液压夯管机的非开挖技术

液压夯管机的非开挖技术

一、油压夯管锤非开挖技术(论文文献综述)

张英杰[1](2021)在《非开挖地下穿孔机器人冲击转向头应用研究》文中进行了进一步梳理针对国内外非开挖技术中机器人的高能源消耗问题,设计一种新型的非开挖地下穿孔机器人的冲击转向头,对机器人在非开挖状态下的地下穿孔工作进行导向。制定了以差动式液压缸作为动力源的冲击方案,可以完成同一动力源对机器人的冲击转向头在直线穿孔作业和曲线穿孔工作两种状态下的转向和前进的驱动功能,增强机器人运行整体协调性,保证了机器人的工作质量,为非开挖技术提供了新的设备支持。首先,基于对非开挖技术的了解,结合非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的设计目标,进行冲击转向头的本体结构和液压控制方案设计。利用Solid Works软件绘制冲击转向头的三维模型,分析其运动情况,并对冲击转向头本体和转向机构进行运动学仿真,得到冲击转向头工作时的运动特性。其次,对冲击转向头的转向机构和冲击机构进行静力学分析,判断两机构的强度和刚度是否满足使用要求。在静力学分析的基础上,使用ANSYS软件对转向结构和冲击机构进行模态计算,得到低阶固有振型和频率后,判断两机构在工作时是否会产生共振。对冲击转向头的两机构进行动力学分析,验证该机构的动态性能。最后,结合冲击转向头冲击机构和转向机构的ANSYS分析文件和材料的S-N曲线,联合ANSYS和Ncode软件进行疲劳寿命分析,得到两机构的疲劳寿命结果,表明该机构满足使用要求。上述研究结果为非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的优化设计提供了设计思路,同时也为同类设备结构升级指出方向,具有重要的参考价值。论文有图62幅,表14个,参考文献54篇。

徐中尉[2](2020)在《小口径地下管道掘进机纠偏系统的设计与研究》文中研究指明随着我国城市化进程的加快,城市基础设施的不断完善与发展,基础设施建设开始从地表空间向地下空间转移,利用小口径地下管道掘进机可以实现地下管道的挖掘。为保证掘进机能够正确、高效、稳定的工作,本文对口径为500 mm的小口径地下管道掘进机的纠偏系统进行设计与研究。首先,对总体纠偏方案进行设计,主要包括:纠偏系统执行机构、位姿测量系统和纠偏系统工作流程的设计。提出一种适用于小口径地下管道掘进机的内部纠偏模式、纠偏油缸“+”字型双向铰接方式布置的方案以及外置式激光位姿测量系统。其次,为了提高纠偏系统的测量精度,在对当前的基于边缘检测和灰度分布检测方法的研究基础上,提出一种基于改进圆拟合的激光光斑定中算法,并通过仿真实验验证了基于改进圆拟合的激光光斑定中算法相较于Hough变化法、圆拟合法具有更高的精度,提高了掘进机水平方位角与俯仰角的测量精度。再次,对小口径地下管道掘进机的纠偏轨迹进行设计。依次设计“圆弧-圆弧”、“圆弧-阿基米德螺线-圆弧”、“圆弧-直线-圆弧”三种平面纠偏轨迹路线,通过理论计算表明“圆弧-直线-圆弧”轨迹路线具有最短的纠偏位移。以此为基础,设计出三维空间中掘进机的纠偏轨迹路线。根据温克尔弹性地基假定,对掘进机纠偏过程局部挤压土体分析,得到纠偏油缸在纠偏过程中需提供的纠偏力矩;对掘进机整体进行力学分析,对纠偏过程中掘进机纠偏油缸的状态方程进行整理,得到纠偏控制系统的传递函数。最后,为了验证纠偏系统的可靠性与稳定性,应用AMEsim软件对小口径地下管道掘进机的纠偏原理进行建模,利用AMEsim/Matlab软件联合仿真,采用常规PID、模糊PID、鲁棒控制三种控制器对纠偏油缸位移进行闭环反馈控制,获得纠偏油缸的行程位移曲线。仿真结果表明纠偏系统在鲁棒控制器下具有更好的稳定性与可靠性。

王增贤[3](2010)在《厦门翔安海底隧道土石交界段特殊处理技术研究》文中提出厦门翔安海底隧道地质水文条件极为复杂,土石交界面存在跨越距离长、软硬不一、不规则、水量大等特点,施工难度大。本文对该隧道土石交界段特殊处理技术进行研究,提出行之有效的开挖方法和辅助施工措施,为类似地层的施工及海底风化深槽的施工提供借鉴。

吴天毅[4](2008)在《夯管锤铺管导向器的研究与设计》文中研究表明本文的研究目的是要将夯管锤铺管施工的被动导向变为主动导向,克服夯管锤铺管技术被动导向的缺点,从而提高工程的施工质量,并为增加夯管锤铺管的施工长度提供必要条件。本文在总结了气动夯管锤铺管技术的发展历史和现状以及该技术的特点和精度控制方法的基础上,创造性地提出了夯管锤铺管导向器的初步构想,并对设计方案进行了论证和模型建立,在导向器结构、液压系统、导航系统方面进行了研究和设计,并且以软土的各项指标为参数,用ANSYS模拟了导向器翼片展开所需力的大小,为液压系统的动力设计做了准备工作。

张忠林[5](2006)在《“穿地龙”机器人转向机构与位姿检测研究》文中认为机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。“穿地龙”机器人是一种特种机器人,它综合了非开挖技术中气动冲击矛的设备简单、操作方便的优点,加之高可靠性、高智能型、自适应性强等机器人的设计长处于一体,将提高非开挖施工的技术水平,它主要能够实现PE或PVC管、电缆、光缆等中、小直径管线的地下非开挖铺设,因此,具有广泛的应用前景和开发价值。 理想状态下“穿地龙”机器人是一种可在土中自主行走的非开挖装置。由计算机控制,在地表的一端进入土中,按预定设计的轨迹前进,行进中可以随时改变方向绕过障碍物或修正偏差,最后,从地表的另一端指定位置穿出。 文中的研究工作是结合黑龙江省科学技术计划(重点攻关)项目“穿地龙机器人样机研制”而开展的。针对机器人在土中的工作特点和工作原理,主要进行了机器人在土中各种模型的建立及分析、轨迹规划及机器人检测与控制等相关问题的研究工作。 文中首先综述了非开挖技术中的国内外气动冲击矛技术发展现状,重点介绍了方向可控气动冲击矛的转向机理,以及检测技术钻孔导向仪的应用概况,并且简单总结了虚拟样机技术在机器人领域中的应用现状。 探讨了“穿地龙”机器人总体方案,对机器人土中冲击挤压成孔的机理进行了研究,运用Drucker-Prager屈服准则为判据,将土体视为DP材料,其塑性行为被假定为理想弹塑性,运用有限元分析手段,在ANSYS环境中建立了机器人在土中的有限元模拟模型。通过土体的应力、应变来求出“穿地龙”机器人在土中的受力情况和机器人与土作用的波及问题,通过机器人的实际工况条件下的穿土实验,来验证了所建立的有限元模型的可靠性。实验证明所建立的有限元模型可真实的反映土的变形情况,利用建立的力学模型,可以指导“穿地龙”机器人冲击机构的设计优化、机器人动力源的选择和性能分析以及“穿地龙”机器人的轨迹规划。 探讨了“穿地龙”机器人在土中的轨迹规划问题,进行了规划曲线上相关的关键点坐标的计算公式的推导,在此基础上,利用所建立的数学模型,

李瑞玲,段永生[6](2005)在《非开挖施工技术在砂卵砾石层中的应用》文中研究指明非开挖施工技术是一种不进行地面开挖而进行地下铺设的工程,它不仅适用于砂壤土层,而且适用于盐渍地层和砂卵砾石层。

庄迎春,王哲,校月钿[7](2004)在《非开挖铺管关键技术分析》文中研究表明非开挖铺设地下管线技术是指利用岩土钻掘手段,在地表不挖槽的情况下,铺设、修复和更换地下管线的施工技术。它的核心技术是顶管技术、导向钻进、定向钻进、微型隧道掘进、气动矛、夯管法铺管技术。非开挖铺管技术可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,距离可达十几米至上千米。该项技术与传统的"挖槽埋管法"相比,具有不破坏环境、不影响交通、施工精度高、施工安全性好、周期短、成本低、社会、经济效益显着等优点。

殷琨,张五钊,王茂森,彭枧明[8](2003)在《油压垂直夯管设备的研制及应用》文中认为采用大功率油压夯管锤 ,研制相匹配的油压动力站、联接盘、导正装置及张紧机构 ,用于钢管基础 (或护筒 )的垂直夯入 ,摸索该施工技术的工艺方法及管靴结构。实践表明 ,该技术具有高效、优质、工期短、成本低的优点 ,可广泛推广应用

殷琨,张五钊,王茂森,彭枧明[9](2003)在《油压垂直夯管设备的研制及应用》文中研究指明采用大功率油压夯管锤,研制相匹配的油压动力站、联接盘、导正装置及张紧机构,用于钢管基础(或护筒)的垂直夯入,摸索该施工技术的工艺方法及管靴结构。实践表明,该技术具有高效、优质、工期短、成本低的优点,可广泛推广应用

牟洁琼,林维香[10](2002)在《气动夯管锤在燃气管道铺设中的实践及体会》文中提出在燃气管道铺设施工中 ,遇地下暗渠 ,无法进行开挖施工 ,采用夯管锤非开挖方法铺设。介绍了夯管锤非开挖铺设燃气管道的施工工艺及体会

二、油压夯管锤非开挖技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、油压夯管锤非开挖技术(论文提纲范文)

(1)非开挖地下穿孔机器人冲击转向头应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头结构设计与研究
    2.1 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的设计目标与指标
    2.2 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的结构研究
    2.3 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头转向机构的工作原理
    2.4 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头冲击机构的控制方案
    2.5 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的工作特点
    2.6 本章小结
3 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的运动学建模与仿真分析
    3.1 冲击转向头的转向机构运动学分析
    3.2 冲击转向头运动学分析
    3.3 本章小结
4 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的静力学与动力学分析
    4.1 多体系统动力学理论基础
    4.2 冲击转向头的转向机构分析
    4.3 冲击转向头的冲击机构分析
    4.4 本章小结
5 非开挖地下穿孔机器人冲击转向头的疲劳分析
    5.1 疲劳寿命分析基本理论
    5.2 冲击转向头的疲劳分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(2)小口径地下管道掘进机纠偏系统的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 非开挖技术的发展现状及趋势
    1.3 非开挖技术纠偏系统的研究现状
        1.3.1 非开挖技术位姿测量系统的研究现状
        1.3.2 非开挖技术液压纠偏系统的研究现状
        1.3.3 非开挖技术纠偏控制系统的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 小口径地下管道掘进机纠偏系统方案设计
    2.1 纠偏系统执行机构设计
        2.1.1 纠偏模式确定
        2.1.2 纠偏油缸布置方案设计
        2.1.3 纠偏油缸铰接方式设计
        2.1.4 执行机构设计
    2.2 位姿测量系统的设计
        2.2.1 位姿测量系统原理
        2.2.2 位姿测量系统姿态角求解
    2.3 总体方案设计
        2.3.1 位姿测量系统工作流程
        2.3.2 纠偏油缸纠偏工作流程
        2.3.3 总体纠偏流程设计
    2.4 本章小结
第3章 激光光斑定中算法研究
    3.1 光斑中心定中算法基础研究
    3.2 基于改进圆拟合的激光光斑定中算法研究
        3.2.1 基于改进圆拟合的激光光斑定中算法
        3.2.2 图像灰度化
        3.2.3 图像滤波
        3.2.4 图像二值化
        3.2.5 边缘检测
        3.2.6 基于改进圆拟合定中算法的仿真验证
    3.3 本章小结
第4章 纠偏轨迹设计与纠偏系统力学研究
    4.1 纠偏轨迹曲线设计
        4.1.1 二维纠偏轨迹曲线设计
        4.1.2 三维纠偏轨迹曲线设计
        4.1.3 纠偏过程推进油缸的数值计算
    4.2 纠偏过程力学分析
        4.2.1 掘进机周围土压的理论计算基础
        4.2.2 掘进机纠偏土体抗力扭矩数学模型
        4.2.3 掘进机纠偏过程力学分析
    4.3 本章小结
第5章 纠偏系统动态仿真分析
    5.1 液压纠偏系统仿真模型建立
    5.2 基于AMEsim/Matlab纠偏控制系统联合仿真
        5.2.1 常规PID控制器的设计与仿真
        5.2.2 模糊PID控制器的设计与仿真
        5.2.3 基于混合灵敏度H∞鲁棒控制器的设计与仿真
        5.2.4 控制性能对比分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

(3)厦门翔安海底隧道土石交界段特殊处理技术研究(论文提纲范文)

1 前言
2 施工难点及特点
3 土石交界段开挖方法
    3.1 四部CRD工法
    3.2 辅助施工措施
        3.2.1 地表深井降水
        (1) 降水时间
        (2) 水位观测
        (3) 水井施工工艺流程
        (4) 当开挖面通过井点里程10m后, 需对降水井点及时进行回填封堵。
        3.2.2 大管棚施工
        3.2.2.1 气动夯管锤大管棚施工法
        3.2.2.2 地质钻机大管棚施工法
        3.2.2.3 拱背回填注浆
        3.2.2.4 其它辅助施工措施
4 结语

(4)夯管锤铺管导向器的研究与设计(论文提纲范文)

内容提要
引言
第一章 夯管锤铺设地下管线施工技术概况
    第一节 非开挖地下管线施工技术类型与应用领域
    第二节 我国非开挖施工技术的发展历程与现状
        一、发展历史
        二、发展现状
    第三节 现阶段我国非开挖技术存在的问题与差距
        一、仍然处于创业的发展初期阶段
        二、我国非开挖技术产业发展尚不平衡
        三、新型装备开发的投入力度不足而且涉猎面较窄
    第四节 管锤铺管技术的经济与技术特点
    第五节 夯管锤铺管施工技术原理
    第六节 夯管锤铺管技术国内外发展现状与趋势
第二章 气动夯管锤的结构与工作原理
    第一节 气动夯管锤的结构
    第二节 气动夯管锤的工作原理
第三章 夯管锤铺管精度的被动控制方法
    第一节 影响铺管精度的因素分析
    第二节 铺管精度控制的措施与对策
    第三节 夯管精度控制实例
第四章 夯管锤导向器的研究与设计
    第一节 设计出发点及力学论证
    第二节 夯管锤铺管导向器设计
        一、夯管锤铺管导向器的结构设计
        (一) 夯管锤导向器的主体结构
        (二) 夯管锤导向器的后接头
        (三) 翼片
        (四) 后支架
        (五) 砧座
        二、夯管锤铺管导向器的液压动力系统设计
        (一) 油缸结构
        (二) 油路连接
        三、夯管锤铺管导向器的导航系统设计
    第三节 夯管锤铺管导向器的受力计算
    第四节 夯管锤铺管导向器的安装及施工程序
    第五节 夯管锤铺管导向器结构规格配置设计
第五章 结论与展望
    第一节 结论
    第二节 展望
参考文献
中文摘要
英文摘要
致谢
附图

(5)“穿地龙”机器人转向机构与位姿检测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外相关领域研究现状综述
        1.2.1 非开挖施工方法简介
        1.2.2 冲击设备的发展概况
        1.2.3 国内外气动冲击矛发展研究现状
        1.2.4 国内外钻孔导向仪发展状况
        1.2.5 虚拟样机技术发展概况
    1.3 课题的来源与研究意义
    1.4 论文研究的主要内容
第2章 “穿地龙”机器人土中有限元模型建立
    2.1 引言
    2.2 基于转向机构的“穿地龙”机器人总体方案设计
        2.2.1 “穿地龙”机器人总体构成
        2.2.2 “穿地龙”机器人工作特点
    2.3 冲击挤压成孔的研究
        2.3.1 土的结构
        2.3.2 土的弹塑性
    2.4 Druchker-Prager屈服准则
    2.5 “穿地龙”机器人有限元模型的建立
        2.5.1 “穿地龙”机器人有限元模型参数确定
        2.5.2 “穿地龙”机器人有限元模型建立
    2.6 本章小结
第3章 “穿地龙”机器人轨迹规划研究及仿真
    3.1 引言
    3.2 “穿地龙”机器人的轨迹规划
        3.2.1 垂直平面XOZ内“穿地龙”机器人的轨迹规划
        3.2.2 垂直平面X′O′Z′内“穿地龙”机器人轨迹规划
    3.3 轨迹规划仿真
    3.4 本章小结
第4章 基于转向机构的“穿地龙”机器人运动学与动力学研究
    4.1 引言
    4.2 转向机理的实验验证
    4.3 “穿地龙”机器人转向机构的设计与研究
        4.3.1 “穿地龙”机器人转向机构液压方案
        4.3.2 液压转向机构关键零部件校核
        4.3.3 “穿地龙”机器人气压转向机构设计
    4.4 “穿地龙”机器人头部位姿方程建立及仿真
    4.5 “穿地龙”机器人的运动分析及仿真
    4.6 “穿地龙”机器人的动力学研究
    4.7 “穿地龙”机器人冲击装置研究
        4.7.1 气动冲击机构的构成
        4.7.2 气动冲击机构的工作原理
        4.7.3 液压冲击机构的设计
        4.7.4 液压冲击机构的控制系统设计
    4.8 本章小结
第5章 “穿地龙”机器人检测与控制系统的研究
    5.1 引言
    5.2 “穿地龙”机器人检测系统设计研究
        5.2.1 测长传感器的设计
        5.2.2 机器人本体姿态测试研究
        5.2.3 锥型头部检测设计研究
    5.3 “穿地龙”机器人控制系统研究
        5.3.1 转向机构液压控制系统
        5.3.2 转向机构气压控制系统
    5.4 控制系统电路设计
        5.4.1 电磁阀输出驱动电路设计
        5.4.2 串行通讯电路设计
    5.5 检测控制系统软件设计
        5.5.1 下位单片机软件设计
        5.5.2 上位PC机软件设计
    5.6 机器人位姿检测系统误差分析
        5.6.1 误差分析
        5.6.2 安装误差分析
        5.6.3 制造误差分析
        5.6.4 罗差
        5.6.5 姿态信号误差
    5.7 机器人位姿检测系统误差补偿方法
        5.7.1 采用BP神经网络基本原理
        5.7.2 BP神经网络的训练流程
        5.7.3 采用径向基神经网络基本原理
    5.8 本章小结
第6章 “穿地龙”机器人的实验研究
    6.1 引言
    6.2 转向机理的实验研究
    6.3 “穿地龙”机器人液压冲击机构性能测试
        6.3.1 测试原理和测试系统
        6.3.2 测试数据处理
    6.4 数字罗盘的实验测试
        6.4.1 “穿地龙”机器人位姿计算方法
        6.4.2 “穿地龙”机器人的位姿检测
        6.4.3 位姿检测的误差补偿
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和科研成果
致谢
个人简历

(6)非开挖施工技术在砂卵砾石层中的应用(论文提纲范文)

1 工程概况
2 施工布置
3 施工方法
    3.1 施工程序
    3.2 施工方法
        3.2.1 工作坑
        3.2.2 施工设备
        3.2.3 施工过程
        (1) 夯管前石方挖掘。
        (2) 纠偏、纠斜。
    3.3 钢管焊接
    3.4 工作坑、接受坑加固
    3.5 夯管锤进、石渣清除
    3.6 验收、铺管
4 结论与建议

(10)气动夯管锤在燃气管道铺设中的实践及体会(论文提纲范文)

1 工程概况
2 施工设备
3 钢管制备
4 工作坑及接收坑的设置
5 降水设计
6 设备安装及夯管施工
7 清土
8 体会及建议

四、油压夯管锤非开挖技术(论文参考文献)

  • [1]非开挖地下穿孔机器人冲击转向头应用研究[D]. 张英杰. 辽宁工程技术大学, 2021
  • [2]小口径地下管道掘进机纠偏系统的设计与研究[D]. 徐中尉. 长春工业大学, 2020(01)
  • [3]厦门翔安海底隧道土石交界段特殊处理技术研究[J]. 王增贤. 福建建筑, 2010(02)
  • [4]夯管锤铺管导向器的研究与设计[D]. 吴天毅. 吉林大学, 2008(10)
  • [5]“穿地龙”机器人转向机构与位姿检测研究[D]. 张忠林. 哈尔滨工程大学, 2006(12)
  • [6]非开挖施工技术在砂卵砾石层中的应用[J]. 李瑞玲,段永生. 西部探矿工程, 2005(06)
  • [7]非开挖铺管关键技术分析[A]. 庄迎春,王哲,校月钿. 2004非开挖技术会议论文专辑, 2004(总第107~108期)
  • [8]油压垂直夯管设备的研制及应用[J]. 殷琨,张五钊,王茂森,彭枧明. 探矿工程(岩土钻掘工程), 2003(S1)
  • [9]油压垂直夯管设备的研制及应用[A]. 殷琨,张五钊,王茂森,彭枧明. 探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集, 2003(总第204期)
  • [10]气动夯管锤在燃气管道铺设中的实践及体会[J]. 牟洁琼,林维香. 探矿工程(岩土钻掘工程), 2002(05)

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