隧道施工裝備的案例
賦能智慧隧道施工：工程車輛多模態數據采集系統
隨著智慧工地與無人化施工技術的推進，隧道施工裝備的數字化轉型已成為行業焦點。近期，在和眾多該類客戶的溝通過程中，我們觀察到了一些被頻繁提到的客戶需求和場景痛點，針對于此，以隧道運輸設備——MSV膠輪車為例，本文為該類客戶量身定制了一套高性能多模態數據采集方案。
本文將從客戶的實際痛點出發，詳細拆解如何在無GPS信號、環境惡劣的隧道場景中，實現高精度、多傳感器的數據融合與采集。
一、 客戶需求與場景痛點
1、復雜的作業環境與對象
本次搭載對象為MSV膠輪車（用于TBM隧道施工物料運輸）。車輛長期運行于狹長、封閉的隧道內部，且需要分別在車輛的“前端”和“后端”搭載兩套獨立的感知系統，以滿足雙向行駛的作業需求。
2、多模態傳感器融合
為了實現對環境的全面感知，單車集成了復雜的傳感器組，包括：
視覺傳感器： 華陽 GMSL2 3M 相機（前后共4路）
激光雷達： 主雷達 + 補盲雷達（前后共6顆）
毫米波雷達： ARS410（前后共2顆）
定位與姿態： IMU hwt905-CAN（前后共2顆）
車輛總線： CAN數據采集
傳感器布局：
前端布局（左）、后端布局（右）
3、核心痛點：隧道內的時空同步
無GPS信號： 隧道內無法獲取衛星授時（GPS/GNSS），傳統依賴PPS/NMEA的同步方式失效。
高帶寬并發： 多路激光雷達與高分辨率相機的同時接入，對采集系統的帶寬和寫入速度提出了巨大挑戰。
惡劣工況： 隧道施工現場震動大、粉塵多，要求設備具備極高的工業級穩定性。
展開 國內在建最長湖底隧道——太湖隧道全面進入主體結構施工階段
1月25日，記者從中交三航局三公司獲悉，近日，隨著最后一根灌注樁——敞開段底板樁17方混凝土的澆筑完成，太湖隧道項目馬山段6110根鉆孔灌注樁全部施工完成。這也標志著太湖隧道馬山段全面進入主體結構施工階段。
蘇錫常南部高速公路常州至無錫段是江蘇省“十五射六縱十橫”高速公路網規劃中“十五射”的組成部分，其中太湖隧道是全線關鍵控制性工程，全長10.79公里，凈寬17.45米，是目前國內在建的最長湖底隧道。
記者了解到，中交三航局承建的馬山段項目部自進場后，項目部面對地質情況復雜、管線遷改難等不利因素，精心組織、科學施工，于2018年5月4日成功澆筑第一根灌注樁。隧道敞開段232根鉆孔灌注樁是最難啃的“硬骨頭”。
展開 60位國內頂尖橋梁隧道技術專家＆1000家知名展商誠邀相約——2016中國國際橋梁與隧道工程技術裝備展覽會
官方網站：www.IBTCevents.com
一、大會概況
時間：2016年5月25-26日
地點：中國·上海
二、組織機構
主辦單位：中國工程院土木、水利與建筑工程學部
上海市土木工程學會
同濟大學土木工程學院
協辦單位：中國土木工程學會隧道及地下工程分會、
中國土木工程學會市政工程分會、
中國公路學會橋梁和結構工程分會、
盾構及掘進技術國家重點實驗室
特別支持單位：國際隧道協會（ITA）
同期活動：2016中國國際橋梁與隧道工程技術裝備展覽會
承辦機構：上海聞鼎信息科技有限公司
承辦媒體：聞鼎傳媒《橋梁與隧道》雜志
三、大會主題與報告內容
主題：大規模路橋隧工程建設與設備創新
規模：800人
“一帶一路”路橋隧規劃重點分析
“十三五”綜合交通規劃交流路橋隧技術創新與管理理念
未來路橋隧工程項目群規劃發展重點
路橋隧工程項目社會投融資模式實踐應用分析
國內外典型綜合路橋隧工程項目設計理念與施工工法
前沿筑養護一體化創新體系在路橋隧工程中的關鍵應用
中國盾構機市場前景與需求分析
隧道掘進機施工技術、設施配套及其國產化
橋梁長期性能和抗風、抗震及災害預防研究新進展
橋隧工程監測運營中健康監測系統的應用及關鍵問題探討
路橋隧工程中最新技術、新設備、新材料的應用
創新科技推動路橋隧工程可持續發展
典型路橋隧事故安全案例分析
四、大會學術委員會及組織委員會（按姓氏筆畫排列）
大會學術委員會
名譽主席: 孫 鈞
主 席: 王夢恕
副 主 席: 葛耀君
顧問委員：施仲衡、杜彥良、鳳懋潤、王振信
委 員: 王福敏、王 炯、尹海卿、朱雁飛、劉卡丁、陳 饋、
展開 中鐵工業啟動川藏鐵路極端裝備研制工程
10月29日，應用于川藏鐵路的極端裝備研究制造誓師動員大會在鄭州召開，作為研制主體的中鐵工業圍繞著搶占極端裝備技術制高點、提升國家核心競爭力這一主題，正式開啟了中國極端裝備研制新征程。
極端裝備制造是指在極端條件或環境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統。極端裝備制造集中表現在微細制造、超精密制造、巨系統制造。
極端工程的順利推進需要極端裝備的助力，中鐵工業在多年的創新實踐中，成功研制了高原架橋機、跨海大橋箱梁運架搬提運設備，以及國內最大直徑的TBM“彩云號”、“春風號”泥水平衡盾構機、馬蹄形盾構機等隧道施工裝備，儲備了豐富的極端裝備研制經驗。
今年10月10日，習近平總書記主持召開中央財經委員會第三次會議，全面啟動了川藏鐵路的規劃建設。據悉，川藏鐵路沿線地質條件復雜，包括巖暴、大變形、高低溫、破碎帶、破泥破水等多種復雜地質狀況并存，。極端工程的順利推進，需要極端裝備的助力。為了響應中央號召、建好川藏鐵路，此次中鐵工業啟動研制的極端裝備，分布于橋梁裝備、隧道掘進裝備以及高原特種裝備，均為填補國際、國內技術空白，并將應用于川藏鐵路施工中。
原機械工業部副部長沈烈初
原機械工業部副部長沈烈初在誓 師動員大會上指出：“極端制造與智的能制造相結合，研發全新的大國重器，無疑是一次裝備革命。這是工程建設的需要、企業能級提升的需要，深化國企改革的需要，也是提升國家競爭力的需要。”
中鐵工業總經理李建斌
中鐵工業總經理李建斌在會上表示：“我們一定要在占領技術制高點，掌握世界話權的道路上邁出關鍵性的一步。“
會上，李建斌總經理向各下屬公司頒發了“極端制造令“。中鐵工業正式揭開川藏鐵路極端裝備攻關序幕。
展開 
2016中國國際橋梁與隧道工程技術裝備展覽會
媒體信息報道，推廣網絡共享：橋梁與隧道、隧道網、隧道建設等國內外主流媒體推廣網絡，全面覆蓋上游技術裝備企業和下游終端用戶。
目標買家明確，區域涵蓋廣泛：借助全球范圍極具針對性的市場推廣活動，將迎來以下領域的專業觀眾、買家和代表團：政府職能部門；地鐵、道橋、市政、交通等建設開發公司；大型工程建設央企及各地市政建設公司；各城市建設施工、勘察設計、監理評估以及運營管理等單位；相關院校、科研院所、設計院、協會；工程裝備制造及相關設備企業；投融資、金融等服務行業；相關國際協會組織及采購代表等。
展覽與采購范圍
■ 路橋隧成果展示區
橋隧重大工程建設成果；規劃設計成果；建設施工優秀成果等。
■ 道路與橋梁工程技術與設備專題展示區
- 設備類：筑路機械、養路機械、其他路基建設、維修設備、筑養路工程機械配套及零部件、橋梁施工、探索勘測、抗震緩沖等裝置設備等。
- 構件類：鋼結構部件、混凝土預制構件、預應力鋼索、張拉工具、橋面鋪裝、索具等。
- 材料類：道路橋梁防水、防腐、防火、加固、養護等材料；橡膠止水帶、格柵、環氧瀝青、防水堵漏材料、化學注漿材料、土工合成材料等。
- 檢測儀器類：各種數據采集儀器、各種檢測試驗儀器、各種測量測試儀器等。
- 軟件類：BIM及設計類軟件。
■ 隧道與地下工程技術與設備專題展示區
- 機械設備及配套：地質勘探設備、樁基礎施工設備、地下裝運設備、井下提升設備、錨噴支護設備、隧道襯砌系統、盾構刀具、空壓設備等。
- 建筑施工及監理：建筑設計軟件、戶外作業設備等；規劃設計、服務咨詢等。
- 照明技術與產品：LED照明、隧道燈、市政照明等。
- 相關設備：通風設備、通訊設備、地下監控設備、地下供電設備等。
- 服務/咨詢：認證單位、咨詢機構、工程服務、金融/保險、系統分析/開發等。
展開 2016中國國際橋梁與隧道工程技術裝備展覽會
媒體信息報道，推廣網絡共享：橋梁與隧道、隧道網、隧道建設等國內外主流媒體推廣網絡，全面覆蓋上游技術裝備企業和下游終端用戶。
目標買家明確，區域涵蓋廣泛：借助全球范圍極具針對性的市場推廣活動，將迎來以下領域的專業觀眾、買家和代表團：政府職能部門；地鐵、道橋、市政、交通等建設開發公司；大型工程建設央企及各地市政建設公司；各城市建設施工、勘察設計、監理評估以及運營管理等單位；相關院校、科研院所、設計院、協會；工程裝備制造及相關設備企業；投融資、金融等服務行業；相關國際協會組織及采購代表等。
展覽與采購范圍
■ 路橋隧成果展示區
橋隧重大工程建設成果；規劃設計成果；建設施工優秀成果等。
■ 道路與橋梁工程技術與設備專題展示區
- 設備類：筑路機械、養路機械、其他路基建設、維修設備、筑養路工程機械配套及零部件、橋梁施工、探索勘測、抗震緩沖等裝置設備等。
- 構件類：鋼結構部件、混凝土預制構件、預應力鋼索、張拉工具、橋面鋪裝、索具等。
- 材料類：道路橋梁防水、防腐、防火、加固、養護等材料；橡膠止水帶、格柵、環氧瀝青、防水堵漏材料、化學注漿材料、土工合成材料等。
- 檢測儀器類：各種數據采集儀器、各種檢測試驗儀器、各種測量測試儀器等。
- 軟件類：BIM及設計類軟件。
■ 隧道與地下工程技術與設備專題展示區
- 機械設備及配套：地質勘探設備、樁基礎施工設備、地下裝運設備、井下提升設備、錨噴支護設備、隧道襯砌系統、盾構刀具、空壓設備等。
- 建筑施工及監理：建筑設計軟件、戶外作業設備等；規劃設計、服務咨詢等。
- 照明技術與產品：LED照明、隧道燈、市政照明等。
- 相關設備：通風設備、通訊設備、地下監控設備、地下供電設備等。
- 服務/咨詢：認證單位、咨詢機構、工程服務、金融/保險、系統分析/開發等。
展開 橋梁防腐材料相關國際橋梁與隧道工程裝備展覽會
媒體信息報道，推廣網絡共享：隧道網、隧道建設等國內外主流媒體推廣網絡，全面覆蓋上游技術裝備企業和下游終端用戶。
目標買家明確，區域涵蓋廣泛：借助全球范圍極具針對性的市場推廣活動，將迎來以下領域的專業觀眾、買家和代表團：政府職能部門；地鐵、道橋、市政、交通等建設開發公司、大型工程建設央企及各地市政建設公司；各城市建設施工、勘察設計、監理評估以及運營管理等單位；相關院校、科研院所、設計院、協會；工程裝備制造及相關設備企業；投融資、金融等服務行業；相關國際協會組織及采購代表等。
展覽與采購范圍
■ 路橋隧設計成果展區
橋隧重大工程建設成果；科研院所創新成果；建設施工單位的優秀成果等。
■ 路橋隧工程材料與設備專題展示區
- 設備類：筑路機械、養路機械、其他路基建設、維修設備、筑養路工程機械配套及零部件；橋梁施工、探索勘測、抗震緩沖等裝置設備等。
- 構件類：鋼結構部件、混凝土預制構件、預應力鋼索、張拉工具、橋面鋪裝、索具等。
- 材料類：道路橋梁防水、防腐、防火、加固、養護等材料；橡膠止水帶、格柵、環氧瀝青、防水堵漏材料；化學注漿材料；土工合成材料等。
- 照明技術與產品：LED 照明、隧道燈、市政照明等
- 相關設備：通風設備；通訊設備；地下監控設備；地下供電設備等。
- 檢測儀器類：各種數據采集儀器、各種檢測試驗儀器、各種測量測試儀器等。
- 軟件類：BIM 及設計類軟件。
- 服務/咨詢：認證單位、咨詢機構、工程服務、金融/保險、系統分析/開發、技術中心等。
展開 Midas-GTS NX 三維隧道施工模擬 ￥20
image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/b54d0c4f5cb44d619a26d59b4860474b.png">
</figure>
</div><p>其他關于隧道模擬施工問題，數據提取分析等可交流</p>
2017中國國際橋梁與隧道工程技術裝備展覽會期待您的蒞臨！
行業翹楚云集，尖端技術匯聚：
匯集橋梁與隧道領域多位院士與十幾位頂級專家，國內外重點在建、擬建路橋隧工程業主，中鐵、中鐵建、中建、中交、中水、中冶、地方市政建設集團等建設施工單位云集。
一帶一路機遇，三大主題演繹：
打造路橋工程、隧道與地下工程和TBM/盾構掘進機裝備三大展區，綜合演繹“一帶一路”產業熱點和“路橋隧主題展”。
高端論壇連場，產業需求透視：
2017（第五屆）橋梁與隧道技術大會千人大會同期舉辦。
對話前沿技術，接軌國際市場：
全球10家國外行業機構，5個國家駐滬領事館和超過3家海外展覽機構聯合打造。
媒體信息報道，推廣網絡共享：
隧道網、隧道建設等國內外主流媒體推廣網絡，全面覆蓋上游技術裝備企業和下游終端用戶。
目標買家明確，區域涵蓋廣泛：
借助全球范圍極具針對性的市場推廣活動，將迎來以下領域的專業觀眾、買家和代表團：政府職能部門；地鐵、道橋、市政、交通等建設開發公司、大型工程建設央企及各地市政建設公司；各城市建設施工、勘察設計、監理評估以及運營管理等單位；相關院校、科研院所、設計院、協會；工程裝備制造及相關設備企業；投融資、金融等服務行業；相關國際協會組織及采購代表等。
展覽與采購范圍
路橋隧設計成果展區
橋隧重大工程建設成果；科研院所創新成果；建設施工單位的優秀成果等。
路橋隧工程材料與設備專題展示區
（1）設備類：筑路機械、養路機械、其他路基建設、維修設備、筑養路工程機械配套及零部件；橋梁施工、探索勘測、抗震緩沖等裝置設備等。
（2）構件類：鋼結構部件、混凝土預制構件、預應力鋼索、張拉工具、橋面鋪裝、索具等。
（3）材料類：道路橋梁防水、防腐、防火、加固、養護等材料；橡膠止水帶、格柵、環氧瀝青、防水堵漏材料；化學注漿材料；土工合成材料等。
展開 基于comsol的凍結法隧道施工
基于comsol的凍結法隧道施工
編輯
跳轉
?
地鐵盾構隧道施工對鄰近建筑結構影響
盾構隧道施工工藝復雜，模擬過程中需要根據研究內容、地質條件、結構受力等特征進行適當簡化。
本案例分析了加固、未加固兩種條件下的地表沉降和建筑沉降。
未加固條件下計算結果：
加固后計算結果：
有毒有害氣體傳感器在隧道安全施工的重要性
隧道和地下工程越來越多地應用到交通物流、市政設施、水利水電、資源存儲、礦產開發等多個領域。
而隧道施工安全，是所有相關部門和建筑施工企業高度重視的工作。早在2014年，國家安全生產監管總局、交通運輸部、國務院國資委、國家鐵路局四部門就聯合印發了《隧道施工安全九條規定》。旨在進一步加強隧道施工安全生產工作、有效防范和堅決遏制重特大事故發生，避免造成重大的人身安全以及財產損失。
來源：中國政府網
有毒有害氣體，是指有毒并對身體有害的氣體，如：一氧化碳、甲烷等。
常見有毒有害氣體按其毒害性質不同，可分為：
①刺激性氣體——是指對眼和呼吸道粘膜有刺激作用的氣體，它是化學工業常遇到的有毒氣體。刺激性氣體的種類甚多，最常見的有氯、氨、氮氧化物、guang氣、氟化氫、二氧化硫等。
②窒息性氣體——是指能造成機體缺氧的有毒氣體，窒息性氣體可分為單純窒息性氣體、血液窒息性氣體和細胞窒息性氣體。如氮氣、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸氣、氰化氫、硫化氫等。
許多隧道施工生產過程都存在刺激性氣體，如礦產開發等行業。這些氣體多具有腐蝕性，經呼吸道進入人體可造成急性中毒。刺激性氣體對機體的毒作用的共同特點，是對眼、呼吸道粘膜及皮膚都具有不同程度的刺激性。一般以局部損害為主，但也可引起全身反應。
圖片來源 : 百度
圖片來源：百度
有毒有害電化學氣體傳感器配合算法開發，可以對環境中的氣體進行區分以及濃度監測，從而檢測出有毒有害氣體，及時監測、提前預警隧道內的氣體環境，可以消除隧道施工安全隱患，為隧道施工安全提供保障。
針對在隧道施工的環境檢測有毒有害氣體，ISweek工采網推薦以下有毒有害氣體傳感器用于有毒有害氣體的檢測。
展開 隧道施工應力釋放法的ABAQUS實現
二、施加節點反力法
這一方法的技術難點在于，如何獲得地應力平衡后隧道周邊土體節點反力。通過搜索和查看manual，基本可以鎖定兩種輸出量：NFORC & RF。其中，RF只能在有邊界約束處輸出，NFORC根據manual我猜測應該是由節點所涉及單元的應力進行外插平均后得到的節點力。
總的思路是，通過對開挖后隧道相鄰土體節點施加非均布節點力，使得此時的模型（土體）保持初始地應力和位移準零狀態，然后施加原節點荷載*（1-應力釋放率），以此來模擬不同的應力釋放率下隧道及土體的力學響應。
模型：
材料參數：
修正劍橋模型
*Material, name=soil-3
*Clay Plasticity, intercept=1.45
0.11, 1.27, 0., 1., 1., , 1.
*Density
1770.,
*Porous Elastic
0.009, 0.32, 0.
如果你確定有地應力平衡，那么就請你檢查是否是用的直接加重力平衡的吧。多孔介質彈性模型是需要在initial conditions中定義初始地應力的。
地應力平衡：
平衡效果一般，主要是做實例，只平衡了一次，到了10E-4就沒再管了。
施加洞周邊界約束，同時remove掉待開挖部分
可以看出，這一步進行完后，剩余土體的應力基本沒有發生改變，也就是基本保持了初始地應力，在這種情況下導出節點力再倒入折減后支護力才是正確的。可以看出施加洞周位移約束后土體位移分布發生了變化，但數量級還是很小，基本沒變，可以忽略。最后一張圖是洞周節點反力云圖，在這種情況下就可以輸出節點反力了。
展開 ABAQUS環形隧道開挖的施工模擬Step by Step ￥3
ABAQUS環形隧道開挖的施工模擬-01-10.pdf
山嶺隧道施工過程一步一拍照片集錦（建議收藏）
1.洞口開挖
2.邊仰坡防護
3.套拱施工3.1套拱基礎3.2立工字鋼3.3焊導向管3.4套拱模板安裝3.5澆筑混凝土3.6鉆大管棚眼3.7安裝大管棚
4.上導坑開挖4.1放炮出渣4.2架立工字鋼4.3掛鋼筋網片4.4安裝錨桿4.5噴射混凝土
5.下導坑開挖5.1放炮出渣5.2架立工字鋼或花拱架5.3掛鋼筋網片5.4安裝錨桿5.5噴射混凝土
6.仰拱施工工序6.1仰拱鋪底6.2仰拱施工6.3仰拱回填
7.耳邊墻施工
8.二襯施工工序8.1環向透水管安裝8.2防水卷材的懸掛8.3鋼筋綁扎8.4止水條的安裝8.5二襯臺車就位8.6澆筑混凝土
展開 