导向系统模拟检测对隧道施工的意义

引言

导向系统模拟检测技术在隧道施工中的意义，通过模拟运行导向系统并模拟隧道中的恶劣环境，可以及时发现导向系统的质量问题与易故障点，提前进行更换和调整，从而提高导向系统的耐用性与恶劣环境下的稳定性。通过对导向系统运行模拟的整合分析，可以提前进行易损件储备，提高导向系统各个组件的强度，并解决导向系统因系统未更新、配件不齐全、损坏等情况影响使用及项目工期进程，为隧道工程使用者提供更好的使用体验。

1 导向系统模拟检测的作用

导向系统是综合运用测绘技术、激光传感技术、计算机技术以及机械电子等技术。组成有：激光全站仪（激光角度、距离及坐标量测等）、电台、激光靶、棱镜、计算机、控制箱等组成；棱镜导向系统其组成有：激光全站仪（激光角度、距离及坐标量测等）、电台、倾角仪、棱镜、计算机、控制箱等组成。

现目前导向系统是重复使用，项目上导向系统未经严格检测测试工作，导致使用时系统未更新、配件不齐全、损坏等情况影响使用及项目工期进程等，特此突出导向系统提模拟检测的重要性。

2 导向系统的作用

2.1 提升施工质量

在隧道施工中，施工质量至关重要，它关系到隧道工程施工周期和投入成本。首先，在施工前期，施工单位应该充分了解工程的设计和规划。施工单位需要根据工程设计方案，制定最优的施工方案，并严格执行。同时，在施工过程中，施工单位需要采用先进的施工技术和工艺，提高施工效率和施工质量。另外，施工过程中需要加强施工安全、环保等各个环节的管理与控制。通过提高施工效率，可以缩短工期并降低工程造价，从而为施工单位节省大量的时间和资金。

导向系统可以对盾构机的工作状态进行实时监控，发现并及时处理隧道施工中的问题，提高隧道施工质量和安全。此外，通过使用导向系统减少了人工介入，可以降低故障率和人工工作强度，提升了效率和质量，因此，在加强隧道工程施工中具有重要的作用，它可以更好地保障隧道工程施工的顺利进行。

2.2 避免施工风险

在隧道工程施工过程中，各种风险不可避免。首先，施工单位需要在施工前期，深入了解施工区域的地形、水文和地质环境等情况，并对风险进行评估和预测，制定合理的施工计划。施工计划中需要考虑到各种风险因素，如地面、地质、等因素，并制定相应的应对策略。其次，施工单位需要采取有效的施工措施，加强现场管理，完善安全制度，确保施工过程中的安全。在施工过程中，盾构机在隧道内前进时，由于地质情况的复杂性和施工环境的变化，会存在一定的偏差。导向系统通过实时监测、传输、处理和反馈数据，对偏差进行动态修正，保证盾构机在隧道内的准确定位和导向，工作人员还可提前输入风险源，以供操作人员及时发现并注意风险点，以避免风险发生。

3 导向系统模拟检测的应用前景

导向系统模拟检测在隧道工程施工中可以实现提前模拟运行发现并解决导向系统运行时的故障，解决现场使用人员使用时系统未更新、配件不齐全、损坏等情况，提高导向系统的运行效率和质量；提前发现和解决问题，减少使用过程中的变更和纠正成本；提升使用速度和准确性。

4 导向系统现场使用存在的问题

4.1 现场环境适用性问题

1、高粉尘环境的影响

隧道施工中产生的粉尘会附着在激光全站仪镜头、电子接收靶等光学部件表面，导致激光信号散射或衰减。长期积累可能造成测量数据偏差，甚至触发系统误报警，影响盾构机姿态控制的精度。

2、湿度与结露风险

隧道内湿度较高时，设备表面易结露，尤其温差较大的施工段，水汽凝结可能引发电路短路或光学元件模糊，例如棱镜反射率下降，导致全站仪测距误差增大。

3、振动干扰的连锁反应

盾构机掘进时的持续振动，可能造成全站仪基座位移、后视棱镜松动。若未及时校准，坐标基准偏移会累积成厘米级误差，直接影响隧道轴线控制。

4.2 配件损坏的典型问题

1、电缆与接头的物理损耗

施工中电缆需随盾构机向前延伸，频繁拖拽、碾压易导致外皮磨损或内部断裂。接头处因氧化、水汽侵蚀可能出现接触不良，造成数据传输中断。

2、易损件缺乏备用机制

如棱镜等配件在振动环境中易损坏，但现场常因备用件不足，被迫停机等待更换，延误工期。

3、电子设备的老化加速

控制电脑、PLC 模块长期处于高温高湿环境，电路板元件腐蚀、散热失效等问题高发设备可能因老化影响施工进度。

5 导向系统模拟检测在隧道施工中的应用策略

5.1 导向系统在隧道施工中的应用

导向系统作为盾构机的重要组成部分，可以对隧道施工的各个环节进行精准的定位控制和导向，保证施工过程的可靠性和高效性。具体而言，导向系统在盾构机中的主要作用包括以下三个方面：

5-1盾构机姿态显示

（1）对隧道施工的偏差进行实时修正：盾构机在隧道内前进时，由于地质情况的复杂性和施工环境的变化，会存在一定的偏差。导向系统通过实时监测、传输、处理和反馈数据，对偏差进行动态修正，保证盾构机在隧道内的准确定位和导向。

（2）控制盾构机的运行速度和姿态：在盾构机施工过程中，导向系统可以控制盾构机的姿态和转向，提高盾构机在隧道内的机动性和灵活性，并且可以根据隧道的地质条件和施工进度，调整盾构机的运行速度和施工负荷，以实现更加平稳和高效的施工。

（3）提高隧道施工的质量和安全：导向系统可以对盾构机的工作状态进行实时监控，发现并及时处理隧道施工中的问题，提高隧道施工质量和安全。此外，通过使用导向系统减少了人工介入，可以降低故障率和人工工作强度，提高施工效率和质量。

5.2 导向系统模拟检测对导向系统的重要性

导向系统是盾构机中不可或缺的组成部分，通过全站仪和数据处理等技术手段实现对隧道方位的智能化管理和控制，提高施工效率和质量，降低工作强度和安全风险。随着科技的不断进步和创新，导向系统在盾构机和其他工程设备中发挥越来越重要的作用。

但现目前导向系统是重复使用，项目上导向系统未经严格检测模拟测试工作，导致使用时系统旧运行卡、配件损坏等情况影响使用，勉强使用还可能会造成精度偏差，设备旧配件无法及时采购延误工期等问题，现应对导向系统模拟检测提起重视，让其未到达现场前就模拟运行，找出故障问题，并针对性的提升优化导向系统耐用性与恶劣环境下的稳定性。

5.3 导向系统模拟检测流程