盾構(gòu)司機培訓(xùn)2017課件

隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

2017年10月隧道盾構(gòu)司機2017年10月1

目前，我國鐵路隧道施工多采用的礦山法施工，隧道施工安全事故多發(fā)、質(zhì)量通病突出，工程質(zhì)量隱患對運營安全構(gòu)成威脅大，而盾構(gòu)TBM法施工具有對周圍環(huán)境影響小、自動化程度高、施工快速、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保等突出特點，推廣應(yīng)用盾構(gòu)、TBM法隧道施工，提升鐵路隧道施工裝備水平是大勢所趨。廣鐵集團工程質(zhì)量安全監(jiān)督站牽頭成功研制《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，本文介紹了“理論學習→模擬培訓(xùn)→實物操作→考試評價”為主線的創(chuàng)新培訓(xùn)體系及其主要內(nèi)容，并以代表性案例闡述了其推廣價值及應(yīng)用效果。目前，我國鐵路隧道施工多采用的礦山法施工，隧道04技術(shù)、經(jīng)濟和社會價值03主要科技創(chuàng)新02研發(fā)內(nèi)容01研究背景目錄CONTENT05成果推廣應(yīng)用04技術(shù)、經(jīng)濟和社會價值03主要科技創(chuàng)新02研發(fā)內(nèi)容01研究3章第1研究背景章第1研究背景4城市地鐵市政管線西氣東輸南水北調(diào)公路/地鐵跨海隧道人防工程資源開發(fā)行業(yè)需求大地鐵盾構(gòu)750臺跨江越海30臺鐵路隧道410臺盾構(gòu)需求1200臺現(xiàn)有盾構(gòu)約700臺新增盾構(gòu)約500臺國家“十三五”規(guī)劃出臺，“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，海綿城市建設(shè)積極推進，盾構(gòu)TBM法施工應(yīng)用日趨廣泛，公路、鐵路、市政等隧道或地下工程施工，盾構(gòu)法已經(jīng)成為主要工法。據(jù)統(tǒng)計至2020年，我國各行業(yè)新增盾構(gòu)機約500臺，平均單價5千萬元/臺。水利工程45臺市政隧道15臺城市地鐵市政管線西氣東輸南水北調(diào)公路/地鐵跨海隧道人防工程資1、鐵路隧道施工迫切需要提升技術(shù)裝備水平，以降低隧道施工風險，減少工程質(zhì)量缺陷導(dǎo)致的運營安全隱患

⑴隧道施工安全事故多發(fā)。事故類型主要為隧道坍塌、突水突泥、爆炸。究其原因，客觀上是地質(zhì)和環(huán)境的復(fù)雜性；主觀上是安全防范意識不牢、技術(shù)措施不落實、施工管理不標準、作業(yè)不規(guī)范等。

1、鐵路隧道施工迫切需要提升技術(shù)裝備水平，以降低隧道施工

⑵隧道質(zhì)量通病突出。原因主要是作業(yè)人員多，作業(yè)工序復(fù)雜，施工質(zhì)量過于依賴從業(yè)人員責任心和施工作業(yè)標準化程度、現(xiàn)場管理水平。

⑶隧道質(zhì)量隱患對運營安全構(gòu)成威脅。礦山法隧道施工由于施工管理、作業(yè)水平及檢測手段所限，工程實體質(zhì)量缺陷難以徹底消除和根治，對高鐵運營安全和運輸秩序構(gòu)成嚴重威脅。

⑷鐵路隧道施工裝備水平需要提升。盾構(gòu)TBM法施工因其對周圍環(huán)境影響小、自動化程度高、施工快速、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保等突出特點，隧道運營后工程質(zhì)量隱患少，具有廣闊的發(fā)展空間。⑵隧道質(zhì)量通病突出。原因主要是作業(yè)人員多，作業(yè)工2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)行為，防控施工安全事故及提高質(zhì)量效益⑴盾構(gòu)施工風險防控十分重要。隧道地質(zhì)情況隱蔽復(fù)雜，盾構(gòu)施工出現(xiàn)隧道坍塌、地面塌陷、突水突泥等甚至人員傷亡事故不為少見，隧道襯砌管片錯牙甚至開裂、線性不順、滲漏水等質(zhì)量問題亦常見，施工過程風險防控仍十分重要。2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)

⑵防控盾構(gòu)施工風險根本在于提高從業(yè)人員素質(zhì)。盾構(gòu)隧道施工安全、工程質(zhì)量和進度控制，與相關(guān)從業(yè)人員（主要是司機）的規(guī)范操作、故障排除、應(yīng)急處理技能等密切相關(guān)。⑶盾構(gòu)機司機素質(zhì)與施工安全直接相關(guān)。盾構(gòu)施工在我國發(fā)展起步較晚，國內(nèi)盾構(gòu)機司機素質(zhì)參差不齊、整體不高，成為盾構(gòu)施工的安全隱患。2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)行為，防控施工安全事故及提高質(zhì)量效益⑵防控盾構(gòu)施工風險根本在于提高從業(yè)人員素質(zhì)。盾構(gòu)隧道

3、盾構(gòu)法施工快速發(fā)展迫切需要突破司機傳統(tǒng)培訓(xùn)模式，以規(guī)范行業(yè)技能培訓(xùn)體系，高效培訓(xùn)合格盾構(gòu)從業(yè)人員。3、盾構(gòu)法施工快速發(fā)展迫切需要突破司機傳統(tǒng)培訓(xùn)模

⑴盾構(gòu)及從業(yè)人員大量增加。隨著國家“十三五”規(guī)劃出臺，“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，到2020年，我國基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)盾構(gòu)使用數(shù)量將達到1200臺；每臺盾構(gòu)TBM從業(yè)人員按照30人配置，從業(yè)人數(shù)將達到3.6萬人，其中鐵路系統(tǒng)（含城際鐵路）盾構(gòu)機使用數(shù)量達410臺，相關(guān)從業(yè)人數(shù)達到1.23萬人。⑴盾構(gòu)及從業(yè)人員大量增加。隨著國家“十三五”規(guī)劃出臺

⑶行業(yè)技能培訓(xùn)體系亟待規(guī)范。盾構(gòu)機司機職業(yè)操作技能專業(yè)書籍缺乏，完整系統(tǒng)的盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程空白，建設(shè)系統(tǒng)亟需形成規(guī)范的盾構(gòu)從業(yè)人員職業(yè)技能培訓(xùn)體系。⑵傳統(tǒng)盾構(gòu)司機培訓(xùn)模式急需突破。原有盾構(gòu)設(shè)備廠家指導(dǎo)和“一帶一、老帶新”的司機原培訓(xùn)模式，周期長（一般來說15～18個月），存在培訓(xùn)不全面、不系統(tǒng)等缺陷，已經(jīng)遠遠不適應(yīng)盾構(gòu)裝備產(chǎn)業(yè)及施工技術(shù)快速發(fā)展需要。⑶行業(yè)技能培訓(xùn)體系亟待規(guī)范。盾構(gòu)機司機職業(yè)操作技能專章第2研發(fā)內(nèi)容章第2研發(fā)內(nèi)容13研發(fā)內(nèi)容目前由廣鐵集團工程監(jiān)督站牽頭研發(fā)的《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，開發(fā)了國內(nèi)外首創(chuàng)盾構(gòu)司機智能仿真操作平臺，配套出版了《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，形成“理論學習、實物操作、考試評價”的完整培訓(xùn)考試體系。研究成果能有效提升盾構(gòu)司機等從業(yè)人員職業(yè)技能，對規(guī)范盾構(gòu)施工作業(yè)行為、降低隧道盾構(gòu)施工風險起到積極作用。研發(fā)內(nèi)容目前由廣鐵集團工程監(jiān)督站牽頭研發(fā)的《研發(fā)內(nèi)容1）研發(fā)盾構(gòu)司機智能培訓(xùn)平臺

模擬盾構(gòu)操作模式，針對施工期間潛在的風險源，建立一套完善、系統(tǒng)的培訓(xùn)體系，并形成一套針對性強、“寬進嚴出”培訓(xùn)考試系統(tǒng)。培訓(xùn)系統(tǒng)主要包含施工理論培訓(xùn)、盾構(gòu)實操培訓(xùn)兩個方面；考試系統(tǒng)分為盾構(gòu)理論考試和盾構(gòu)實操考試兩大部分。研發(fā)內(nèi)容1）研發(fā)盾構(gòu)司機智能培訓(xùn)平臺模擬盾構(gòu)操作模式研發(fā)內(nèi)容9個模塊實操模擬內(nèi)循環(huán)冷卻泵輔助液壓推進油缸泵空壓機盾尾密封油脂泡沫系統(tǒng)螺旋輸送機皮帶輸送機刀盤設(shè)備技術(shù)參數(shù)主設(shè)備電源:AC220V-250V50Hz±5%；最大電流：1.5A；額定功率：90W；動力用電:DC-24V最大電流10A，額定電流3A；外觀尺寸:2000*1700*1000（長*高*厚）mm；設(shè)備總重量：185Kg；動力控制方式:步進電機+光電監(jiān)測轉(zhuǎn)速反饋；通訊協(xié)議：TCP/IP。培訓(xùn)平臺智能仿真功能研發(fā)內(nèi)容9個模塊實操模擬設(shè)備技術(shù)參數(shù)培訓(xùn)平臺智能仿真研發(fā)內(nèi)容出版《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》專著1本（中國建筑工業(yè)出版社）教程以“基本常識、常規(guī)操作、簡單判定”為主線，包含盾構(gòu)機基本知識、盾構(gòu)司機操作知識、應(yīng)急救緩處置方法、以及國內(nèi)外盾構(gòu)施工經(jīng)典案例等內(nèi)容。

2）編著專著研發(fā)內(nèi)容2）編著專著研發(fā)內(nèi)容上級領(lǐng)導(dǎo)肯定和指導(dǎo)

盾構(gòu)機司機培訓(xùn)對我國盾構(gòu)施工技術(shù)水平的提高，尤其盾構(gòu)機司機的專業(yè)素養(yǎng)提升，起到極大的促進和推動作用。盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程編寫委員會的專家積極響應(yīng)習近平主席“把論文寫在祖國的大地上，把科技成果應(yīng)用在實現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中”的重要講話，認真編寫出《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，全面系統(tǒng)地論述了盾構(gòu)機基礎(chǔ)知識、工作原理、標準化操作、事故預(yù)防及應(yīng)急知識，并結(jié)合大量國內(nèi)盾構(gòu)施工典型案例分析，在國內(nèi)首次系統(tǒng)性地提出了盾構(gòu)機司機規(guī)范化的操作程序，是實現(xiàn)盾構(gòu)機司機培訓(xùn)標準化的有力之作，填補了當前國內(nèi)外空白，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有創(chuàng)新性和重要的實用、經(jīng)濟價值。中國科協(xié)副主席、工程院院士中國鐵路總公司總工程師何華武研發(fā)內(nèi)容上級領(lǐng)導(dǎo)肯定和指導(dǎo)研發(fā)內(nèi)容3）在線培訓(xùn)系統(tǒng)通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)建了盾構(gòu)培訓(xùn)教育網(wǎng)站，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。研發(fā)內(nèi)容3）在線培訓(xùn)系統(tǒng)通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)研發(fā)內(nèi)容4）構(gòu)建盾構(gòu)司機培訓(xùn)體系建立盾構(gòu)司機預(yù)設(shè)類標準化操作考題和預(yù)設(shè)特殊情況現(xiàn)場考題兩大類題庫，提供從理論學習與考試、模擬臺的實踐與考核、盾構(gòu)司機培訓(xùn)考核檔案編制統(tǒng)計等全套技術(shù)支撐體系，可轉(zhuǎn)換形成盾構(gòu)司機職業(yè)技能培訓(xùn)體系。研發(fā)內(nèi)容4）構(gòu)建盾構(gòu)司機培訓(xùn)體系章第3主要科技創(chuàng)新章第3主要科技創(chuàng)新21主要科技創(chuàng)新1）發(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字模擬技術(shù)，研制了人機交互智能虛擬操控平臺，開發(fā)了成套系列盾構(gòu)操控培訓(xùn)模塊，實現(xiàn)了仿真條件下盾構(gòu)操控培訓(xùn)。整體居國際領(lǐng)先水平，申請獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局2項專利。中國鐵道科學研究院科技查新報告顯示：國內(nèi)外（含國際和國內(nèi)）未見同類培訓(xùn)系統(tǒng)，

主要科技創(chuàng)新1）發(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字模擬技術(shù)，研制了人機交主要科技創(chuàng)新通過國內(nèi)外289個隧道盾構(gòu)海量施工數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析與挖掘，揭示了不同地層條件下盾構(gòu)操作關(guān)鍵參數(shù)的映射匹配規(guī)律，建立了全斷面硬巖、軟硬不均、軟土黏土、砂卵石等多種典型地層下盾構(gòu)操作參數(shù)選取準則和范圍閾值體系?；税l(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字化模擬技術(shù)，實現(xiàn)了盾構(gòu)施工場景虛擬再現(xiàn)，研制了人機交互智能虛擬操控平臺。形成了盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、保壓系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)等9類成套系列盾構(gòu)操控培訓(xùn)模塊，實現(xiàn)仿真條件下土體切削、土碴運送、隧道襯砌、導(dǎo)向糾偏的盾構(gòu)操控培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新通過國內(nèi)外289個隧道盾構(gòu)海量施工數(shù)據(jù)的主要科技創(chuàng)新2）揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系，發(fā)明了盾構(gòu)故障數(shù)字化模擬技術(shù)，研制了盾構(gòu)故障模擬發(fā)生裝置，實現(xiàn)了多種故障工況的智能培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新2）揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系，發(fā)明主要科技創(chuàng)新綜合理論分析、仿真及現(xiàn)場掘進數(shù)據(jù)處理結(jié)果，利用故障樹分析技術(shù)，建立了盾構(gòu)故障邏輯關(guān)系圖，揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系；基于嵌入式技術(shù)，發(fā)明了具有邏輯運算、存儲、順序控制、定時、計數(shù)等功能于一體的盾構(gòu)故障模擬發(fā)生裝置，實現(xiàn)了盾構(gòu)故障的數(shù)字化模擬；開發(fā)了盾構(gòu)故障處理模擬操作軟硬件系統(tǒng)，通過設(shè)定故障場景功能，強化培訓(xùn)人員的應(yīng)變能力，使盾構(gòu)模擬操作真實體現(xiàn)施工現(xiàn)場實際；通過預(yù)設(shè)硬件故障功能，操控人員自行分析排查，實現(xiàn)快速提升盾構(gòu)操控人員應(yīng)對突發(fā)故障的處置能力。主要科技創(chuàng)新綜合理論分析、仿真及現(xiàn)場掘進數(shù)據(jù)處理結(jié)果主要科技創(chuàng)新3）集成了云平臺、數(shù)據(jù)遠距離傳輸、司機數(shù)字化培訓(xùn)等技術(shù)，建立了盾構(gòu)掘進操控數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。onetwo主要科技創(chuàng)新3）集成了云平臺、數(shù)據(jù)遠距離傳輸、司機數(shù)字化培訓(xùn)主要科技創(chuàng)新盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)是降低盾構(gòu)施工風險的主要途徑之一，傳統(tǒng)課堂教學枯燥乏味、理解困難，現(xiàn)場實操又存在安全隱患、且影響生產(chǎn)，互聯(lián)網(wǎng)智能化培訓(xùn)有效性高、且經(jīng)濟性好。本項目通過對以往盾構(gòu)教學資源的挖掘，將海量數(shù)據(jù)通過云存儲功能融入盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)了資源共享；通過對盾構(gòu)各種動作的特征提取，建立了盾構(gòu)掘進操控數(shù)據(jù)庫；通過建立盾構(gòu)虛擬樣機，構(gòu)建了施工虛擬環(huán)境；通過盾構(gòu)操控面板開發(fā)，搭建了用戶與盾構(gòu)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)交互接口，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控的虛擬培訓(xùn)；通過多級模糊綜合評判算法，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控理論測試與實際操作的智能評判，形成了“理論學習→模擬培訓(xùn)→實物操作→考試評價”的培訓(xùn)體系；通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)建了盾構(gòu)培訓(xùn)教育網(wǎng)站，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)是降低盾構(gòu)施工風險的主要途徑之一章第4技術(shù)、經(jīng)濟、社會價值章第4技術(shù)、經(jīng)濟、社會價值28技術(shù)價值（軟著登字第1140987號）實用新型專利號201520841134.6發(fā)明創(chuàng)造專利號（201510708743.9）專利：國家軟件著作權(quán)授權(quán)1項、國家發(fā)明專利1項、國家實用新型專利1項。技術(shù)價值（軟著登字第1140987號）實用新型專利號發(fā)明創(chuàng)造技術(shù)價值《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》科研成果獲中國鐵道學會2016年度科學技術(shù)一等獎廣鐵集團2015年度科學技術(shù)進步一等獎中國鐵路總公司科技部和鐵科院推薦，《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》作為技術(shù)創(chuàng)新類項目，分別參加第十三屆（北京）、十四屆（上海）中國國際現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會。技術(shù)價值《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》科研成果獲中經(jīng)濟價值通過智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，盾構(gòu)司機不用進入施工現(xiàn)場即可進行理論及操作學習，防止誤操作風險，學習系統(tǒng)完整，培訓(xùn)熟練司機的上崗時間大大縮短（節(jié)省時間9個月以上），顯著降低施工成本及安全風險。按以往普通方式培訓(xùn)盾構(gòu)司機需成本20萬元/人，采用智能仿真系統(tǒng)培訓(xùn)僅需成本3萬元/人，人均節(jié)約17萬元/人。全國需培盾構(gòu)從業(yè)人員6000人（其中司機3000人），可為國家節(jié)約培訓(xùn)成本10億多元。經(jīng)濟價值通過智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，盾構(gòu)司機不用進入社會價值

研究成果推廣后，形成規(guī)范的職業(yè)技能培訓(xùn)認證體系，將為國內(nèi)盾構(gòu)司機職業(yè)執(zhí)照化創(chuàng)造條件；有助于盾構(gòu)司機操作規(guī)范化、標準化，提升國內(nèi)盾構(gòu)司機隊伍素質(zhì)；打造盾構(gòu)及掘進技術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域行業(yè)標桿，為盾構(gòu)行業(yè)從業(yè)人員提供高端提升平臺。通過盾構(gòu)從業(yè)人員(尤其司機))素質(zhì)提升，規(guī)范隧道盾構(gòu)施工標準化管理，有效降低盾構(gòu)施工風險，防止事故發(fā)生，促進工程建設(shè)又好又快發(fā)展，具備良好社會效益。社會價值研究成果推廣后，形成規(guī)范的職業(yè)技能培訓(xùn)認證體章第5成果推廣應(yīng)用章第5成果推廣應(yīng)用33成果推廣應(yīng)用1）

推廣應(yīng)用原則益公立德服務(wù)建設(shè)行業(yè)，填補盾構(gòu)司機職業(yè)培訓(xùn)體系空白，降低盾構(gòu)施工風險，把科技論文寫在祖國建設(shè)的大地上,實現(xiàn)公益價值。

著書立言面向建筑市場，編著出版《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，作為國內(nèi)盾構(gòu)施工從業(yè)人員培訓(xùn)教材和工具書，擴大社會效益。

固本立新立足國內(nèi)、面向世界，緊密跟蹤隧道盾構(gòu)行業(yè)發(fā)展需求，不斷創(chuàng)新完善培訓(xùn)系統(tǒng)，提高科研成果適應(yīng)性，保持科研成果先進性。育人立功為盾構(gòu)司機職業(yè)工種執(zhí)照化探路，高效培訓(xùn)合格盾構(gòu)司機，提高盾構(gòu)司機隊伍整體素質(zhì)，有效降低隧道施工風險，創(chuàng)造經(jīng)濟價值。

成果推廣應(yīng)用1）推廣應(yīng)用原則成果推廣應(yīng)用2）推廣應(yīng)用措施辦班設(shè)立培訓(xùn)基地，響應(yīng)施工企業(yè)需求，經(jīng)常性舉辦盾構(gòu)司機培訓(xùn)班，高效培訓(xùn)合格的盾構(gòu)司機，有效緩解當前盾構(gòu)司機缺乏狀況，提升盾構(gòu)司機隊伍整體素質(zhì)裝備在保護知識產(chǎn)權(quán)的前提下，面向建筑市場提供盾構(gòu)模擬操作平臺，為施工企業(yè)自培盾構(gòu)司機提供技術(shù)裝備和智力支持。

建網(wǎng)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)在線練習、培訓(xùn)和考試等功能。出書組織專家編著盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程，面向建筑市場公開出版發(fā)行，作為盾構(gòu)施工技術(shù)人員工具書和盾構(gòu)司機培訓(xùn)教材。

交流結(jié)合課題創(chuàng)新發(fā)展需要，適時舉辦盾構(gòu)施工交流會議，組織國內(nèi)外盾構(gòu)施工技術(shù)專家研討，促進盾構(gòu)施工技術(shù)水平提高。成果推廣應(yīng)用2）推廣應(yīng)用措施成果推廣應(yīng)用3）推廣應(yīng)用情況舉辦盾構(gòu)司機培訓(xùn)班

自2015年底培訓(xùn)系統(tǒng)推廣應(yīng)用以來，在長株潭城際、珠三角城際、廣珠城際珠海機場延長線、廣州地鐵等項目，組織開展從理論到實際操作的全方位培訓(xùn)。依托《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》和模擬操控平臺，講解盾構(gòu)施工知識，通過影像資料、PPT、動畫等，以通俗的語言、文字、圖畫簡明扼要的進行授課培訓(xùn)；結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，引用相應(yīng)的施工案例，采用技能競賽、知識競答、交流討論、理論考試、模擬操作等形式，促使培訓(xùn)人員掌握盾構(gòu)操作相關(guān)要點。發(fā)行《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》專著

由中國建筑工業(yè)出版社已于2016年國內(nèi)公開出版發(fā)行，首印8000冊。。

成果推廣應(yīng)用3）推廣應(yīng)用情況培訓(xùn)效果全國盾構(gòu)司機培訓(xùn)2016至2017年，在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室（鄭州），組織7期全國盾構(gòu)司機培訓(xùn)班。國內(nèi)隧道盾構(gòu)專業(yè)施工及相關(guān)裝備等100余名專家進行課程輔導(dǎo)，中鐵工總、中鐵建、中交和中建等等30家施工單位，珠三角城際、湖南城際公司等10多家建設(shè)單位，北京鐵研等20家監(jiān)理公司共450多名盾構(gòu)司機參加培訓(xùn)學習。國家鐵路局、中國鐵路總公司工程監(jiān)督總站、中國土木工程學會、廣鐵工程監(jiān)督站、湖南城際公司、中鐵隧道局等單位相關(guān)負責人參加并指導(dǎo)。培訓(xùn)效果2016至2017年，在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重培訓(xùn)效果廣鐵集團工程監(jiān)督站聯(lián)合盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室、中鐵隧道集團公司，已組織中鐵工總、鐵建、中交和中建等5大總公司30多個局（集團）管理和作業(yè)人員，現(xiàn)場進行培訓(xùn)或再教育。新司機通過理論學習與模擬操作，了解盾構(gòu)機控制原理，結(jié)合不同環(huán)境下實例學習，系統(tǒng)掌握盾構(gòu)掘進施工要領(lǐng)，有效縮短培養(yǎng)周期；老司機通過培訓(xùn)，掌握盾構(gòu)機設(shè)備各系統(tǒng)原理及邏輯關(guān)系，規(guī)范盾構(gòu)操作各系統(tǒng)啟動的先后順序，明確各系統(tǒng)設(shè)備運行的前提條件，改變以往“設(shè)備能運轉(zhuǎn)即可”不規(guī)范操作模式，操作規(guī)范化、標準化，有效降低設(shè)備故障率?，F(xiàn)場集中培訓(xùn)效果

培訓(xùn)效果廣鐵集團工程監(jiān)督站聯(lián)合盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點培訓(xùn)效果㈠在新司機培養(yǎng)方面⑴施工安全風險控制珠機城際I號工作井始發(fā)段，淺覆土層（6m厚）為粗砂和人工填土，自穩(wěn)性差。2#盾構(gòu)機司機通過培訓(xùn)班學習后上機操作，由于學習掌握了該類似地層掘進參數(shù)，司機對在土體改良上、超挖控制上有比較理性的認識，操作得當，后期2號機通過該地層過程中路面沉降值控制在2cm以內(nèi)，事故率為零，安全高效通過始發(fā)段。培訓(xùn)效果㈠在新司機培養(yǎng)方面⑴施工安全風險控制培訓(xùn)效果㈠在新司機培養(yǎng)方面⑵隧道成型質(zhì)量控制2#盾構(gòu)機司機通過培訓(xùn)系統(tǒng)學習管片拼裝選型及常見問題處理處理措施，掘進過程中重點對盾構(gòu)姿態(tài)、盾構(gòu)掘進參數(shù)、注漿等進行控制，管片拼裝的過程中更加注重細節(jié)的控制，左線始發(fā)段+小半徑+淺埋段施工成型隧道質(zhì)量方面均控制在設(shè)計及規(guī)范要求范圍內(nèi)，隧道施工質(zhì)量明顯提高。⑶縮短司機培訓(xùn)周期

珠機城際3#、4#、5#號盾構(gòu)機相關(guān)人員通過培訓(xùn)系統(tǒng)學習，以“先理論、后模擬實際操作、再現(xiàn)場操作”的培養(yǎng)模式，3個月左右即能獨立開展作業(yè)操作。3#、4#、5#機盾構(gòu)司機經(jīng)過培訓(xùn)的“學員”均已獨立負責一個班組掘進工作。該項目部分學員輸送到合肥、鄭州、南寧地鐵項目擔任盾構(gòu)司機。培訓(xùn)效果㈠在新司機培養(yǎng)方面⑵隧道成型質(zhì)量控制⑶縮短司機培訓(xùn)雷鋒大道站市政府站濱江新城站撈刀河調(diào)車場搬遷工程CZTZH-1標起點開福寺站躍進湖特大橋長沙站改造聯(lián)絡(luò)線特大橋CZTZH-1標終點培訓(xùn)效果㈡在“老司機”作業(yè)行為規(guī)范方面長株潭城際鐵路工程盾構(gòu)老司機通過系統(tǒng)培訓(xùn)，糾正原操作陋習，顯著提升安全風險意識和現(xiàn)場解決問題的能力，降低設(shè)備故障率，提高了施工效率。雷鋒大道站市政府站濱江新城站撈刀河調(diào)車場搬遷工程CZTZH-培訓(xùn)效果⑴操作明顯規(guī)范

原盾構(gòu)機司機在以往操作中，往往存在“設(shè)備能運轉(zhuǎn)即可”的操作觀念，而在培訓(xùn)中強調(diào)啟動推進最佳方式，刀盤電機必須運轉(zhuǎn)起來后，扭矩降至掘進時的正常扭矩方可啟動刀盤，從而避免因電機啟動過程中啟動推進系統(tǒng)導(dǎo)致扭矩瞬時過大安全銷切斷的故障。通過系統(tǒng)培訓(xùn)，司機操作得以規(guī)范，扭轉(zhuǎn)原操作“陋習”，設(shè)備故障率由原來的5%-7%降低至3%-5%（如下圖）。設(shè)備故障率統(tǒng)計分析時間表培訓(xùn)效果⑴操作明顯規(guī)范設(shè)備故障率統(tǒng)計分析時間表培訓(xùn)效果⑵安全風險意識增強

經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)，司機對盾構(gòu)掘進中的出渣、注漿、線路調(diào)整等重要參數(shù)“紅線”意識大大提高，對地質(zhì)變化等異常情況應(yīng)對能堅守安全“底限”，防止掘進時出安全事故。司機通過培訓(xùn)學習盾構(gòu)施工風險及預(yù)防知識，掌握盾構(gòu)施工出渣、注漿等方面控制的“底限”和“紅線”后，應(yīng)對巖層變化，堅守“底限”，不突破“紅線”，地表沉降得到有效控制，相同巖層累計地表沉降最大值由原來的28mm降至13mm。⑶現(xiàn)場解決問題能力提高通過對盾構(gòu)機設(shè)備系統(tǒng)性能介紹，司機對設(shè)備體系有了深入的了解，在施工過程中可以通過系統(tǒng)參數(shù)的變化、設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，及時發(fā)現(xiàn)并做出正確的判斷，分析出相關(guān)問題的癥結(jié)所在，有針對性地解決現(xiàn)場的實際問題。比如，在掘進過程中，液壓油溫度升高，能及時判斷冷卻系統(tǒng)故障，進行停機處理，避免因油溫過高對密封系統(tǒng)的損壞，確保設(shè)備的安全。培訓(xùn)效果⑵安全風險意識增強⑶現(xiàn)場解決問題能力提高結(jié)束語隨著國家“十三五”規(guī)劃、“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展，盾構(gòu)機在工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛應(yīng)用。盾構(gòu)機司機培訓(xùn)系統(tǒng)化、規(guī)范化是確保盾構(gòu)施工安全質(zhì)量關(guān)鍵所在。廣鐵工程質(zhì)量安全監(jiān)督站將繼續(xù)深化研究，全力推廣應(yīng)用《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，為國家工程建設(shè)質(zhì)量安全保駕護航。隨著國家“十三五”規(guī)劃、“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展，盾構(gòu)機在工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛應(yīng)用。盾構(gòu)機司機培訓(xùn)系統(tǒng)化、規(guī)范化是確保盾構(gòu)施工安全質(zhì)量關(guān)鍵所在。廣鐵工程質(zhì)量安全監(jiān)督站將繼續(xù)深化研究，全力推廣應(yīng)用《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，為國家工程建設(shè)質(zhì)量安全保駕護航。結(jié)束語隨著國家“十三五”規(guī)劃、“一帶一路”戰(zhàn)略謝謝大家謝謝大家45演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！46隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

2017年10月隧道盾構(gòu)司機2017年10月47

目前，我國鐵路隧道施工多采用的礦山法施工，隧道施工安全事故多發(fā)、質(zhì)量通病突出，工程質(zhì)量隱患對運營安全構(gòu)成威脅大，而盾構(gòu)TBM法施工具有對周圍環(huán)境影響小、自動化程度高、施工快速、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保等突出特點，推廣應(yīng)用盾構(gòu)、TBM法隧道施工，提升鐵路隧道施工裝備水平是大勢所趨。廣鐵集團工程質(zhì)量安全監(jiān)督站牽頭成功研制《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，本文介紹了“理論學習→模擬培訓(xùn)→實物操作→考試評價”為主線的創(chuàng)新培訓(xùn)體系及其主要內(nèi)容，并以代表性案例闡述了其推廣價值及應(yīng)用效果。目前，我國鐵路隧道施工多采用的礦山法施工，隧道04技術(shù)、經(jīng)濟和社會價值03主要科技創(chuàng)新02研發(fā)內(nèi)容01研究背景目錄CONTENT05成果推廣應(yīng)用04技術(shù)、經(jīng)濟和社會價值03主要科技創(chuàng)新02研發(fā)內(nèi)容01研究49章第1研究背景章第1研究背景50城市地鐵市政管線西氣東輸南水北調(diào)公路/地鐵跨海隧道人防工程資源開發(fā)行業(yè)需求大地鐵盾構(gòu)750臺跨江越海30臺鐵路隧道410臺盾構(gòu)需求1200臺現(xiàn)有盾構(gòu)約700臺新增盾構(gòu)約500臺國家“十三五”規(guī)劃出臺，“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，海綿城市建設(shè)積極推進，盾構(gòu)TBM法施工應(yīng)用日趨廣泛，公路、鐵路、市政等隧道或地下工程施工，盾構(gòu)法已經(jīng)成為主要工法。據(jù)統(tǒng)計至2020年，我國各行業(yè)新增盾構(gòu)機約500臺，平均單價5千萬元/臺。水利工程45臺市政隧道15臺城市地鐵市政管線西氣東輸南水北調(diào)公路/地鐵跨海隧道人防工程資1、鐵路隧道施工迫切需要提升技術(shù)裝備水平，以降低隧道施工風險，減少工程質(zhì)量缺陷導(dǎo)致的運營安全隱患

⑴隧道施工安全事故多發(fā)。事故類型主要為隧道坍塌、突水突泥、爆炸。究其原因，客觀上是地質(zhì)和環(huán)境的復(fù)雜性；主觀上是安全防范意識不牢、技術(shù)措施不落實、施工管理不標準、作業(yè)不規(guī)范等。

1、鐵路隧道施工迫切需要提升技術(shù)裝備水平，以降低隧道施工

⑵隧道質(zhì)量通病突出。原因主要是作業(yè)人員多，作業(yè)工序復(fù)雜，施工質(zhì)量過于依賴從業(yè)人員責任心和施工作業(yè)標準化程度、現(xiàn)場管理水平。

⑶隧道質(zhì)量隱患對運營安全構(gòu)成威脅。礦山法隧道施工由于施工管理、作業(yè)水平及檢測手段所限，工程實體質(zhì)量缺陷難以徹底消除和根治，對高鐵運營安全和運輸秩序構(gòu)成嚴重威脅。

⑷鐵路隧道施工裝備水平需要提升。盾構(gòu)TBM法施工因其對周圍環(huán)境影響小、自動化程度高、施工快速、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保等突出特點，隧道運營后工程質(zhì)量隱患少，具有廣闊的發(fā)展空間。⑵隧道質(zhì)量通病突出。原因主要是作業(yè)人員多，作業(yè)工2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)行為，防控施工安全事故及提高質(zhì)量效益⑴盾構(gòu)施工風險防控十分重要。隧道地質(zhì)情況隱蔽復(fù)雜，盾構(gòu)施工出現(xiàn)隧道坍塌、地面塌陷、突水突泥等甚至人員傷亡事故不為少見，隧道襯砌管片錯牙甚至開裂、線性不順、滲漏水等質(zhì)量問題亦常見，施工過程風險防控仍十分重要。2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)

⑵防控盾構(gòu)施工風險根本在于提高從業(yè)人員素質(zhì)。盾構(gòu)隧道施工安全、工程質(zhì)量和進度控制，與相關(guān)從業(yè)人員（主要是司機）的規(guī)范操作、故障排除、應(yīng)急處理技能等密切相關(guān)。⑶盾構(gòu)機司機素質(zhì)與施工安全直接相關(guān)。盾構(gòu)施工在我國發(fā)展起步較晚，國內(nèi)盾構(gòu)機司機素質(zhì)參差不齊、整體不高，成為盾構(gòu)施工的安全隱患。2、隧道盾構(gòu)施工迫切需要提升從業(yè)人員素質(zhì)，以規(guī)范盾構(gòu)作業(yè)行為，防控施工安全事故及提高質(zhì)量效益⑵防控盾構(gòu)施工風險根本在于提高從業(yè)人員素質(zhì)。盾構(gòu)隧道

3、盾構(gòu)法施工快速發(fā)展迫切需要突破司機傳統(tǒng)培訓(xùn)模式，以規(guī)范行業(yè)技能培訓(xùn)體系，高效培訓(xùn)合格盾構(gòu)從業(yè)人員。3、盾構(gòu)法施工快速發(fā)展迫切需要突破司機傳統(tǒng)培訓(xùn)模

⑴盾構(gòu)及從業(yè)人員大量增加。隨著國家“十三五”規(guī)劃出臺，“一帶一路”戰(zhàn)略全面鋪開，到2020年，我國基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)盾構(gòu)使用數(shù)量將達到1200臺；每臺盾構(gòu)TBM從業(yè)人員按照30人配置，從業(yè)人數(shù)將達到3.6萬人，其中鐵路系統(tǒng)（含城際鐵路）盾構(gòu)機使用數(shù)量達410臺，相關(guān)從業(yè)人數(shù)達到1.23萬人。⑴盾構(gòu)及從業(yè)人員大量增加。隨著國家“十三五”規(guī)劃出臺

⑶行業(yè)技能培訓(xùn)體系亟待規(guī)范。盾構(gòu)機司機職業(yè)操作技能專業(yè)書籍缺乏，完整系統(tǒng)的盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程空白，建設(shè)系統(tǒng)亟需形成規(guī)范的盾構(gòu)從業(yè)人員職業(yè)技能培訓(xùn)體系。⑵傳統(tǒng)盾構(gòu)司機培訓(xùn)模式急需突破。原有盾構(gòu)設(shè)備廠家指導(dǎo)和“一帶一、老帶新”的司機原培訓(xùn)模式，周期長（一般來說15～18個月），存在培訓(xùn)不全面、不系統(tǒng)等缺陷，已經(jīng)遠遠不適應(yīng)盾構(gòu)裝備產(chǎn)業(yè)及施工技術(shù)快速發(fā)展需要。⑶行業(yè)技能培訓(xùn)體系亟待規(guī)范。盾構(gòu)機司機職業(yè)操作技能專章第2研發(fā)內(nèi)容章第2研發(fā)內(nèi)容59研發(fā)內(nèi)容目前由廣鐵集團工程監(jiān)督站牽頭研發(fā)的《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》，開發(fā)了國內(nèi)外首創(chuàng)盾構(gòu)司機智能仿真操作平臺，配套出版了《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，形成“理論學習、實物操作、考試評價”的完整培訓(xùn)考試體系。研究成果能有效提升盾構(gòu)司機等從業(yè)人員職業(yè)技能，對規(guī)范盾構(gòu)施工作業(yè)行為、降低隧道盾構(gòu)施工風險起到積極作用。研發(fā)內(nèi)容目前由廣鐵集團工程監(jiān)督站牽頭研發(fā)的《研發(fā)內(nèi)容1）研發(fā)盾構(gòu)司機智能培訓(xùn)平臺

模擬盾構(gòu)操作模式，針對施工期間潛在的風險源，建立一套完善、系統(tǒng)的培訓(xùn)體系，并形成一套針對性強、“寬進嚴出”培訓(xùn)考試系統(tǒng)。培訓(xùn)系統(tǒng)主要包含施工理論培訓(xùn)、盾構(gòu)實操培訓(xùn)兩個方面；考試系統(tǒng)分為盾構(gòu)理論考試和盾構(gòu)實操考試兩大部分。研發(fā)內(nèi)容1）研發(fā)盾構(gòu)司機智能培訓(xùn)平臺模擬盾構(gòu)操作模式研發(fā)內(nèi)容9個模塊實操模擬內(nèi)循環(huán)冷卻泵輔助液壓推進油缸泵空壓機盾尾密封油脂泡沫系統(tǒng)螺旋輸送機皮帶輸送機刀盤設(shè)備技術(shù)參數(shù)主設(shè)備電源:AC220V-250V50Hz±5%；最大電流：1.5A；額定功率：90W；動力用電:DC-24V最大電流10A，額定電流3A；外觀尺寸:2000*1700*1000（長*高*厚）mm；設(shè)備總重量：185Kg；動力控制方式:步進電機+光電監(jiān)測轉(zhuǎn)速反饋；通訊協(xié)議：TCP/IP。培訓(xùn)平臺智能仿真功能研發(fā)內(nèi)容9個模塊實操模擬設(shè)備技術(shù)參數(shù)培訓(xùn)平臺智能仿真研發(fā)內(nèi)容出版《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》專著1本（中國建筑工業(yè)出版社）教程以“基本常識、常規(guī)操作、簡單判定”為主線，包含盾構(gòu)機基本知識、盾構(gòu)司機操作知識、應(yīng)急救緩處置方法、以及國內(nèi)外盾構(gòu)施工經(jīng)典案例等內(nèi)容。

2）編著專著研發(fā)內(nèi)容2）編著專著研發(fā)內(nèi)容上級領(lǐng)導(dǎo)肯定和指導(dǎo)

盾構(gòu)機司機培訓(xùn)對我國盾構(gòu)施工技術(shù)水平的提高，尤其盾構(gòu)機司機的專業(yè)素養(yǎng)提升，起到極大的促進和推動作用。盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程編寫委員會的專家積極響應(yīng)習近平主席“把論文寫在祖國的大地上，把科技成果應(yīng)用在實現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中”的重要講話，認真編寫出《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，全面系統(tǒng)地論述了盾構(gòu)機基礎(chǔ)知識、工作原理、標準化操作、事故預(yù)防及應(yīng)急知識，并結(jié)合大量國內(nèi)盾構(gòu)施工典型案例分析，在國內(nèi)首次系統(tǒng)性地提出了盾構(gòu)機司機規(guī)范化的操作程序，是實現(xiàn)盾構(gòu)機司機培訓(xùn)標準化的有力之作，填補了當前國內(nèi)外空白，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有創(chuàng)新性和重要的實用、經(jīng)濟價值。中國科協(xié)副主席、工程院院士中國鐵路總公司總工程師何華武研發(fā)內(nèi)容上級領(lǐng)導(dǎo)肯定和指導(dǎo)研發(fā)內(nèi)容3）在線培訓(xùn)系統(tǒng)通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)建了盾構(gòu)培訓(xùn)教育網(wǎng)站，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。研發(fā)內(nèi)容3）在線培訓(xùn)系統(tǒng)通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)研發(fā)內(nèi)容4）構(gòu)建盾構(gòu)司機培訓(xùn)體系建立盾構(gòu)司機預(yù)設(shè)類標準化操作考題和預(yù)設(shè)特殊情況現(xiàn)場考題兩大類題庫，提供從理論學習與考試、模擬臺的實踐與考核、盾構(gòu)司機培訓(xùn)考核檔案編制統(tǒng)計等全套技術(shù)支撐體系，可轉(zhuǎn)換形成盾構(gòu)司機職業(yè)技能培訓(xùn)體系。研發(fā)內(nèi)容4）構(gòu)建盾構(gòu)司機培訓(xùn)體系章第3主要科技創(chuàng)新章第3主要科技創(chuàng)新67主要科技創(chuàng)新1）發(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字模擬技術(shù)，研制了人機交互智能虛擬操控平臺，開發(fā)了成套系列盾構(gòu)操控培訓(xùn)模塊，實現(xiàn)了仿真條件下盾構(gòu)操控培訓(xùn)。整體居國際領(lǐng)先水平，申請獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局2項專利。中國鐵道科學研究院科技查新報告顯示：國內(nèi)外（含國際和國內(nèi)）未見同類培訓(xùn)系統(tǒng)，

主要科技創(chuàng)新1）發(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字模擬技術(shù)，研制了人機交主要科技創(chuàng)新通過國內(nèi)外289個隧道盾構(gòu)海量施工數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析與挖掘，揭示了不同地層條件下盾構(gòu)操作關(guān)鍵參數(shù)的映射匹配規(guī)律，建立了全斷面硬巖、軟硬不均、軟土黏土、砂卵石等多種典型地層下盾構(gòu)操作參數(shù)選取準則和范圍閾值體系?；税l(fā)明了盾構(gòu)操控環(huán)境數(shù)字化模擬技術(shù)，實現(xiàn)了盾構(gòu)施工場景虛擬再現(xiàn)，研制了人機交互智能虛擬操控平臺。形成了盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、保壓系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)等9類成套系列盾構(gòu)操控培訓(xùn)模塊，實現(xiàn)仿真條件下土體切削、土碴運送、隧道襯砌、導(dǎo)向糾偏的盾構(gòu)操控培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新通過國內(nèi)外289個隧道盾構(gòu)海量施工數(shù)據(jù)的主要科技創(chuàng)新2）揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系，發(fā)明了盾構(gòu)故障數(shù)字化模擬技術(shù)，研制了盾構(gòu)故障模擬發(fā)生裝置，實現(xiàn)了多種故障工況的智能培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新2）揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系，發(fā)明主要科技創(chuàng)新綜合理論分析、仿真及現(xiàn)場掘進數(shù)據(jù)處理結(jié)果，利用故障樹分析技術(shù)，建立了盾構(gòu)故障邏輯關(guān)系圖，揭示了盾構(gòu)典型故障與掘進參數(shù)的映射關(guān)系；基于嵌入式技術(shù)，發(fā)明了具有邏輯運算、存儲、順序控制、定時、計數(shù)等功能于一體的盾構(gòu)故障模擬發(fā)生裝置，實現(xiàn)了盾構(gòu)故障的數(shù)字化模擬；開發(fā)了盾構(gòu)故障處理模擬操作軟硬件系統(tǒng)，通過設(shè)定故障場景功能，強化培訓(xùn)人員的應(yīng)變能力，使盾構(gòu)模擬操作真實體現(xiàn)施工現(xiàn)場實際；通過預(yù)設(shè)硬件故障功能，操控人員自行分析排查，實現(xiàn)快速提升盾構(gòu)操控人員應(yīng)對突發(fā)故障的處置能力。主要科技創(chuàng)新綜合理論分析、仿真及現(xiàn)場掘進數(shù)據(jù)處理結(jié)果主要科技創(chuàng)新3）集成了云平臺、數(shù)據(jù)遠距離傳輸、司機數(shù)字化培訓(xùn)等技術(shù)，建立了盾構(gòu)掘進操控數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。onetwo主要科技創(chuàng)新3）集成了云平臺、數(shù)據(jù)遠距離傳輸、司機數(shù)字化培訓(xùn)主要科技創(chuàng)新盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)是降低盾構(gòu)施工風險的主要途徑之一，傳統(tǒng)課堂教學枯燥乏味、理解困難，現(xiàn)場實操又存在安全隱患、且影響生產(chǎn)，互聯(lián)網(wǎng)智能化培訓(xùn)有效性高、且經(jīng)濟性好。本項目通過對以往盾構(gòu)教學資源的挖掘，將海量數(shù)據(jù)通過云存儲功能融入盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)了資源共享；通過對盾構(gòu)各種動作的特征提取，建立了盾構(gòu)掘進操控數(shù)據(jù)庫；通過建立盾構(gòu)虛擬樣機，構(gòu)建了施工虛擬環(huán)境；通過盾構(gòu)操控面板開發(fā)，搭建了用戶與盾構(gòu)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)交互接口，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控的虛擬培訓(xùn)；通過多級模糊綜合評判算法，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控理論測試與實際操作的智能評判，形成了“理論學習→模擬培訓(xùn)→實物操作→考試評價”的培訓(xùn)體系；通過搭建盾構(gòu)操控遠程數(shù)據(jù)傳輸平臺，創(chuàng)建了盾構(gòu)培訓(xùn)教育網(wǎng)站，實現(xiàn)了盾構(gòu)操控互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)。主要科技創(chuàng)新盾構(gòu)從業(yè)人員培訓(xùn)是降低盾構(gòu)施工風險的主要途徑之一章第4技術(shù)、經(jīng)濟、社會價值章第4技術(shù)、經(jīng)濟、社會價值74技術(shù)價值（軟著登字第1140987號）實用新型專利號201520841134.6發(fā)明創(chuàng)造專利號（201510708743.9）專利：國家軟件著作權(quán)授權(quán)1項、國家發(fā)明專利1項、國家實用新型專利1項。技術(shù)價值（軟著登字第1140987號）實用新型專利號發(fā)明創(chuàng)造技術(shù)價值《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》科研成果獲中國鐵道學會2016年度科學技術(shù)一等獎廣鐵集團2015年度科學技術(shù)進步一等獎中國鐵路總公司科技部和鐵科院推薦，《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》作為技術(shù)創(chuàng)新類項目，分別參加第十三屆（北京）、十四屆（上海）中國國際現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會。技術(shù)價值《鐵路大型隧道盾構(gòu)司機智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》科研成果獲中經(jīng)濟價值通過智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，盾構(gòu)司機不用進入施工現(xiàn)場即可進行理論及操作學習，防止誤操作風險，學習系統(tǒng)完整，培訓(xùn)熟練司機的上崗時間大大縮短（節(jié)省時間9個月以上），顯著降低施工成本及安全風險。按以往普通方式培訓(xùn)盾構(gòu)司機需成本20萬元/人，采用智能仿真系統(tǒng)培訓(xùn)僅需成本3萬元/人，人均節(jié)約17萬元/人。全國需培盾構(gòu)從業(yè)人員6000人（其中司機3000人），可為國家節(jié)約培訓(xùn)成本10億多元。經(jīng)濟價值通過智能仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，盾構(gòu)司機不用進入社會價值

研究成果推廣后，形成規(guī)范的職業(yè)技能培訓(xùn)認證體系，將為國內(nèi)盾構(gòu)司機職業(yè)執(zhí)照化創(chuàng)造條件；有助于盾構(gòu)司機操作規(guī)范化、標準化，提升國內(nèi)盾構(gòu)司機隊伍素質(zhì)；打造盾構(gòu)及掘進技術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域行業(yè)標桿，為盾構(gòu)行業(yè)從業(yè)人員提供高端提升平臺。通過盾構(gòu)從業(yè)人員(尤其司機))素質(zhì)提升，規(guī)范隧道盾構(gòu)施工標準化管理，有效降低盾構(gòu)施工風險，防止事故發(fā)生，促進工程建設(shè)又好又快發(fā)展，具備良好社會效益。社會價值研究成果推廣后，形成規(guī)范的職業(yè)技能培訓(xùn)認證體章第5成果推廣應(yīng)用章第5成果推廣應(yīng)用79成果推廣應(yīng)用1）

推廣應(yīng)用原則益公立德服務(wù)建設(shè)行業(yè)，填補盾構(gòu)司機職業(yè)培訓(xùn)體系空白，降低盾構(gòu)施工風險，把科技論文寫在祖國建設(shè)的大地上,實現(xiàn)公益價值。

著書立言面向建筑市場，編著出版《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》，作為國內(nèi)盾構(gòu)施工從業(yè)人員培訓(xùn)教材和工具書，擴大社會效益。

固本立新立足國內(nèi)、面向世界，緊密跟蹤隧道盾構(gòu)行業(yè)發(fā)展需求，不斷創(chuàng)新完善培訓(xùn)系統(tǒng)，提高科研成果適應(yīng)性，保持科研成果先進性。育人立功為盾構(gòu)司機職業(yè)工種執(zhí)照化探路，高效培訓(xùn)合格盾構(gòu)司機，提高盾構(gòu)司機隊伍整體素質(zhì)，有效降低隧道施工風險，創(chuàng)造經(jīng)濟價值。

成果推廣應(yīng)用1）推廣應(yīng)用原則成果推廣應(yīng)用2）推廣應(yīng)用措施辦班設(shè)立培訓(xùn)基地，響應(yīng)施工企業(yè)需求，經(jīng)常性舉辦盾構(gòu)司機培訓(xùn)班，高效培訓(xùn)合格的盾構(gòu)司機，有效緩解當前盾構(gòu)司機缺乏狀況，提升盾構(gòu)司機隊伍整體素質(zhì)裝備在保護知識產(chǎn)權(quán)的前提下，面向建筑市場提供盾構(gòu)模擬操作平臺，為施工企業(yè)自培盾構(gòu)司機提供技術(shù)裝備和智力支持。

建網(wǎng)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)在線練習、培訓(xùn)和考試等功能。出書組織專家編著盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程，面向建筑市場公開出版發(fā)行，作為盾構(gòu)施工技術(shù)人員工具書和盾構(gòu)司機培訓(xùn)教材。

交流結(jié)合課題創(chuàng)新發(fā)展需要，適時舉辦盾構(gòu)施工交流會議，組織國內(nèi)外盾構(gòu)施工技術(shù)專家研討，促進盾構(gòu)施工技術(shù)水平提高。成果推廣應(yīng)用2）推廣應(yīng)用措施成果推廣應(yīng)用3）推廣應(yīng)用情況舉辦盾構(gòu)司機培訓(xùn)班

自2015年底培訓(xùn)系統(tǒng)推廣應(yīng)用以來，在長株潭城際、珠三角城際、廣珠城際珠海機場延長線、廣州地鐵等項目，組織開展從理論到實際操作的全方位培訓(xùn)。依托《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》和模擬操控平臺，講解盾構(gòu)施工知識，通過影像資料、PPT、動畫等，以通俗的語言、文字、圖畫簡明扼要的進行授課培訓(xùn)；結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，引用相應(yīng)的施工案例，采用技能競賽、知識競答、交流討論、理論考試、模擬操作等形式，促使培訓(xùn)人員掌握盾構(gòu)操作相關(guān)要點。發(fā)行《盾構(gòu)機司機培訓(xùn)教程》專著

由中國建筑工業(yè)出版社已于2016年國內(nèi)公開出版發(fā)行，首印8000冊。。

成果推廣應(yīng)用3）推廣應(yīng)用情況培訓(xùn)效果全國盾構(gòu)司機培訓(xùn)2016至2017年，在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室（鄭州），組織7期全國盾構(gòu)司機培訓(xùn)班。國內(nèi)隧道盾構(gòu)專業(yè)施工及相關(guān)裝備等100余名專家進行課程輔導(dǎo)，中鐵工總、中鐵建、中交和中建等等30家施工單位，珠三角城際、湖南城際公司等10多家建設(shè)單位，北京鐵研等20家監(jiān)理公司共450多名盾構(gòu)司機參加培訓(xùn)學習。國家鐵路局、中國鐵路總公司工程監(jiān)督總站、中國土木工程學會、廣鐵工程監(jiān)督站、湖南城際公司、中鐵隧道局等單位相關(guān)負責人參加并指導(dǎo)。培訓(xùn)效果2016至2017年，在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重培訓(xùn)效果廣鐵集團工程監(jiān)督站聯(lián)合盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室、中鐵隧道集團公司，已組織中鐵工總、鐵建、中交和中建等5大總公司30多個局（集團）管理和作業(yè)人員，現(xiàn)場進行培訓(xùn)或再教育。新司機通過理論學習與模擬操作，了解盾構(gòu)機控制原理，結(jié)合不同環(huán)境下實例學習，系統(tǒng)掌握盾構(gòu)掘進施工要領(lǐng)，有效縮短培養(yǎng)周期；老司機通過培訓(xùn)，掌握盾構(gòu)機設(shè)備各系統(tǒng)原理及邏輯關(guān)系，規(guī)范盾構(gòu)操作各系統(tǒng)啟動的先后順序，明確各系統(tǒng)設(shè)備運行的前提條件，改變以往“設(shè)備能運轉(zhuǎn)即可”不規(guī)范