隧道掘進自動導向系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)方案與實施管理研究.pdf

1、在我國城市地鐵建設日益升溫,至2005年底我國40多座百萬人口以上的特大城市中,已經(jīng)有30多座開展了城市快速軌道的建設或建設前期工作。其中,從2006到2010五年間在建或準備上馬的地鐵項目超過了20個,預計投資2000多億元人民幣。如此大規(guī)模的地下鐵道建設,對于盾構(gòu)機需求的潛在市場容量將超過150億元。長期以來,我國盾構(gòu)機絕大多數(shù)依靠進口,不但價格昂貴,而且其核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件、控制系統(tǒng)等高度保密,盾構(gòu)機的維護和保養(yǎng)等都不得不依賴國

2、外盾構(gòu)制造廠商,國內(nèi)企業(yè)要額外支付高額的人工費。因此,當前盾構(gòu)機國產(chǎn)化的任務相當迫切。
　　 隧道掘進自動導向系統(tǒng)是盾構(gòu)機重要控制系統(tǒng)之一,系統(tǒng)利用先進的測量手段、自動控制技術(shù)、電子傳感器和計算機技術(shù),可以實時計算出盾構(gòu)機在土體中的實際位置、相關(guān)姿態(tài)和掘進趨勢等信息,從而指導盾構(gòu)機沿著設計軸線準確的前進,最終到達目的地。其主要其核心技術(shù)長期以來一直掌握在國外少數(shù)企業(yè)手中。目前,國內(nèi)隧道施工中采用的自動導向系統(tǒng)基本上都是國外進口。

3、由于缺乏有效嚴謹?shù)臄?shù)學、物理模型和科學合理的系統(tǒng)架構(gòu)設計以及硬件設施匱乏等原因,國內(nèi)自動導向系統(tǒng)仍處于自主研究階段,尚未形成成熟產(chǎn)品。因此,自主研發(fā)一套科學有效的隧道掘進自動導向系統(tǒng),已成為我國當前盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個值得高度關(guān)注和亟待解決的理論與現(xiàn)實問題。
　　 本文作者根據(jù)自身從事隧道掘進導向的工作經(jīng)驗,依靠上海隧道股份專家和科研團隊,提出了完整的隧道掘進自動導向系統(tǒng)技術(shù)解決方案。同時,在隧道掘進導向系統(tǒng)研發(fā)的實施過程中,充分

4、運用項目生命周期管理、組織結(jié)構(gòu)管理、階段管理、進度管理、質(zhì)量管理、風險管理等科學的項目管理理論與工具,改變了傳統(tǒng)研發(fā)模式的效率和可靠性,最終實現(xiàn)系統(tǒng)的研發(fā)成功。
　　 本文分為七章對隧道掘進自動導向系統(tǒng)進行研究。第一章緒論,主要是介紹論文研究背景、目的、意義以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀:第二章介紹了隧道掘進自動導向系統(tǒng)研發(fā)的項目目標和任務,并闡述了科研和技術(shù)改進對于企業(yè)發(fā)展的重要性;第三章對隧道掘進自動導向系統(tǒng)研發(fā)進行了可行性分析;第四

5、章給出了隧道掘進自動導向系統(tǒng)研發(fā)的完整技術(shù)解決方案;第五章制定了詳細的項目實施方案;第六章介紹了項目實施階段的項目管理應用;第七章是總結(jié)與展望。
　　 本文所提供的隧道掘進自動導向系統(tǒng)技術(shù)解決方案是在大量吸收了國外自動導向系統(tǒng)優(yōu)點基礎上,充分結(jié)合國內(nèi)盾構(gòu)法施工的實際而提出的,具有系統(tǒng)模型可靠、可操作性強的優(yōu)點。同時本文將項目管理的先進手段用于該系統(tǒng)研發(fā)的實施管理當中,確保了系統(tǒng)研發(fā)的保質(zhì)保量完成。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)多個城市的地

6、下隧道施工中得到應用,其實際精度完全能夠達到國外同類系統(tǒng)的水平,并以其物美價廉受到一致好評。本文旨在通過制定科學合理的項目技術(shù)解決方案結(jié)合項目管理的手段對項目實施過程進行有效控制從而提高研發(fā)項目的成功率,以期為類似項目的研發(fā)提供一定的借鑒經(jīng)驗。
　　 本文研究成果受到上海隧道工程股份有限公司負責的國家科技部“十一五”863計劃課題“泥水平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)與樣機研制”和上海市科委登山計劃課題“大直徑泥水平衡盾構(gòu)及復合型盾構(gòu)的研制與應