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探究土压平衡盾构机液压推进系统的设计摘要：在现代科学建筑工程施工技术的不断发展的进程中，建筑工程建设活动中出现了一系列比较先进的建筑施工技术体系。
在建筑工程施工中，使用灌土压平衡盾构机液压推进系统施工的工程操作技术，有利于项目施工稳定性的提高。
土压平衡盾构机掘进施工是一项比较先进的工程施工操作技术，它显著提高了工程项目的工作效率，为现代化施工过程中的建筑质量奠定了相对坚实的基础，在一定程度上促进了我国工程施工领域技术的整体提高。
本文根据土压平衡盾构机技术应用分析方法展开探讨，提出解决工程施工中技术难题的几点建议。
关键词：土压平衡；液压推进；设计优化；技术创新前言在建筑工程中引用土压平衡盾施工技术，可以有效地降低工程的建造成本，在一定程度上缩减施工周期，提高项目工程建筑的施工效率。
对于桩基较深的项目工程来说，土压平衡盾施工技术的优势效果更加明显，它可以实现盾构入井的直接开掘，受施工环境的影响较小。
1推进液压系统原理设计1.1液压系统设计参数在工程项目中，为了保证土压平衡支撑体系的稳定性，技术人员需要先建造盾构工作井。
在盾构掘进机安装到位之后，开展重要施工设备入井调试工作。
土压传感器（放大）应该保持数量为4个，量程为0-0.5MPA，作用于土仓土压力区域。
盾构的传感器倾斜仪倾角和转交保持在-5°-+5°之间，从而保证盾构在地下掘进过程中姿态调整始终处于轻松的状态。
测速仪的量程应该保持在0-25r/min 位移，从静止状态到盾构机高速掘进的最大值状态中，进行螺旋机转速的调节。
盾构机在掘进的过程中，需要对质地较硬的岩石种类进行掘进，我们参照此类岩石的主要物理学指标，对盾构机的掘进强度进行预设。
全风化花岗岩和强风化花岗岩的硬度最高。
其中，全风化类花岗岩的土粒比重为2.67左右，天然孔障比为0.806，塑性指数为15.2液性指数为0.12，压缩系数为0.423/MPA.除此之外，全风化类花岗岩的力学指标中重要的一环体现在压缩模量上，其压缩模量高达4.61/mpa。
土压平衡盾构管片拼装机液压系统毕业设计土压平衡盾构管片拼装机液压系统毕业设计目录第1章绪论 (1)§ 1.1 盾构技术概述....................................................... . (1)§ 1.2 国外盾构相关技术的发展现状及趋势 (3)§ 1.2.1 盾构技术国外研究现状 (3)§ 1.2.2 盾构技术发展趋势 (5)§ 1.3 课题的研究意义与主要容 (6)§ 1.3.1 课题研究的意义....................................................... . (6) § 1.3.2 课题研究的主要容 (7)第2章盾构管片拼装机液压系统分析 (8)§ 2.1 概述....................................................... . (8)§ 2.2 管片拼装机工作原理及管片拼装过程 (8)§ 2.3 盾构管片拼装机液压系统分析 (9)§ 2.3.1 管片拼装机周向回转液压系统 (10)§ 2.3.2 管片拼装机纵向移动液压系统 (11)§ 2.3.3 管片拼装机径向移动液压系统 (12)§ 2.3.4 管片头回转控制液压系统 (13)§ 2.3.5 管片头抓紧控制液压系统 (14)§ 2.3.6 管片头倾斜液压控制系统 (15)第3章液压元件的选型与计算 (16)§ 3.1 管片拼装机液压系统主要技术要求 (16)§ 3.1.1 功能要求....................................................... . (16)§ 3.1.2 管片拼装机液压系统主要技术参数 (16)§ 3.2 系统主要参数计算 (16)§ 3.2.1 确定系统的工作压力 (16)§ 3.2.2 泵的最大输出流量........................................................17§ 3.2.3 液压泵的恒功率曲线调节 (18)§ 3.2.4 恒功率曲线设定....................................................... .. (19)§ 3.2.5 管片机所能达到的最大回转速度 (20)§ 3.3 管片拼装机液压系统元件选型 (20)§3.3.1液压泵的选择及分析 (2)§ 3.3.2电液比例多路阀的选型 (21)§ 3.3.3其他液压元件的选型 (2)2第4章液压系统性能验算 (24)§ 4.1 液压系统总效率的验算 (2)4§ 4.2 液压系统发热温升的计算 (24)第5章液压装置结构设计 (27)§ 5.1 液压装置总体布局.......................................................(27)§ 5.2 液压阀的配置形式 (27)§ 5.3 集成块设计....................................................... .. (27)结论....................................................... .. (29)参考文献 (30)致谢....................................................... .. (31)附录....................................................... .. (32)第1章绪论§1.1 盾构技术概述隧道盾构法施工起源于欧洲，后在日本、美洲也有了较大的发展，现已广泛应用于世界各地。
收稿日期：2011－05－27基金项目：国家科技支撑项目（No．2006BAJ16B06）作者简介：刘福东（1982—），男，黑龙江双城人，2004年毕业于东北大学机械工程及自动化学院液压与控制专业，本科，现从事盾构机液压系统设计。
土压平衡盾构机推进液压系统设计分析刘福东1，郭京波2（1．北京华隧通掘进装备有限公司，北京100081；2．石家庄铁道大学，石家庄050043）摘要：盾构机具机、电、液、测控、土木等多学科技术于一体的工程机械。
本文就北京地铁施工中所使用的一种直径10．22m 土压平衡盾构机的推进液压系统，对其功能、原理及设计进行分析研究。
关键词：土压平衡；盾构机；推进系统；液压原理中图分类号：TH 137文献标志码：A文章编号：1672－741X （2011）增刊1－0405－06Analysis on Design of Hydraulic System of EPB Shield SteppingLIU Fudong 1，GUO Jingbo 2（1．Beijing Huasuitong Boring Equipment Co．，Ltd．，Beijing 100081，China ；2．Shijiazhuang Tiedao University ，Shijiazhuang 050043，China ）Abstract ：Tunnel boring machine is a kind of construction machinery which includes machine ，electricity ，hydraulic ，monitoring and control and civil engineering．The functions ，principles and design of screw conveyer hydraulic system of a 10．22m-diameter EPB shield adopted in the construction of Beijing Metro are analyzed．Key word ：EPB shield ；stepping system ；hydraulic ；theorery0引言盾构是城市地铁及地下隧道施工中的重要设备，随着城市进程的加快，其使用范围越来越广，在工程施工中所占的比重也越来越大，盾构机是具机、电、液、测控、土木等多学科技术于一体的工程机械。
盾构机推进液压系统设计盾构掘进机是一种集机械、电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
盾构法施工以自动化程度高、施工速度快、安全可靠、对周边环境影响小等优点，已广泛用于地铁、地下隧道、饮水工程等项目。
推进系统是盾构机的关键系统，它主要承担着推进任务，同时能够实现姿态控制。
文章简要介绍6.28m土压平衡盾构机的推力计算、推进油缸的规格参数和数量的确定、推进液压系统设计；推进油缸的控制等。
标签：盾构机；推进；液压系统；TBM推进系统是盾构机的关键系统，它主要承担着盾构机的推进任务，同时能够实现盾构机的转弯、曲线行进、姿态控制、纠偏以及同步运动等功能。
推进液压系统主要包括推进泵、控制阀组、推进缸和管路附件等。
[1] 以下就6.28m土压平衡盾构机（以下简称EPB）推进液压系统设计做简要介绍：主要包括确定盾构的推力；推进油缸的规格参数和数量的计算；推进液压系统设计；推进油缸的控制等。
1 推力计算盾构机在前进过程中主要克服以下几种力：（1）土压对刀盘作用力：（1）式中，F1为土压对刀盘作用力，kN；p±为土压，bar；D为刀盘直径，m。
（2）上方土体对盾体的力：（2）式中，F2为上方土体对盾体的力，kN；D为刀盘直径，m；L为盾体长度，m；de为土密度，kg/m3；MU为摩檫系数。
（3）盾体摩檫力（设备重力作用产生力）：（3）式中，F3为盾体摩檫力，kN；m为盾体重量，kg；g为重力加速度；f为摩檫系数。
（4）刀具产生力：刀盘上共安装了60把刮刀、12把周边刮刀、撕裂刀26把。
根据每把刮刀在软土中的推进力约为5.6 kN、每把撕裂刀的设计最大推力为250kN，计算刀具产生力：（4）式中，F4为刀具产生力，kN。
（5）后配套牵引力：（5）式中，F5为后配套牵引力，kN；m1为后配套重量，kg；g为重力加速度；f为摩檫系数。
（6）式中，F’为推进力，kN。
盾构机液压系统说明盾构机液压系统说明1、系统概述1.1 功能描述本文档旨在对盾构机液压系统进行详细说明，包括系统的功能、工作原理、组成部分以及操作维护等内容。
1.2 适用范围本文档适用于所有型号和规格的盾构机液压系统。
2、工作原理2.1 液压传动原理盾构机液压系统采用液压传动原理，通过液压油泵提供的高压油液，驱动液压缸、液压马达等液压元件完成各项工作。
2.2 工作过程盾构机液压系统工作过程包括起始阶段、推进阶段、注浆阶段和停机阶段。
在每个阶段，液压系统根据具体的工作要求，调节油液流量、压力等参数。
3、组成部分3.1 液压油泵盾构机液压系统中的液压油泵负责提供高压油液，通常采用可调节排量液压泵。
3.2 液压油箱液压油箱用于存放液压油液，并通过滤油器过滤油液，保证其清洁。
3.3 液压缸液压系统中的液压缸负责产生推力，推动盾构机前进。
液压缸根据具体的工作需求，可分为主推力液压缸和辅助液压缸。
3.4 液压马达液压马达负责驱动其他工作装置的旋转运动，如刀盘的旋转。
3.5 液压阀盾构机液压系统中的液压阀负责控制油液的流量和压力，保证系统正常工作。
4、操作维护4.1 操作说明在操作盾构机液压系统前，需要对系统进行操作前的准备工作，包括检查油液、检查液压元件等。
4.2 维护保养盾构机液压系统需要定期进行维护保养工作，包括更换液压油、清洗液压元件、检查液压管路等。
5、附件本文档涉及的附件包括液压系统结构图、液压系统工作流程图以及液压系统维护记录表。
6、法律名词及注释6.1 液压传动原理：指利用液力传动作用，通过流体的流动和压力变化来实现能量传递和控制的原理。
6.2 液压油泵：指将液体能量，即流体动能和压力能转化为机械能的液压元件。
6.3 液压缸：指转化液压能量为机械能，产生线性运动的装置。
盾构推进液压系统优化设计及仿真研究朱雷，黄剑（中铁工程装备集团有限公司，河南郑州450016）［摘要］为了改善现有盾构推进系统性能，降低推进系统成本与能耗，设计了一种新型盾构推进系统，采用比例减压阀与电液比例泵配合实现压力流量同步精确控制。
通过AMESim分析了该系统的性能，结果表明推进缸压力超调量小、跟随性好，组间推进缸可进行独立调压与调速，不会出现“耦合现象”。
对推进液压系统的设计和使用以及改善性能具有重要意义，可提升掘进施工质量和效率。
［关键词］盾构；推进液压系统；AMESim［中图分类号］TU621 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2015）07-0100-04Optimization design and performance study on thrust hydraulic system of shieldZHU Lei，HUANG Jian推进液压系统承担盾构的转弯、曲线行进、姿态控制、纠偏及同步运动，使盾构沿着事先设定好的路线前进。
盾构掘进时推进速度不合适、推进压力与土质情况以及水土压力不匹配都会引发地表沉降或隆起，推进液压系统性能直接影响盾构的整体性能。
目前盾构推进系统多采用分区控制，每区通过比例溢流阀和比例调速阀进行压力与速度的调节。
由于比例溢流阀设在进油块上，推进油缸由液压锁进行保压，当负载突然增加时，油缸无杆腔封闭，会出现压力超调；且采用溢流调压和节流调速，存在一定的溢流损失和节流损失；同时该结构较为复杂，被控元件数量较多。
为了改善现有推进系统性能，降低推进系统成本，本文设计了一种新型盾构推进系统，采用比例减压阀与电液比例泵配合实现压力流量同步精确控制，并基于AMESim对该系统展开性能研究。
1 推进液压系统工作原理推进系统具有大功率、变负载、工作条件恶劣等特点，一般采用液压控制系统。
本文设计的推进系统采用比例减压阀对推进缸压力进行调节，配合电液比例变量泵实现流量调节。
盾构机液压系统原理(海瑞克)盾构机液压系统原理一.液压系统原理盾构机得绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成,液压系统可以说就是盾构机得心脏,起着非常重要得作用。
这些系统按其机构得工作性质可分为:1.盾构机液压推进及铰接系统2.刀盘切割旋转液压系统3.管片拼装机液压系统4.管片小车及辅助液压系统5.螺旋输送机液压系统6.液压油主油箱及冷却过滤系统7.同步注浆泵液压系统8.超挖刀液压系统以上８个系统除同步注浆泵液压系统在1号拖车、超挖刀液压系统在盾壳前体为两个独立得系统外,其余6个液压系统都共用一个油箱,并安装在２号拖车上组成一个液压泵站、有得系统还相互有联系。
下面就分别介绍一下以上8个液压系统得作用及工作原理。
(一)盾构机液压推进及铰接系统1.盾构机液压推进（1）盾构机液压推进系统得组成盾构机液压推进系统由液压泵站,调速、调压机构,换向控制阀组及推进油缸组成,3０个油缸分20组均布得安装在盾构中体内圆壁上(见图),并分为上、下、左、右四个可调整液压压力得区域,为盾构机前进提供推进力、推进速度,通过调整四个区域得压力差来实现盾构机得转弯调向及纠偏功能、铰接主就盾弯时半直而尾片、盾体与围岩间得摩擦阻力。
（2）推进系统液压泵站:推进系统得液压泵站就是由一恒压变量泵(１P001)与一定量泵(1P002)组成得双联泵,功率为75KW,恒压变量泵为盾构得前进供给恒定得动力。
恒压泵得压力可经由过程油泵上得电液比例溢流阀(Ａ300)调解,流量在０-ｑmax范围内变化时,调整后得泵供油压力保持恒定。
恒压式变量泵常用于阀控系统得恒压油源以避免溢流损失。
系统得要作用是减小构机转或纠偏得曲率径上得线段,从减少盾与管由恒压变量泵输出得高压油分别送达A、Ｂ、C、D四组并联得推进方向控制阀组,经过阀组得流量、压力调整与换向后再去控制推进油缸,从而使推进油缸得推进速度、推力大小及方向得到准确控制。
因每组油缸得控制原理都一样,下面就以B组中得第一个油缸控制为例,介绍其作用与工作原理。
第２期（总第１３２期）２００８年４月Ｎｏ．２（ＳｅｒｉａｌＮｏ．１３２）Ａｐｒ．２００８ＣＨＩＮＡＭＵＮＩＣＩＰＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ收稿日期：２００８－０２－１８!９．０４ｍ泥水气平衡盾构推进液压系统设计王胜勇，庄欠伟（上海隧道工程股份有限公司，上海２０００８２）摘要：介绍了国家“８６３”高技术研究发展计划资助项目!９．０４ｍ泥水气平衡盾构推进液压系统的设计计算。
为了降低成本，减小控制复杂程度，保证盾构沿着设计路线准确地向前推进，系统液压缸采用分区控制；为了满足实际工作的需要，采用比例减压阀控制；推进系统采用负载敏感控制技术的节能设计。
关键词：泥水气平衡盾构；设计；推进液压系统；分区控制；比例减压阀控制；负载敏感控制技术中图分类号：Ｕ４５５．４３文献标识码：Ａ文章编号：１００４－４６５５（２００８）０２－００７１－０２!９．０４ｍ泥水气平衡盾构施工的隧道内径７．０ｍ，外径８．７ｍ；衬砌外层为７等分装配式普通钢筋混凝土管片结构，管片内径为７．９ｍ，外径为８．７ｍ，管片宽度１．６ｍ，封顶块为２／３搭接的通用管片；内层为现浇预应力钢筋混凝土整体结构，厚４５ｃｍ。
盾构掘进机（简称盾构）依靠液压缸的推力向前推进。
其前进方向和姿态是靠液压缸的协调动作实现的。
通过对推进液压系统参数计算、分区控制及推进系统采用负载敏感控制技术的节能设计，完善了盾构推进液压系统，保证盾构沿着设计路线准确地向前推进。
１推进液压系统参数计算１．１盾构总推力推进系统（油缸）的功能是使盾构向前运动、保持管片的定位。
盾构总推力由外周摩擦力、正面阻力、管片摩擦力、牵引阻力及安全储备组成，经验公式为Ｆ＝Ｆ′・Ａ（１）式中：Ｆ为盾构装备推力，ｋＮ；Ｆ′为开挖断面单位面积的推力，ｋＮ／ｍ２；Ａ为开挖截面面积，ｍ２。
取Ｆ′经验值为１１７６ｋＮ／ｍ２。
因刀盘切削直径为９．０６ｍ，则开挖截面面积Ａ为６４．４６８ｍ２。
根据式（１）得到：Ｆ＝１１７６×６４．４６８＝７５８４１（ｋＮ）１．２推进液压缸个数ｎ′＝Ｆ／Ｔ′（２）式中：ｎ′为预估的推进液压缸个数；Ｔ′为单个推进液压缸预估推力，ｋＮ。
已知Ｆ为７５８４１ｋＮ，取Ｔ′为３０００ｋＮ，则：ｎ′＝７５８４１／３０００≈２５（个）参照预估的推进液压缸个数ｎ′，根据现场设备结构，每块管片上设４个推进液压缸，１环有７块管片，共设置推进液压缸个数ｎ为２８个。
从盾构装备推力可得到单个推进液压缸的最大推力Ｔ为２７０８ｋＮ。
１．３推进液压缸的行程推进液压缸的行程Ｓ必须根据管片宽度Ｌ加上所需行程富裕量ｓ来决定。
行程富裕量是在盾尾内组装管片时所必须的，盾构的曲线施工也必须有足够的富裕量。
因Ｌ为１６００ｍｍ，ｓ为９００ｍｍ，故：Ｓ＝Ｌ＋ｓ＝１６００＋９００＝２５００（ｍｍ）１．４系统所需的流量在推进状态时系统所需的流量为Ｑ＝π（Ｄ／２）２・!・ｎ（３）式中：Ｑ为推进系统推进流量，Ｌ／ｍｉｎ；Ｄ为推进液压缸活塞直径，ｍｍ，取３２０ｍｍ；"为推进液压缸同时伸出的最大速度，ｍｍ／ｍｉｎ，取６０ｍｍ／ｍｉｎ；ｎ为推进液压缸个数，取２８个；则：Ｑ＝１３５．１１Ｌ／ｍｉｎ２推进液压系统分区设计盾构在掘进施工中，需按指定的路线轨迹作轴向前进。
由于被切削的土层比较复杂，盾体受到地层的阻力往往不均，使盾构的掘进方向与设计轴线发生偏离。
在进行曲线推进时，盾构有时要前倾、有时要后仰、有时要左右摆动或向其复合方向掘进，因此，需要通过调节推进系统液压缸的推进压力，达到所需的扭转力矩来完成盾构姿态的调整，从而实现盾构的纠偏，使盾构沿设计路线轨迹推进。
・７１・２．１推进液压系统分区的目的推进液压系统液压缸数量比较多，为了减少液压缸控制阀的数量，控制成本，控制复杂程度，可采用分组分区控制，即将相邻的２个液压缸作为一组控制，将为数众多的推进液压缸小组按圆周分成几个区，对各分区液压缸分别进行控制。
这样既可以节约成本、减小控制复杂程度，又可以达到盾构姿态的调整、纠偏的精确控制。
２．２分区设计方案本设计采用４个分区，分区１、２、４各有３组，６个液压缸；分区３有５组，１０个液压缸，见图１。
分上、下、左、右４个区布局，每个分区的液压缸个数比较少，姿态和纠偏控制较简单。
每个分区有２个液压缸（１个使用，１个备用）装有位移传感器；另有１个压力传感器，监控分区压力。
３液压系统控制方式各分区推进系统采用完全相同的控制方式。
由于盾构的直径比较大，推进液压系统需要的流量也比较大，用普通换向阀难以控制液压缸的伸缩，故选择插装阀和电磁换向阀的组合来改变大流量液压油的流向，从而实现推进液压系统液压缸的伸缩。
液压原理见图２。
比例减压阀控制整个分区的最高压力，使整个分区所有液压缸推进压力不高于比例减压阀设定压力；液压缸大腔液压油的通断通过电磁换向阀、控制插装阀来实现。
由于盾构推进液压系统只有液压缸推进或缩回工况，不存在既有液压缸伸缩又有液压缸缩回的工况，因此每个分区液压缸的小腔是连接在一起的，由换向控制模块控制液压缸的伸缩和停止。
４液压系统节能设计为了使主泵的流量始终与主控阀上所需要的流量相适应，需采用负载传感控制。
若采用变量泵形式的负载传感系统，就可避免压力损失和流量损失，实现泵与负载间的功率匹配。
图３（ａ）是由变量泵和换向阀组成的负载敏感液压系统。
负载敏感装置的弹簧力决定了换向阀两端的压差，且保证换向阀两端压差不变。
通过控制液压泵排量大小来调节系统流量，由于系统没有旁通流量损失（消除了流量损失），只有换向阀两端的微小压差损失，因此系统效率高，见图３（ｂ）。
若只采用恒压变量泵和换向阀的普通液压系统，由于没有负载敏感装置，很多压力就会损失在换向阀两端，系统效率低，见图３（ｃ）。
５结语!９．０４ｍ泥水气平衡盾构推进液压系统设计，对个数的选取，既满足盾构总推力要求，又能达到良好的管片对中要求；液压缸采用分区控制，既满足姿态控制，又减小了控制的复杂程度，降低制造成本，提高经济效益；采用比例减压阀分区压力，满足盾构液压推进系统的需要；负载敏感控制技术的应用，达到了节能目的。
该项目已通过国家科技部验收。
参考文献［１］朱伟，陈仁俊．盾构隧道施工技术现状及展望（第１讲）：盾构隧道基本原理及在我国的使用情况［Ｊ］．岩土工程界，２００１，４（１１）：１９－２３．［２］彭天好，杨华勇，付新．盾构掘进机动力系统的节能研究［Ｊ］．矿山机械，２０００（１２）：２１－２２．２００８年第２期王胜勇，庄欠伟：!９．０４ｍ泥水气平衡盾构推进液压系统设计・７２・ＡＢＳＴＲＡＣＴＳｒｏａｄｗｉｔｈｂｕｓｙｔｒａｆｆｉｃｏｎａｎｄｎｕｍｅｒｏｕｓｐｕｂｌｉｃｓｅｒ－ｖｉｃｅｓｕｎｄｅｒ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｏｐｅｎｅｘｃａｖａｔｉｏｎｗｏｒｋｍａｎｓｈｉｐｗｏｕｌｄｂｒｉｎｇａｂｏｕｔｇｒｅａｔｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｒａｆｆｉｃａｎｄｒｅ－ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｓ，ｓｏｔｈｅｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓｗｏｒｋ－ｍａｎｓｈｉｐｏｆｐｉｐｅｊａｃｋｉｎｇｉｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｐａｓｓ．Ｔｈｅｗｏｒｋｍａｎｓｈｉｐｗｉｔｈｌａｒｇｅｓｅｃ－ｔｉｏｎｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｐｉｐｅｊａｃｋｉｎｇｉｓｈｅｒｅｂｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄｒｅ－ｇａｒｄｉｎｇｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｔｈｅｒｅｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏ；ｌａｒｇｅｓｅｃｔｉｏｎ；ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｐｉｐｅｊａｃｋｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｗｏｒｋｍａｎｓｈｉｐＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｒｕｓｔｉｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍｆｏｒ!９．０４ｍＳｌｕｒｒｙＡｉｒＢａｌａｎｃｅｄＳｈｉｅｌｄＭａｃｈｉｎｅＷＡＮＧＳｈｅｎｇ－ｙｏｎｇ，ＺＨＵＡＮＧＱｉａｎ－ｗｅｉ（ＳｈａｎｇｈａｉＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｈｅｒｅｂｙｉｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃａｌ－ｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｒｕｓｔｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｆｏｒ"９．０４ｍｓｌｕｒｒｙａｉｒｂａｌａｎｃｅｄｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅ，ｗｈｉｃｈｉｓａｍｏｎｇｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｓｆｉｎａｎｃｅｄｉｎｔｈｅ８６３ＰｌａｎｆｏｒＮａ－ｔｉｏｎａｌＨｉ－ｔｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｏｌｏｗｅｒｔｈｅｃｏｓｔ，ｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｇｕａｒａｎｔｅｅｔｏｔｈｒｕｓｔｔｈｅｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｌｏｎｇｔｈｅｄｅ－ｓｉｇｎａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ｚｏｎｅｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｄｏｐｔｅｄｏｖｅｒｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｉｎａｃｔｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｒｅｌｉｅｆｖａｌｖｅ．Ｔｈｅｔｈｒｕｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｄｏｐｔｔｈｅｌｏａｄｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈ－ｎｉｑｕｅｆｏｒｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｒｒｙａｉｒｂａｌａｎｃｅｄｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅ；ｄｅｓｉｇｎ；ｔｈｒｕｓｔｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ；ｚｏｎｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｒｅｌｉｅｆｖａｌｖｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｌｏａｄｓｅｎｓｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏＲｅｉｎｆｏｒｃｅＨ－ｆｏｒｍｅｄＳｔｅｅｌＴｒｕｓｓＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＦｏｒｍｗｏｒｋｆｏｒＱｉｎｇｓｈａｎｈｕＴｕｎｎｅｌＬＩＵＳｉ－ｄｅ１，ＣＨＥＮＹｉ２（１．Ｎｏ．３Ｃｏ．，ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ２２ｒｄＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉａｍｅｎ３６１０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｎｃｈａｎｇＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３０００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｗａｌｌｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌ，ｆｏｒｍｗｏｒｋｓｕｐｐｏｒｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｐｐｏｓｉｔｅｐｕｌｌｉｎｇｂｏｌｔｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｂｏｘｌｅａｋａｇｅ．ＤｅｓｃｒｉｂｅｄｈｅｒｅｂｙｉｓｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｄｏｐｔｅｄｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｐａｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒＱｉｎｇｓｈａｎＬａｋｅ，ｕｓｉｎｇｔｈｅＨ－ｆｏｒｍｅｄｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｆｏｒｍｗｏｒｋｔｏａｖｏｉｄｌｅａｋａｇｅａｎｄｍｅｅｔｔｈｅｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；Ｈ－ｆｏｒｍｅｄｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓ；ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｆｏｒｍｗｏｒｋｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｂｏｘｃａｓｔｉｎｓｉｔｕ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴａｒｇｅｔＣｏｓｔＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＺＨＵＸｉａｏ－ｍｉｎ（ＳｈａｎｇｈａｉＺｈａｎｇｊｉａｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｇａｉｎｓｆｒｏｍｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｉｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｈｅｒｅｂｙａｒｅｔｈｅｗａｙｓａｎｄｓｔｅｐｓｆｏｒｓｕｃｈｃｏｎｔｒｏｌ，ｗｉｔｈｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓｂｅｆｏｒｅ，ｄｕｒｉｎｇａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｏｗｈｉｃｈｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｔａｋｅｎｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙｆｏｒｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｔａｇｅｉｓｔｈｅｋｅｙｆｏｒｔｈｅｔａｒｇｅｔｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｃｏｓｔ；ｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌＳｔｕｄｉｅｓｏｎＰｒｅｃｕｒｉｎｇｏｆＣｅｍｅｎｔＣｏｎｃｒｅｔｅＰａｖｅｍｅｎｔｓＬＩＮＧＪｉａｎ－ｍｉｎｇ，ＧＵＡＮＳｈｅｎｇ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＣｈａｎｇ－ｙａｏ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏａｄａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，９５。
