技术特征：
1.一种盾构机自动掘进方法，其特征在于包括如下步骤：s01、启动盾构机，通过人工设定盾构机的土仓压力自动动态平衡模块、姿态自动纠偏模块、渣土自动改良模块和盾尾油脂自动注入模块的参数值；s02、按下一键启停键，启动推进系统、螺旋机系统、泡沫系统、刀盘系统、盾尾油脂系统、齿轮油系统、油脂系统和水系统，开始掘进；s03、通过土仓压力自动动态平衡模块、姿态自动纠偏模块、渣土自动改良模块和盾尾油脂自动注入模块获取盾构机掘进过程中的实时数据，通过相互协同作用实现对盾构机的自动调整。2.根据权利要求1所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述土仓压力自动动态平衡模块进行调整时，通过自动掘进系统获取盾构机的速度设定值、土仓压力设定值、土仓压力值和管片参数，产生相应的控制信号，控制信号传输至螺旋机泵，通过螺旋机泵反馈至自动掘进系统，同时自动掘进系统根据发泡率和注入率控制泡沫系统工作，自动掘进系统将推进系统控制信号传输至推进系统pid，经推进系统pid产生模拟信号和压力控制信号，模拟信号作用于土仓的a区、b区、c区和d区，a区、b区、c区和d区将总推力和推进油缸各区行程反馈至自动掘进系统，同时推进油缸各区压力反馈至推进系统pid，压力控制信号输入泵，泵将实际压力值反馈至推进系统pid。3.根据权利要求2所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述土仓压力自动动态平衡模块还包括土仓压力传感器数据集成计算单元、螺旋机自动控制土仓压力单元和推进系统自动控制土仓压力单元，所述土仓压力传感器数据集成计算单元用于读取土压传感器的数值，并计算土压纠偏值，所述螺旋机自动控制土仓压力单元用于通过螺旋机系统控制土仓压力值，所述推进系统自动控制土仓压力单元用于通过推进系统控制土仓压力值。4.根据权利要求2所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述土仓压力自动动态平衡模块进行土仓压力调整包括调整螺旋机转速及闸门开口度，控制单位时间出土量和调整土仓压力。5.根据权利要求1所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述姿态自动纠偏模块对盾构机进行调整时，按设定频率工作，实时集成计算姿态纠偏值，并将纠偏区压调整信号通过plc传输至推进系统，控制区压比例阀调整区压差，实现姿态自动纠偏。6.根据权利要求5所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述姿态自动纠偏模块包括盾构机掘进线路规划单元、铰接系统姿态自动纠偏单元、盾构姿态模糊控制系统和导向系统，所述盾构机掘进线路规划单元用于规划路径，所述铰接系统姿态自动纠偏单元用于控制铰接油缸，所述盾构姿态模糊控制系统用于优化姿态，所述导向系统用于控制掘进方向。7.根据权利要求1所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述渣土自动改良模块对盾构机进行调整时，对渣土参数进行监测，并集成计算渣土状态指标数字信号，通过plc传输至盾构机泡沫系统，调整泡沫注入参数，控制泡沫注入量，实现渣土的自动改良。8.根据权利要求7所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述渣土自动改良模块包括渣土状态监测集成分析单元、渣土改良剂自动选择单元和渣土改良剂自动注入单元，所述渣土状态监测集成分析单元用于监测并分析渣土的性能指标，所述渣土改良剂自动选择单元用于选择合适的渣土改良剂，所述渣土改良剂自动注入单元用于控制改良剂的
注入量。9.根据权利要求1所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述盾尾油脂自动注入模块对盾构机进行调整时，读取掘进速度及盾尾油脂压力值，根据预先设定的参数值以及单位长度的注入量自动调整油脂泵压力，调节盾尾油脂注入量，实现盾尾油脂的自动注入。10.根据权利要求9所述的一种盾构机自动掘进方法，其特征在于：所述盾尾油脂自动注入模块包括盾尾渗漏情况自动监测单元、油脂注入量自动控制单元和油脂注入点位自动调整单元，所述盾尾渗漏情况自动监测单元用于监测盾尾的渗漏情况，所述油脂注入量自动控制单元用于控制油脂的注入量，所述油脂注入点位自动调整单元用于调整油脂的注入点位。
技术总结
本发明公开了一种盾构机自动掘进方法，包括如下步骤：S01、启动盾构机，通过人工设定盾构机的土仓压力自动动态平衡模块、姿态自动纠偏模块、渣土自动改良模块和盾尾油脂自动注入模块的参数值；S02、按下一键启停键，启动推进系统、螺旋机系统、泡沫系统、刀盘系统、盾尾油脂系统、齿轮油系统、油脂系统和水系统，开始掘进；S03、通过土仓压力自动动态平衡模块、姿态自动纠偏模块、渣土自动改良模块和盾尾油脂自动注入模块获取盾构机掘进过程中的实时数据，通过相互协同作用实现对盾构机的自动调整。本发明不仅提高了姿态控制及土压控制的精度，有利于渣土改良，刀盘泥饼监测处理方便，而且降低周边环境和工程风险。低周边环境和工程风险。低周边环境和工程风险。
技术研发人员：李想 余长江 康林 文毅然 唐虎 贾军峰 冷寒冰 尚启明
受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 中铁南方投资集团有限公司
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/8/5