Рис. 5-1. Интерфейс платформы больших данных щитовой проходки

5.2.2. Платформа управления большими данными при проектировании туннелей

Платформа управления большими данными при проектировании туннелей должна иметь интегрированную базу данных о проектировании туннелей, включая базу данных проходческих щитов и оборудования, базу данных инженерных проектов, базу данных о строительных площадках, динамическую базу данных по анализу строительства и использованию ИИ в принятии решений и т. д. А также необходимо создать систему управления базами данных для удаленных и разнородных операций сданными, использующую облачные вычисления и подключенной к сети интернет. В состав большой группы баз данных по проектированию туннелей должны войти:

(1) Основная группа баз данных: база данных инженерно-геологических условий, база данных по скалистым, глинистым и песчано-гравийным грунтам, база данных нормативно-технических документов, база данных по теоретическим основам проектирования туннелей и т. д.;

(2) Группа баз данных строительных материалов и связанных элементов конструкции: база данных строительных материалов, база данных механических свойств типичных элементов конструкции (например, тюбингов);

(3) База данных строительной техники и оборудования: можно создать базу данных строительной техники и оборудования по классификации их функций, например, базу данных проходческих щитов и их комплектующих (резцовых головок, режущих инструментов), базу данных контрольно-измерительных приборов и т. д.;

(4) Группа баз данных по испытанию механических свойств материалов и изделий, онлайн-мониторингу и анализу;

(5) База данных дел по туннельным работам: в соответствии с инженерно-геологическими условиями можно создать отдельные базы данных дел по строительству для скалистого, песчано-гравийного и глинистого грунтов (с высоким и низким содержанием воды). Для каждой категории можно еще вводить подразделы, также могут быть созданы многоуровневые базы данных дел по строительству;

(6) Группа баз данных о строительных площадках: базы по сбору и хранению информации о строительных площадках, анализу строительных работ и оценке принятия решений;

(7) Группа динамических баз данных по анализу строительства и использованию ИИ в принятии решений: динамическая база данных, которая предоставляет высокую производительность работы с большими данными для инженерного проектирования, расчетов, анализа и работы программного обеспечения для принятия решений с использованием ИИ;

(8) Библиотека индексов каталогов: библиотека индексов каталогов локальной базы данных, а также общей базы данных в интернете.

5.2.3. Платформа моделирования вычислений и интеллектуальная система поддержки принятия решений

Будь то проектирование туннелей, строительство или оценка безопасности, необходимо задействовать высокопроизводительный вычислительный анализ и аналоговое моделирование, основываясь на получении новых данных и принятии решений с использованием ИИ. Вычислительное моделирование и платформа принятия решений на основе ИИ обеспечивают высокую производительность вычислительных возможностей за счет высокоскоростных алгоритмов принятия решений и анализа информации при помощи ИИ, а также функциональных подсистем. Через платформу принятия решений на основе ИИ реализуется геологическая картина строительных работ в режиме реального времени, цифровое моделирование проходки щитов осуществляется с помощью облачных вычислений, и в результате показываются параметры проходки туннеля под интеллигентными параметрами.

5.2.4. Платформа совместимой работы и мониторинга строительства туннелей щитовым методом

Платформа совместимой работы и мониторинга строительства туннелей щитовым методом в основном состоит из подсистем контроля и мониторинга строительства туннелей в скальных, глинистых и песчано-гравийных грунтах, а также сложного строительства туннелей (проходящих через существующие туннели и здания). На рис. 5-2 приведен пример подсистемы контроля и мониторинга строительства туннелей в скальных грунтах.

5.2.5. Платформа публикации больших данных

Платформа публикации больших данных в соответствии с техническими спецификациями управления данным собирает, систематизирует и формирует единую общедоступную базу данных, которую пользователи могут запрашивать в режиме реального времени. Общедоступная информация включает в себя: основные правила и положения системы, базу данных статистических отчетов, группу основных баз данных, базу данных по теоретическим основам проектирования туннелей и т. д. Необходимо классифицировать и сформулировать стандарты и нормы сбора данных, установить правила и системы для хранения данных и справочного сервиса, а также систем управления функционированием.

Рис. 5-2. Подсистема контроля и мониторинга строительства туннелей в скальных грунтах

Данный раздел включает в себя 5 глав: «Система проходческих щитов и ключевые компоненты», «Защитовой комплекс и вспомогательное оборудование», «Система удаленного управления данными», «Производство и сборка проходческого щита», «Обновление проходческого щита». В данном разделе дается описание функций оборудования проходческих щитов, принципы работы, конструкция, основные пункты конструкции, ключевые технологии и тенденции развития, технология изготовления, заводская сборка и наладка оборудования. Это поможет специалистам, работающим с проходческими щитами системному пониманию устройства проходческих щитов, технологии производства и обновления оборудования. Это может быть важным руководством и справочным материалом по использованию и управлению оборудованием проходческих щитов.

Глава 6. Система проходческих щитов и ключевые компоненты

Глава 7. Защитовой комплекс и вспомогательное оборудование

Глава 8. Система удаленного управления данными

Глава 9. Производство и сборка проходческого щита

Глава 10. Обновление проходческого щита

Проходческие щиты являются эффективным средством для проходки туннеля, имеют большое значение при сооружении железнодорожных и автомобильных туннелей, городского метро, коммуникационных туннелей, подземных переходов, штрека угольной шахты, подводящих туннелей и других инженерных объектов. Развитие технологий проходческих щитов в Китае за более 60 лет прошла этапы рассвета, инновации и превосходства и сформировала комплексную техническую систему. В настоящее время в Китае уже реализован полный цикл производства проходческих щитов, но существует определенное отставание ключевых компонентов и системы от международных современных передовых технологий. В данной главе приводиться описание системы проходческих щитов и восьми ключевых компонентов с точки зрения функций основных систем, основных технических аспектов, тенденции развития и передовые технологии проходческих щитов.

6.1. РЕЗЦЫ РЕЗЦОВОЙ ГОЛОВКИ

6.1.1. Виды и формы резцов

Резцы, используемые в проходческих щитах, в основном делятся на дробящие и вспомогательные резцы. Название дробящих резцов главным образом связано с их механическим действием на породы. Они подразделяются на три вида: вращающиеся фрезы (шарошки), скалывающие (пластинчатые резцы), прорезывающие (стержневые). Вспомогательные резцы названы по их основной функции: зачищающие или расширяющие резцы. Все виды представлены на рис. 6-1.