토압이 앞의 토류에 의한 교란으로 인해 변경될 때 설정값과의 편차가 발생합니다. 나선기의 회전 속도를 자동으로 제어하여 토공 생산량을 조절하여 토창 내의 토압이 설정된 값의 동적 균형에 도달하도록 하여 편차 값을 줄입니다.
(2) 순서 제어는 추진 상태에서 타이밍, 논리 등의 제어 조건을 결합하여 추진 장비가 정상 작동 순서로 작동하도록 하는 것입니다. 냉각 펌프 작동 → 윤활 펌프 작동 → 커터 회전 → 나선형 게이트 열기 → 벨트 컨베이어 회전 → 나선형 기계 회전 → 추진 잭 동작. 순서대로 조작하지 않으면 보호 커버가 제대로 작동하지 않습니다.
(3) 논리적 제어는 특정 논리적 관계에 따라 개별 디바이스를 마스킹하는 제어입니다. 예를 들어, 추진할 때 칼날 토크가 과부하되거나 나선기가 반전되거나 추진 속도가 너무 빠르거나 토압이 상한을 초과하면 추진 잭의 돌출이 논리적 조건에 따라 중지됩니다. 힌지 펌프가 정상적으로 작동하면 칼날이 정상적으로 회전하고 힌지 각도가 정상 범위 내에 있을 때 힌지는 상하좌우로 회전하고 전체 스트레칭으로 제어되어야 합니다. 조건이 없으면 힌지 컨트롤이 즉시 종료됩니다.
연동 조건은 방패 제어에 없어서는 안 되며, 방패 안의 모든 장비는 연동 조건을 포함한다. 예를 들어, 전원 반전, PLC 통신 실패, 모든 장비가 작동하지 않습니다. 현관문이 열리고 닫힐 때 나선형의 신축과 나선기가 파낸 문이나 조립기의 회전을 제어할 수 없는 등 일부 장치의 동작은 서로 잠겨 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이러한 연동 조건은 어떤 상황에서도 해제될 수 없지만, 일부 장치는 비정상적인 상황에서 연동을 제거하여 독립적으로 제어할 수 있습니다. 예를 들어 연동 장치를 해제하여 헤드를 중지하면 벨트 컨베이어 또는 스파이럴 기계의 작동을 독립적으로 제어할 수 있습니다.
방패 기계 작동
버튼과 손잡이를 통해 커터, 나선형, 벨트 컨베이어 작동 및 중지, 커터 속도 선택, 잭 선택 및 확장 추진, 나선형 게이트 열기 및 닫기를 수행할 수 있습니다. 다른 많은 작업은 터치스크린에서 이루어집니다.
콘솔에는 위아래로 배열된 두 개의 터치스크린이 있다. 실행 표시, 테스트 표시, 펌프 시작, 추진, 보조 실행, 기타 설정, 예외 표시 등이 포함됩니다. 보통 터치 스크린은 디스플레이 부분만 조작할 수 있고, 다운 터치스크린은 일부 조작 화면만 조작할 수 있다. 터치스크린 장애 발생 시 장애 화면을 정상 화면으로 전환할 수 있으며 모든 화면을 조작할 수 있습니다.
① "작동 디스플레이" 화면: 주로 나이프 모터, 추진 펌프, 나선형 기계, 벨트 컨베이어, 테일 펌프, 조립 변환 펌프의 작동 상태와 같은 다양한 장비의 상태를 표시합니다. 뒷문, 앞문 및 인도문의 열기/닫기 상태, 나선형 잭의 확장/수축, 추진 조건 확인, 이상 상태 등이 있습니다.
② "검사 디스플레이" 화면: 주요 디스플레이 장비 및 시공 데이터 (예: 커터 씰 온도, 실드 자세 각도, 힌지 각도, 추진 스트로크, 스러스트 센터 위치, 4 구역 추력, 토압, 후면 게이트 개방, 커터 속도 및 토크, 추진 속도 및 추력, 나선형 속도 및 유압, 커터 회전 수)
③ "펌프 시작" 화면: 주요 작동 추진, 나사 기계, 조립, 기타 펌프의 시작 및 중지, 작동 상태 표시
④' 추진' 화면: 주 작동 추진 잭 선택, 4 구역 유압의 증감, 잭의 동기화 설정, 추진 속도 전환 등. 추력 중심 위치, 네 영역의 추력, 총 추력, 잭 스트로크, 추진 속도 등을 표시합니다. , 다른 운영 지침과 함께.
⑤ "보조 작동" 화면: 힌지 시스템 및 방패 오일 시스템 장비의 주요 작동은 이러한 장치의 작동 상태를 보여줍니다.
⑥ "기타 설정" 화면: 시스템 및 토압의 매개변수를 설정할 수 있는 여러 하위 화면으로 구성됩니다. 제어실에는 두 개의 터치스크린이 있는데, 하나는 진흙 추가 설비를 조작하고, 다른 하나는 그라우팅 설비를 조작하는 것이다.
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