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关于盾构机实时姿态测量和计算方法的研究
随着社会经济的发展和城市建设的加快，城市规模不断扩大，人口不断增多，交通越来越来拥挤。一些地方的城市建设者为了治理交通拥堵，分散交通压力。不断寻求解决方式，修建地铁成为了一些城市建设者的主要的选择方式。但是在修建地铁的过程中，工程量非常大，施工难度相对较高。在地铁施工过程中，采纳盾构技术，与传统的施工技术相比，有着许多优势，逐渐成为地铁修建过程中的主要施工方法。本文将主要分析盾构姿态的测量的原理和方法，探究盾构姿态的测量的精度分析。
盾构机姿态简介
盾构施工过程就像生活中的目标运动，先进行重心平移，然后在运动的过程中偏航，最后进行自身重心的滚动。因此，在盾构施工过程中，必需要监测的数据是盾构机位置和姿态的参数。主要是三维坐标和滚动角、偏航角和俯仰角。
盾构机姿态的控制对整个工程施工意义重大，它决定着施工的质量和隧道推动方向的精度。一旦控制不好，容易导致隧道偏差过大和盾尾间隙过小而相碰。
盾构机液压系统
液压系统是盾构机的核心部分，盾构机的工作机构主要是由液压系统驱动完成，对盾构机系统的运行起着很大的作用。盾构机的液压系统主要包括两大系统，一是推动系统，二是主动铰接系统。

盾构机的主要工作系统是推动系统，它主要是通过油缸作用于成型观片，以此来实现盾构前进。推动系统的动力单元是一台80L/min旋转柱塞泵，执行元件是24个油缸，调节和控制部分包括方向的控制、油缸电磁阀的选择、安全阀、节流阀等。盾构机工作时的最大工作压力是35MPa，液压泵最大推动流量是80L/min，推动油缸是240/180-1950〔mm〕。

盾构机共有推动油缸24个，总推力是这24个油缸的推力之和，那么在液压系统的最大推力F最大-24×P×Sn中，P表示油缸的最大压强，S表示活塞面积，因此，F最大-24×35×106Pa××0.122㎡≈37981t

盾构机的最大推动速度就是油缸的最大伸长速度，S-1/T，T-V/S1,在这个公式中，S表示最大推动速度，T表示伸长1mm所必需要的时间，V表示伸长1mm必需要的油液体积，S1为推动流量，S为74mm/min。因此，当前的盾构机最大推力是1200kN,掘进速度是40—65mm/min,推动系统的制定完全符合要求。

盾构机的调向主要使用铰接系统，通过调向，使得盾构机形成一定角度，便于控制。铰接系统的动力单元是一台25L/min的高压泵，执行元件是16个270/160-190〔mm〕的油缸。
铰接系统的最大压力是35MPa，液压泵的最大流量是25L/min，铰接油缸是270/160-190(mm),铰接力F最大-P×S≈2021kN,其中，P是最大压强，S是活塞面积，盾构机自身重量是300t，钢和土体之间的摩擦系数是0.5，前盾和土体的摩擦力是Fˊ-G×ц-150t≈1500kN，G表示前盾自重，ц表示静摩擦系数。