隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)方案與實(shí)施管理研究.pdf

1、在我國(guó)城市地鐵建設(shè)日益升溫,至2005年底我國(guó)40多座百萬(wàn)人口以上的特大城市中,已經(jīng)有30多座開(kāi)展了城市快速軌道的建設(shè)或建設(shè)前期工作。其中,從2006到2010五年間在建或準(zhǔn)備上馬的地鐵項(xiàng)目超過(guò)了20個(gè),預(yù)計(jì)投資2000多億元人民幣。如此大規(guī)模的地下鐵道建設(shè),對(duì)于盾構(gòu)機(jī)需求的潛在市場(chǎng)容量將超過(guò)150億元。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)盾構(gòu)機(jī)絕大多數(shù)依靠進(jìn)口,不但價(jià)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(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)等都不得不依賴國(guó)

2、外盾構(gòu)制造廠商,國(guó)內(nèi)企業(yè)要額外支付高額的人工費(fèi)。因此,當(dāng)前盾構(gòu)機(jī)國(guó)產(chǎn)化的任務(wù)相當(dāng)迫切。
　　 隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)是盾構(gòu)機(jī)重要控制系統(tǒng)之一,系統(tǒng)利用先進(jìn)的測(cè)量手段、自動(dòng)控制技術(shù)、電子傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù),可以實(shí)時(shí)計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)在土體中的實(shí)際位置、相關(guān)姿態(tài)和掘進(jìn)趨勢(shì)等信息,從而指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)沿著設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確的前進(jìn),最終到達(dá)目的地。其主要其核心技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直掌握在國(guó)外少數(shù)企業(yè)手中。目前,國(guó)內(nèi)隧道施工中采用的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)基本上都是國(guó)外進(jìn)口。

3、由于缺乏有效嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)、物理模型和科學(xué)合理的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及硬件設(shè)施匱乏等原因,國(guó)內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)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(xué)有效的隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng),已成為我國(guó)當(dāng)前盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個(gè)值得高度關(guān)注和亟待解決的理論與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
　　 本文作者根據(jù)自身從事隧道掘進(jìn)導(dǎo)向的工作經(jīng)驗(yàn),依靠上海隧道股份專家和科研團(tuán)隊(duì),提出了完整的隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)技術(shù)解決方案。同時(shí),在隧道掘進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)研發(fā)的實(shí)施過(guò)程中,充分

4、運(yùn)用項(xiàng)目生命周期管理、組織結(jié)構(gòu)管理、階段管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、風(fēng)險(xiǎn)管理等科學(xué)的項(xiàng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的研發(fā)成功。
　　 本文分為七章對(duì)隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)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(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀:第二章介紹了隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)研發(fā)的項(xiàng)目目標(biāo)和任務(wù),并闡述了科研和技術(shù)改進(jìn)對(duì)于企業(yè)發(fā)展的重要性;第三章對(duì)隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)行了可行性分析;第四

5、章給出了隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)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(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案;第六章介紹了項(xiàng)目實(shí)施階段的項(xiàng)目管理應(yīng)用;第七章是總結(jié)與展望。
　　 本文所提供的隧道掘進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)技術(shù)解決方案是在大量吸收了國(guó)外自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上,充分結(jié)合國(guó)內(nèi)盾構(gòu)法施工的實(shí)際而提出的,具有系統(tǒng)模型可靠、可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本文將項(xiàng)目管理的先進(jìn)手段用于該系統(tǒng)研發(fā)的實(shí)施管理當(dāng)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(guó)內(nèi)多個(gè)城市的地

6、下隧道施工中得到應(yīng)用,其實(shí)際精度完全能夠達(dá)到國(guó)外同類(lèi)系統(tǒng)的水平,并以其物美價(jià)廉受到一致好評(píng)。本文旨在通過(guò)制定科學(xué)合理的項(xiàng)目技術(shù)解決方案結(jié)合項(xiàng)目管理的手段對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行有效控制從而提高研發(fā)項(xiàng)目的成功率,以期為類(lèi)似項(xiàng)目的研發(fā)提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。
　　 本文研究成果受到上海隧道工程股份有限公司負(fù)責(zé)的國(guó)家科技部“十一五”863計(jì)劃課題“泥水平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)與樣機(jī)研制”和上海市科委登山計(jì)劃課題“大直徑泥水平衡盾構(gòu)及復(fù)合型盾構(gòu)的研制與應(yīng)