等效矩形应力图强度与受压区混凝土最大应力的比值混凝土的抗压强度设计值管片宽度轴向力到受拉钢筋合力点的距离钢筋屈服强度设计值截面的有效高度截面承受的最大轴力，。将已知数值带入计算可得对受拉面配筋式中矩形应力图强度与受压区混凝土最大应力的比值混凝土的抗压强度设计值管片宽度钢筋屈服强度设计值截面承受的最大轴力，。其余各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得故。对衬砌管片进行外排配筋时与内排配筋步骤相同弯矩轴力，取和较大者。对受压面配筋式中各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得。对受拉面配筋式中各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得故。综合所计算的数据，同时考虑到结构的重要性系数为，对于管片的配筋如下内筋为，面积为外筋为，面积为。验算总的配筋率式中内部配筋的计算面积外部配筋的计算面积，。式中内部配筋的计算面积外部配筋的计算面积，。故有，满足配筋要求。所设计的主筋满足要求。标准环管片配筋为经上述各项验算，设计的成果为衬砌管片厚度为，每环宽为条件许可的情况下，尽可能布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精确度，然后按照测站进行平差，求的各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程，在施工过程中测出高程。高差即为沉降值。数据分析与处理地表沉降量测随着施工进度进行，根据开挖部位，步骤及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图沉降变化速度加速度曲线图。当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时停工检查原因。建筑物沉降监测本隧道主要由赣江西岸秋水广场起，经赣江中大道后，穿越赣江沿江中大道，经中山西路后与东端的滨江大道站相连接。赣江两侧道路均为城市主干道，附近还有少量建筑物，所以对影响区的建筑物进行监测。监测仪器全自动电子水准仪，玻璃钢瓦尺等。监测方法主要监测建筑物的不均匀沉降，水平位移。用精密水准仪和电子经纬仪进行量测，在施工过程中注意观测房屋的裂缝情况，根据测量结果来判断建筑物的变形和沉降情况。布点原则在地表下沉纵向和横向范围内的建筑物应进行有无下沉及倾斜监测，基点的埋设同地表沉降观测相同。沉降测点埋设，进行运动控制。由于位控模块昂贵，没有经济性，因此运用自带的高速脉冲输出点来控制步进电机的运动。高速脉冲输出功能即在的指定输出点上实现脉冲输出和脉宽调制功能。系列配有两个发生器，它们可以产生个高速脉冲串或者个脉冲调制波形。个发生器输出点是，另个发生器输出点是。当和作为高速输出点时，其普通输出点被禁用，而当不作为发生器时，和可作为普通输出点使用。般情况下，输出负载至少为的额定负载。在本设计中使用的压力水位距离隧道顶部的高度为。衬砌拱底反力式中水的容重，取为。将已知数值带入计算可得考虑特殊荷载作用本设计中特殊荷载指人防地震荷载等。竖向特殊荷载取，侧向特殊荷载取。对基本使用阶段和特殊荷载阶段两种情况下进行计算。由于结构对称，取左半衬砌圆环进行分析，将其均分为九个部分，各部分分别为，其中表示衬砌圆环垂直直径处为处逆时针处，以此类推。计算中弯矩用表示，轴力用表示，终值由结构在各种荷载作用下得到的内力经过叠加得到，各断面内力系数表如下表。根据表中内力计算公式进行计算，结果见表。由于本工程所采用的管片设计宽度为，而荷载计算是按管片宽度计算所得，所以最终荷载应在计算基础上乘以的系数。将内力组合汇总如下表表断面内力系数表荷载截面位置截面内力荷载自重上部荷载底部反力水压均布测压测压表管片内力计算览表截面位置基本使用阶段特殊荷载阶段由于本工程所采用的管片设计宽度为，而荷载计算是按管片宽度计算所得，所以最终荷载应在计算基础上乘以的系数。将内力组合汇总如表表管片内力组合览表截面位置内力组合管片内力组合根据计算所得的内力图绘出衬砌的内力组合图如下图衬砌内力组合图由内力组合值可知，弯矩在拱底处取得正的最大值管片内侧受拉，在的时候取得负的最大值管片外侧受拉，轴力在时取得最大值。衬砌配筋计算管片配筋取衬砌结构承受弯矩最大值作为设计依据，在内力组合中得出的结果，在时截面内侧受拉弯矩最大，时截面外侧受拉弯矩最大。故按时的截面进行内排钢筋设计，按时的截面进行外排钢筋设计。根据混凝土结构设计规范，并参考文献盾构法隧道施工技术及应用，按偏心受压构件进行截面配筋设计。对衬砌管片进行内排配筋时弯矩轴力。管片钢筋选定为型热轧钢筋，选用混凝土等级为混凝土。，。取和较大者式中截面的初始偏心距轴向力在偏心方向上的附加偏心距修正截面初始偏心距混凝土的保护层厚度管片的厚度，。所以，初判属大偏心受压情况。将已知数值带入计算可得式中轴向力到受拉钢筋合力点的距离截面的偏心距增大系数，取为对受压面配筋式中矩形应力图强度与受压区混凝土最大应力的比值混凝土的抗压强度设计值管片宽度界限相对受压区高度钢筋屈服强度设计值截面的有效高度，。根据选定的Ⅲ级钢筋和混凝土，查表可得。将已知数值带入计算可得。为负说明混凝土受压强度已经足够，按最小配筋率计算。最小配筋率查表得,式中最小配筋率混凝土的抗拉强度设计值钢筋的屈服强度设计值，。式中管片宽度截面的有效高度，。将已知数值带入计算可得。由于受压区采用最小配筋，则要重新计算受压区高度式中编程软件中有编写控制步进电机的向导功能，因此采用向导编写步进电机的控制程序。向导设置过程如下所示。点击编程软件的新项目的向导，然后选择如图所示。图向导的选择点击后，会跳出个指定个脉冲发生器界面，选择后点击下步。如图所示。图高速脉冲输出点选择选好脉冲输出点后，便开始选择脉冲串输出方式，选择线性脉冲串输出，选好后点击下步。如图所示。图脉冲输出方式选择④选好脉冲串的输出方式后，便开始选择电机速度，由于步进电机转圈的脉冲数是，在这里把瓷砖的厚度最大值预设为，因此，步进电机的最高速度为脉冲，而步进电机的最小速度和启动停止速度采用默认值为脉冲，选好后点击下步。过程如图所示。图步进电机速度设置选好步进电机的最高速度和最小速度后，便选择加减速时间，从最小速度加速到最大速度和最大速度减速到最小速度都是采用默认设置，都是，选好后点击下步。过程如图所示。图步进电机加减速时间设置设置好加减速时间后，便开始为每步设置运动包络，由于步进电机转周为，瓷砖的厚度预设为，所以步的目标速度是脉冲，步的结束位置是，总位移为，操作模式选择相对位置，设置好后点击下步。过程如图所示。图步进电机运动包络定义设置好运动包络后，便开始为设置分配存储区，使用默认设置，设置好后点击下步。过程如图所示。图配置分配存储区当设置都完成后，会形成步进电机控制子程序，点击完成，便完成步进电机程序的编写。过程如图所示。图步进电机子程序高速脉冲输出点的设置与差不多，这边不在赘述。的通信为网络选择通信接口可以支持各种类型的通讯网络。在接口属性对话框进行网络选择，个选定的网络将被作为个接口来使用，能够访问这些通信网络的各类接口包括主站电缆通信卡以太网通信卡通过下列步骤，可以在选择通信接口，如图所示。在通信设置窗口中双击图标。为选择接口参数。图通信接口主站电缆可以通过主站电缆进行通信。这些电缆允许通过或接口进行通信。如图所示。选择主站电缆的方法很简单，只需执行以下步骤即可在属性页中，点击属性按钮。在属性页中，点击本地连接标签。选中。图多主站电缆选择为此体现在程序上面主要是采用向导来编写。只要跟随向导步步把参数设置好就可以了，要用的时候直接在主程序上调用就行。由于步进电机的运动指令的使能端需要直接通，因此与连接，只有步进电机的控制指令接通后，步进电机的运动指令才能使用。在步进电机的控制指令上的分别代表急停和减速停止。代表启动按钮，代表停止按钮，代表复位按钮，代表光电传感器，指步进电机的限位开关，和代表夹泡沫步进电机的限位开关，中间继电器是代表当瓷砖被推到包装台上的时候开始接通，夹泡沫步进电机开始工作。程序如图所示。图步进电机运动模块机械手运动模块把包装好的瓷砖运送到合适位置是采用了两台减速电机来运送的。台减速电机在等效矩形应力图强度与受压区混凝土最大应力的比值混凝土的抗压强度设计值管片宽度轴向力到受拉钢筋合力点的距离钢筋屈服强度设计值截面的有效高度截面承受的最大轴力，。将已知数值带入计算可得对受拉面配筋式中矩形应力图强度与受压区混凝土最大应力的比值混凝土的抗压强度设计值管片宽度钢筋屈服强度设计值截面承受的最大轴力，。其余各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得故。对衬砌管片进行外排配筋时与内排配筋步骤相同弯矩轴力，取和较大者。对受压面配筋式中各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得。对受拉面配筋式中各符号的解释与前面致。将已知数值带入计算可得故。综合所计算的数据，同时考虑到结构的重要性系数为，对于管片的配筋如下内筋为，面积为外筋为，面积为。验算总的配筋率式中内部配筋的计算面积外部配筋的计算面积，。式中内部配筋的计算面积外部配筋的计算面积，。故有，满足配筋要求。所设计的主筋满足要求。标准环管片配筋为经上述各项验算，设计的成果为衬砌管片厚度为，每环宽为条件许可的情况下，尽可能布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精确度，然后按照测站进行平差，求的各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程，在施工过程中测出高程。高差即为沉降值。数据分析与处理地表沉降量测随着施工进度进行，根据开挖部位，步骤及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图沉降变化速度加速度曲线图。当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时停工检查原因。建筑物沉降监测本隧道主要由赣江西岸秋水广场起，经赣江中大道后，穿越赣江沿江中大道，经中山西路后与东端的滨江大道站相连接。赣江两侧道路均为城市主干道，附近还有少量建筑物，所以对影响区的建筑物进行监测。监测仪器全自动电子水准仪，玻璃钢瓦尺等。监测方法主要监测建筑物的不均匀沉降，水平位移。用精密水准仪和电子经纬仪进行量测，在施工过程中注意观测房屋的裂缝情况，根据测量结果来判断建筑物的变形和沉降情况。布点原则在地表下沉纵向和横向范围内的建筑物应进行有无下沉及倾斜监测，基点的埋设同地表沉降观测相同。沉降测点埋设，进行运动控制。由于位控模块昂贵，没有经济性，因此运用自带的高速脉冲输出点来控制步进电机的运动。高速脉冲输出功能即在的指定输出点上实现脉冲输出和脉宽调制功能。系列配有两个发生器，它们可以产生个高速脉冲串或者个脉冲调制波形。个发生器输出点是，另个发生器输出点是。当和作为高速输出点时，其普通输出点被禁用，而当不作为发生器时，和可作为普通输出点使用。般情况下，输出负载至少为的额定负载。在本设计中使用的