CN104500084A - 一种矩形盾构机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的矩形盾构机及其控制方法，刀盘装置包括：按设定角度差设置于前段壳体的第一刀盘和第二刀盘、位于第一刀盘和第二刀盘后方的偏心多轴异形刀盘、用于驱动第一刀盘作圆周运动的第一刀盘驱动、用于驱动第二刀盘作圆周运动的第二刀盘驱动、用于驱动偏心多轴异形刀盘作偏心回转运动的偏心多轴异形刀盘驱动，第一刀盘与第二刀盘均为X形辐条式结构刀盘，设定角度差为80至100度，第一刀盘与第二刀盘的中心距小于第一刀盘与第二刀盘的半径之和。第一刀盘和第二刀盘相互不发生碰撞并在第一工作面进行挖掘，偏心多轴异形刀盘在第二工作面进行切削，整个刀盘装置在矩形断面中切削最大面积，使整个开挖面呈矩形，达到全断面切削。

Description

一种矩形盾构机及其控制方法

技术领域

本发明涉及隧道盾构施工技术领域，尤其是指一种矩形盾构机及其控制方法。

背景技术

随着城市地下空间的大规模的开发，盾构法施工技术因其对地上、地下构筑物、周边环境影响小，保证交通通行、减少道路中断、管线搬迁等优势，越来越多地被应用于城市道路、地下共同沟、地铁隧道施工，纵观国内外盾构技术的发展，其趋势将是多元化和多样化的。在隧道断面方面，除了向超大直径断面隧道发展以外，也向异形断面隧道发展。从隧道的使用功能来分析，公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、人行地道、地下共同沟的断面形式以矩形或类矩形最为合适，最为经济，因而矩形盾构的研发和应用意义十分重大。

然而，矩形盾构技术在发展的同时也面临着诸多的挑战，其中，切削刀盘的控制方法就是重要的挑战之一。通常的刀盘控制方法不能保证矩形盾构多刀盘之间的切削始终保持同步进行，这样会影响隧道施工质量。因此，有必要对现有矩形盾构刀盘的控制方法进行改进。另外，切削刀盘也是重要的挑战之一。通常的切削刀盘不能实现全断面切削作用，将直接影响隧道施工质量。

其次，管片拼装机也是重要的挑战之一。通常的管片拼装机只能实现六个方向的自由度调节，然而在实际的拼装过程中，管片的实际位置并不会这么规则的沿着这六个自由度，因此会造成实际拼装管片过程中造成管片定位的不准确，影响管片拼装的速度以及质量。

另外，用于连接盾构壳体的密封结构也是重要的挑战之一。目前，现有盾构的前后段壳体一般会通过铰接方式连接起来，为了防止泥水倒灌，在前后壳体的搭接处安装密封结构。而在现有大断面矩形或类矩形盾构壳体的加工制造中，很难保证其前后段壳体外周的尺寸精度，因而，在安装铰接后，前段壳体和后段壳体之间存在间隙尺寸有偏差。若仅采用普通现有的方式密封，则会导致压密量的不均匀。

因此，对现有的矩形盾构进行改进是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种矩形盾构机，包括前段壳体、后段壳体、设置于所述前段壳体前端的刀盘装置、设置于所述后段壳体上的管片拼装系统，以及设置于所述前段壳体与所述后段壳体之间的铰接密封结构，其中：

所述刀盘装置包括按设定角度差设置于所述前段壳体的前端的第一刀盘和第二刀盘、位于所述第一刀盘和所述第二刀盘后方的偏心多轴异形刀盘、用于驱动所述第一刀盘作圆周运动的第一刀盘驱动、用于驱动所述第二刀盘作圆周运动的第二刀盘驱动、以及用于驱动所述偏心多轴异形刀盘作偏心回转运动的偏心多轴异形刀盘驱动，其中，所述第一刀盘与所述第二刀盘均为X形辐条式结构刀盘，所述设定角度差为80度至100度，所述第一刀盘与所述第二刀盘的中心距小于所述第一刀盘与所述第二刀盘的半径之和。

本发明的矩形盾构机，刀盘装置由在第一个工作面切削的第一刀盘和第二刀盘两个大刀盘以及在第二个工作面切削的偏心多轴异形刀盘组成，使其能进行超大矩形断面的矩形隧道施工。第一刀盘和第二刀盘在第一个工作面对开挖面主要部分进行挖掘，并同时支护开挖面的土体，利用偏心多轴异形刀盘对第一刀盘和第二刀盘所切削断面的间隙进行第二个工作面进行切削，使整个开挖面呈矩形，完成全断面切削。第一刀盘和第二刀盘的设计应保证了相互之间不发生碰撞，以使第一刀盘和第二刀盘在矩形断面中切削最大面积，在第一刀盘和第二刀盘切削面积外切削不到的部分由偏心多轴异形刀盘进行切削，并且偏心多轴异形刀盘的切削面积大于第一刀盘和第二刀盘不能切削的面积，使整个开挖面呈矩形，从而达到全断面切削。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述设定角度差为90度。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述第一刀盘和所述第二刀盘均包括刀盘座和沿圆周对称设置于所述刀盘座上的两个扇形刀盘。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述前段壳体的前端面开设有供所述第一刀盘驱动的第一驱动轴穿设的第一连接孔和供所述第二刀盘驱动的第二驱动轴穿设的第二连接孔，所述第一驱动轴通过高强螺栓与所述第一刀盘的刀盘座相连接，所述第二驱动轴通过高强螺栓与所述第二刀盘的刀盘座相连接。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述偏心多轴异形刀盘包括中间连接杆和对称设置于所述中间连接杆两端的两个长条形刀盘。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述偏心多轴异形刀盘驱动包括主轴承座、固接于所述主轴承座上的偏心曲轴和固接于所述偏心曲轴上的轴承支座，所述轴承支座通过高强螺栓与所述偏心多轴异形刀盘相连接。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述偏心多轴异形刀盘驱动的数量为四个，两个所述长条形刀盘上分别对称连接有两个所述偏心多轴异形刀盘驱动。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述管片拼装系统包括两个拼装机，由矩形盾构机开挖形成的矩形隧道包括两个拼装空间，两个所述拼装空间内分别设有一个所述拼装机，所述拼装机包括：

轴向平移机构，包括与盾构主机连接且沿盾构轴线方向设置的两个轴向导轨和设于两个所述轴向导轨上且可沿所述轴向导轨移动的固定盘体；

回转机构，包括设于所述固定盘体上且可沿盾构轴线方向绕所述固定盘体旋转的回转盘体；

提升机构，包括对称设置于所述回转盘体上的两个导向座和分别设于两个所述导向座内且可沿所述导向座的轴线方向移动的两个提升柱；

横向平移机构，包括沿垂直于导向座的轴线方向固设于两个所述提升柱上的机架、设于所述机架内的两个横向导轨和设于两个所述横向导轨上且可沿所述横向导轨移动的吊装架；

微调机构，包括可伸缩地设置于所述吊装架底部的球铰油缸和多个调偏油缸，所述球铰油缸上设于用于固定管片的吊具，所述调偏油缸上设有垫块。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述固定盘体通过连接于所述固定盘体与所述轴向导轨之间的轴向平移油缸沿所述轴向导轨移动。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述回转机构还包括用于驱动所述回转盘体的回转电机，所述回转盘体的内环面设有第一齿条，所述回转电机的机轴上设有与所述第一齿条相配合的第二齿条。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述提升柱通过设置于所述机架上的提升油缸沿所述导向座的轴线方向移动。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述吊装架通过连接于所述吊装架与所述机架之间的横向平移油缸沿所述横向导轨移动。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述调偏油缸的数量为四个，所述吊装架底部设有调偏座，所述球铰油缸设于所述调偏座的中心，四个所述调偏油缸均匀设置于以所述球铰油缸为圆心的同一圆周上。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，两个所述拼装空间之间拼装有中隔墙，所述中隔墙由任一所述拼装机拼装而成。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述前段壳体套设于所述后段壳体外，所述前段壳体的内壁与所述后段壳体的外壁之间形成有安装间隙；

所述铰接密封结构包括径向密封圈、调节紧压件以及齿形密封圈，所述径向密封圈与所述齿形密封圈环设填充于所述安装间隙内，所述调节紧压件沿径向穿过所述后段壳体并顶压所述径向密封圈进而压迫所述前段壳体。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述后段壳体的外壁环设有一凹槽，所述径向密封圈卡设于所述凹槽内，所述调节紧压件沿所述后段壳体的径向穿过所述凹槽进而顶压于所述径向密封圈。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述凹槽内设有多块调节板，所述径向密封圈压覆于所述调节板上，所述调节紧压件为调节螺栓并顶压于所述调节板。

本发明矩形盾构机的进一步改进在于，所述后段壳体的外壁上设有三道所述齿形密封圈以及四道所述压板，四道所述压板分别压设于三道所述齿形密封圈的两侧进而将所述齿形密封圈固定于所述后段壳体的外壁，其中，自所述前段壳体起的第二道压板高于其他压板从而与所述前段壳体形成供纠偏用的定位支点。

本发明还提供了一种矩形盾构机的控制方法，包括：

提供按设定角度差设置的第一刀盘和第二刀盘、用于测定所述第一刀盘和所述第二刀盘的角度的第一角度检测仪，以及用于控制所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速的控制装置；

将所述第一刀盘与所述第二刀盘的中心距设置为小于所述第一刀盘与所述第二刀盘的半径之和；

启动所述第一刀盘和所述第二刀盘，通过所述第一角度检测仪实时测得所述第一刀盘和所述第二刀盘的角度；

所述控制装置计算所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差，将所述实时角度差与所述设定角度差进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速进行修正；

所述控制装置基于修正结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘分别输出第一转速信号和第二转速信号，使测得的所述实时角度差等于所述设定角度差。

本发明矩形盾构机的控制方法，通过第一角度检测仪实时测定第一刀盘和第二刀盘的实时角度差与设定角度差进行比较，再通过控制装置调节第一刀盘和第二刀盘的转速，使第一刀盘和第二刀盘的角度差与设定角度差相同，从而保证第一刀盘和第二刀盘不发生相互干涉，并确保第一刀盘和第二刀盘转速的同步。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，所述控制装置计算所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差，进一步包括：所述第一角度检测仪将实时测得的所述第一刀盘的第一角度信号和所述第二刀盘的第二角度信号反馈给所述控制装置，所述控制装置基于所述第一角度信号和所述第二角度信号，计算得到所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，所述控制装置根据比较结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速进行修正，进一步包括：

提供所述实时角度差与所述设定角度差的差值误差允许范围；

所述控制装置计算所述实时角度差与所述设定角度差的实际差值，将所述实际差值与所述差值误差允许范围进行比较；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且大于零，则修正增加所述第一转速信号，修正减小所述第二转速信号；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且小于零，则修正减小所述第一转速信号，修正增加所述第二转速信号；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围外，则对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出停止信号。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，所述第一刀盘和所述第二刀盘后方设有偏心多轴异形刀盘，所述控制方法还包括所述偏心多轴异形刀盘的转速调节方法，其包括：

所述控制装置计算所述第一转速信号和所述第二转速信号的转速均值；

所述控制装置根据所述转速均值的变化比例，对所述偏心多轴异形刀盘的转速进行调节，使所述偏心多轴异形刀盘的转速的变化比例与所述转速均值的变化比例相同。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，所述偏心多轴异形刀盘包括一个主偏心曲轴和多个辅偏心曲轴，所述控制方法还包括对所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的控制方法，其包括：

提供用于测定所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度的第二角度检测仪；

通过所述第二角度检测仪实时测得所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度；

所述控制装置根据所述第二角度检测仪的检测结果，对多个所述辅偏心曲轴的转速进行调节，使多个所述辅偏心曲轴的角度与所述主偏心曲轴的角度相等。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，还包括盾构推进速度的调节方法，其包括：

提供所述矩形盾构机的设定推进速度和用于测定所述矩形盾构机的实际推进速度的盾构速度检测仪；

通过所述盾构速度检测仪实时测得所述实际推进速度；

所述控制装置将所述实际推进速度与所述设定推进速度进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述实际推进速度等于所述设定推进速度。

本发明矩形盾构机的控制方法的进一步改进在于，整个盾构推进过程包括多个推进阶段，在每个所述推进阶段的初始阶段均实行一次调零步骤，所述调零步骤包括：

所述控制装置对所述矩形盾构机输出推进停止信号；

所述控制装置对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出刀盘停止信号；

通过所述第一角度检测仪测定所述第一刀盘和所述第二刀盘的停止角度，将所述第一刀盘的第一停止角度信号和所述第二刀盘的第二停止角度信号反馈给所述控制装置；

所述控制装置计算所述第一停止角度信号和所述第二停止角度信号的停止角度差，将所述停止角度差与所述设定角度差进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述停止角度差等于所述设定角度差。

附图说明

图1是本发明矩形盾构机的结构示意图。

图2是本发明矩形盾构机的刀盘装置的结构示意图。

图3是本发明矩形盾构机的刀盘装置在前端壳体上的安装点位示意图。

图4是本发明矩形盾构机的刀盘装置的偏心多轴异形刀盘的结构示意图。

图5是本发明矩形盾构机的刀盘装置的偏心多轴异形刀盘驱动的放大示意图。

图6是本发明矩形盾构机的控制方法的流程图。

图7是本发明矩形盾构机的控制方法的控制原理图。

图8是本发明矩形盾构机的控制方法的控制装置对第一刀盘和第二刀盘的转速进行修正的流程图。

图9是本发明矩形盾构机的控制方法的偏心多轴异形刀盘的转速调节方法的流程图。

图10是本发明矩形盾构机的控制方法的主偏心曲轴和辅偏心曲轴的角度调节方法的流程图。

图11是本发明矩形盾构机的控制方法的盾构推进速度的调节方法的流程图。

图12是本发明矩形盾构机的控制方法的调零步骤的流程图。

图13是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的结构示意图。

图14是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的结构示意图。

图15是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的俯视图。

图16是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的横向平移机构及微调机构的仰视图。

图17是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机绕盾构轴线方向旋转的示意图。

图18是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机沿导向座的轴线方向移动的示意图。

图19是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机沿垂直于导向座的轴线方向移动的示意图。

图20是本发明矩形盾构机管的片拼装系统的拼装机的提升机构的极限位置示意图。

图21是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机上的管片沿导向座的轴线方向移动微调的示意图。

图22是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机上的管片绕盾构轴线方向旋转微调的示意图。

图23是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的工作示意图。

图24为本发明矩形盾构机的铰接密封结构的整体示意图。

图25为对应于图24中A区域的放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明矩形盾构机的结构示意图。配合参看图1所示，本发明的矩形盾构机，包括前段壳体1、后段壳体2、设置于所述前段壳体1前端的刀盘装置3、设置于所述后段壳体2上的管片拼装系统4、设置于所述前段壳体1与所述后段壳体2之间的铰接密封结构5、以及螺旋输送机6。

图2是本发明矩形盾构机的刀盘装置的结构示意图，配合参看图2所示，本发明的矩形盾构机的刀盘装置，设置于盾构机的前段壳体上，所述刀盘装置包括：

按设定角度差设置于所述前段壳体的前端的第一刀盘10和第二刀盘20、位于所述第一刀盘10和所述第二刀盘20后方的偏心多轴异形刀盘30、用于驱动所述第一刀盘10作圆周运动的第一刀盘驱动、用于驱动所述第二刀盘20作圆周运动的第二刀盘驱动、以及用于驱动所述偏心多轴异形刀盘30作偏心回转运动的偏心多轴异形刀盘驱动，其中，所述第一刀盘10与所述第二刀盘20均为X形辐条式结构刀盘，所述设定角度差为80度至100度，所述第一刀盘10与所述第二刀盘20的中心距小于所述第一刀盘10与所述第二刀盘20的半径之和。优选地，所述设定角度差为90度。

具体地，所述第一刀盘10与所述第二刀盘20均为X形辐条式结构刀盘，所述第一刀盘10与所述第二刀盘20均包括刀盘座110、210和沿圆周对称设置于所述刀盘座110、210上的两个扇形刀盘120、220。所述扇形刀盘120、220内通过弧形板130、230和直板140、240分隔成多个出土孔150、250。其中，所述扇形刀盘120、220和所述直板140、240靠近切削主体的前端面均安装有切削刀具。

结合图3与图4所示，所述前段壳体的前端面开设有供所述第一刀盘驱动的第一驱动轴穿设的第一连接孔410和供所述第二刀盘驱动的第二驱动轴穿设的第二连接孔420，所述第一驱动轴通过高强螺栓与所述第一刀盘10的刀盘座110相连接，所述第二驱动轴通过高强螺栓与所述第二刀盘20的刀盘座210相连接。所述第一刀盘10在所述第一刀盘驱动的作用下做圆周运动进行土体切削，所述第二刀盘20在所述第二刀盘驱动的作用下做圆周运动进行土体切削。

结合图3与图4所示，所述偏心多轴异形刀盘30为类工字型结构刀盘，所述偏心多轴异形刀盘30包括中间连接杆310和对称设置于所述中间连接杆310两端的两个长条形刀盘320。所述长条形刀盘320内通过隔板330分隔成多个出土孔340。其中，所述长条形刀盘320和所述隔板330上靠近切削主体的侧面均安装有切削刀具。

进一步地，结合图3与图5所示，所述偏心多轴异形刀盘驱动50包括主轴承座510、固接于所述主轴承座510上的偏心曲轴520和固接于所述偏心曲轴520上的轴承支座530，所述轴承支座530通过高强螺栓与所述偏心多轴异形刀盘30相连接。所述偏心多轴异形刀盘30在所述偏心多轴异形刀盘驱动50的作用下做偏心回转运动进行土体切削。特别地，当偏心多轴异形刀盘驱动50的数量为多个时，其中一个偏心多轴异形刀盘驱动50的偏心曲轴为主偏心曲轴，其余的为辅偏心曲轴。优选地，所述偏心多轴异形刀盘驱动50的数量为四个，两个所述长条形刀盘320上分别对称连接有两个所述偏心多轴异形刀盘驱动50。

本发明的矩形盾构机的刀盘装置由在第一个工作面切削的第一刀盘和第二刀盘两个大刀盘以及在第二个工作面切削的偏心多轴异形刀盘组成，使其能进行超大矩形断面的矩形隧道施工。第一刀盘和第二刀盘在第一个工作面对开挖面主要部分进行挖掘，并同时支护开挖面的土体，利用偏心多轴异形刀盘对第一刀盘和第二刀盘所切削断面的间隙进行第二个工作面进行切削，使整个开挖面呈矩形，完成全断面切削。第一刀盘和第二刀盘的设计应保证了相互之间不发生碰撞，以使第一刀盘和第二刀盘在矩形断面中切削最大面积，在第一刀盘和第二刀盘切削面积外切削不到的部分由偏心多轴异形刀盘进行切削，并且偏心多轴异形刀盘的切削面积大于第一刀盘和第二刀盘不能切削的面积，使整个开挖面呈矩形，从而达到全断面切削。

但是，由于矩形盾构机在第一工作面上第一刀盘和第二刀盘的运转轨迹有部分重叠，因此必须控制第一刀盘和第二刀盘的角度差。

图6是本发明矩形盾构机的控制方法的流程图，图7是本发明矩形盾构机的控制方法的控制原理图。配合参看图6与图7所示，为了控制第一刀盘和第二刀盘的角度差以防止第一刀盘和第二刀盘发生碰撞，本发明还提出了一种矩形盾构机的控制方法，包括：

S101结合图7所示，首先，本发明矩形盾构机的控制方法中用到的控制器件包括：用于测定所述第一刀盘10和所述第二刀盘20的角度的第一角度检测仪610、用于测定所述第一刀盘10和所述第二刀盘20的转速的刀盘转速检测仪、用于控制所述第一刀盘10、所述第二刀盘20和偏心多轴异形刀盘30的转速的控制装置620、用于测定所述矩形盾构机90的实际推进速度的盾构速度检测仪630，以及用于测定所述偏心多轴异形刀盘30的主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度的第二角度检测仪640。其中，第一角度检测仪40优选地包括两个单独设置的角度检测器，分别安装在第一刀盘10和第二刀盘20的驱动轴的中心位置；控制装置620采用交流电动机驱动和多台变频器实现对第一刀盘10、第二刀盘20，以及偏心多轴异形刀盘30的主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的转速的调节。

S102将所述第一刀盘10与所述第二刀盘20的中心距设置为小于所述第一刀盘10与所述第二刀盘20的半径之和；

S103启动所述第一刀盘10和所述第二刀盘20，通过所述第一角度检测仪610实时测得所述第一刀盘10和所述第二刀盘20的角度，所述第一角度检测仪610将实时测得的所述第一刀盘10的第一角度信号和所述第二刀盘20的第二角度信号反馈给所述控制装置620；

S104所述控制装置620基于所述第一角度信号和所述第二角度信号，计算所述第一刀盘10和所述第二刀盘20的实时角度差，将所述实时角度差与所述设定角度差进行比较；

S105所述控制装置620根据比较结果与所刀盘转速检测仪的检测结果，对所述第一刀盘10和所述第二刀盘20的转速进行修正；

S106所述控制装置620基于修正结果，对所述第一刀盘10和所述第二刀盘20分别输出第一转速信号和第二转速信号，使测得的所述实时角度差等于所述设定角度差。

图8是本发明矩形盾构机的控制方法的控制装置对第一刀盘和第二刀盘的转速进行修正的流程图，配合参看图8所示，其中，所述控制装置根据比较结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速进行修正，进一步包括：

S201提供所述实时角度差与所述设定角度差的差值误差允许范围；

S202所述控制装置计算所述实时角度差与所述设定角度差的实际差值，将所述实际差值与所述差值误差允许范围进行比较；

S203所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且大于零，则修正增加所述第一转速信号，修正减小所述第二转速信号；

S204所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且小于零，则修正减小所述第一转速信号，修正增加所述第二转速信号；

S205所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围外，则对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出停止信号。

本发明矩形盾构机的控制方法，在刀盘启动过程中，采用在变频器中预制加速时间和分段加速的方式，保证启动期间刀盘运转的安全。在刀盘运转期间，通过第一角度检测仪实时测定第一刀盘和第二刀盘的实时角度差，通过控制装置计算第一刀盘和第二刀盘的角度差后与设定角度差进行比较，控制装置再通过防干涉的算法来及时调整多台变频器的输出进而调节第一刀盘和第二刀盘的转速，使第一刀盘和第二刀盘的角度差与设定角度差相同，从而保证第一刀盘和第二刀盘不发生相互干涉，并确保第一刀盘和第二刀盘转速的同步。

图9是本发明矩形盾构机的控制方法的偏心多轴异形刀盘的转速调节方法的流程图，配合参看图9所示，本发明矩形盾构机的控制方法还进一步包括所述偏心多轴异形刀盘的转速调节方法，其包括：

S301所述控制装置计算所述第一转速信号和所述第二转速信号的转速均值；

S302所述控制装置根据所述转速均值的变化比例，对所述偏心多轴异形刀盘的转速进行调节，使所述偏心多轴异形刀盘的转速的变化比例与所述转速均值的变化比例相同。

本发明矩形盾构机的控制方法通过对所述偏心多轴异形刀盘的转速进行调节，使所述偏心多轴异形刀盘的转速的变化比例与所述转速均值的变化比例相同，保证了所述偏心多轴异形刀盘与所述第一刀盘和所述第二刀盘的切削动作保持同步，保证了盾构推进过程中的稳定性，达到全断面切削的效果。

另外，图10是本发明矩形盾构机的控制方法的主偏心曲轴和辅偏心曲轴的角度调节方法的流程图，配合参看图10所示，本发明矩形盾构机的控制方法还进一步包括对所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的控制方法，其包括：

提供用于测定所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度的第二角度检测仪；

通过所述第二角度检测仪实时测得所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度；

所述控制装置根据所述第二角度检测仪的检测结果，对多个所述辅偏心曲轴的转速进行调节，使多个所述辅偏心曲轴的角度与所述主偏心曲轴的角度相等。

通过对所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的转速进行调节，可以使偏心多轴异形刀盘的四个偏心曲轴之间保持转速同步，保证了盾构开挖过程中的稳定性。

图11是本发明矩形盾构机的控制方法的盾构推进速度的调节方法的流程图，配合参看图11所示，本发明矩形盾构机的控制方法还进一步包括盾构推进速度的调节方法，其包括：

S501提供所述矩形盾构机的设定推进速度和用于测定所述矩形盾构机的实际推进速度的盾构速度检测仪；

S502通过所述盾构速度检测仪实时测得所述实际推进速度；

S503所述控制装置将所述实际推进速度与所述设定推进速度进行比较；

S504所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述实际推进速度等于所述设定推进速度。

本发明矩形盾构机的控制方法通过对盾构推进速度进行调节，可以保证盾构的推进动作和刀盘的切削动作保持同步，保证了盾构开挖过程中的稳定性。

图12是本发明矩形盾构机的控制方法的调零步骤的流程图，配合参看图12所示，在整个盾构推进过程包括多个推进阶段，在每个所述推进阶段的初始阶段均实行一次调零步骤，所述调零步骤包括：

S601所述控制装置对所述矩形盾构机输出推进停止信号；

S602所述控制装置对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出刀盘停止信号；

S603通过所述第一角度检测仪测定所述第一刀盘和所述第二刀盘的停止角度，将所述第一刀盘的第一停止角度信号和所述第二刀盘的第二停止角度信号反馈给所述控制装置；

S604所述控制装置计算所述第一停止角度信号和所述第二停止角度信号的停止角度差，将所述停止角度差与所述设定角度差进行比较；

S605所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述停止角度差等于所述设定角度差。

本发明矩形盾构机的控制方法通过调零步骤，可以在每个推进阶段都保证第一刀盘和第二刀盘之间处在安全的角度差，保证了施工的安全。

以下结合附图对本发明矩形盾构机的管片拼装系统做详细说明。

图13是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的结构示意图，图14是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的结构示意图，图15是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的俯视图，图16是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的横向平移机构及微调机构的仰视图。配合参看图13～图16所示，本发明矩形盾构机管片拼装系统，由矩形盾构机开挖形成的矩形隧道包括两个拼装空间1a，所述管片拼装系统包括两个拼装机2a，两个所述拼装空间1a内分别设有一个所述拼装机2a，两个所述拼装空间1a之间拼装有中隔墙3a，所述中隔墙3a由任一所述拼装机2a拼装而成，其中，所述拼装机包括整合而成的轴向平移机构、回转机构、提升机构、横向平移机构以及微调机构，其中：

轴向平移机构，包括与盾构主机连接且沿盾构轴线方向设置的两个轴向导轨110a和设于两个所述轴向导轨110a上且可沿所述轴向导轨110a移动的固定盘体120a；具体地，所述轴向导轨110a上设有第一导向槽，所述固定盘体120a上设有与所述轴向导轨110a的第一导向槽相配合的第一滚轮组，所述固定盘体120a通过连接于所述固定盘体120a与所述轴向导轨110a之间的轴向平移油缸130a的驱动沿所述轴向导轨110a移动。

回转机构，包括设于所述固定盘体120a上且可沿盾构轴线方向绕所述固定盘体120a旋转的回转盘体210a。具体地，结合图15所示，所述回转机构还包括用于驱动所述回转盘体210a的回转电机220a，所述回转盘体210a的内环面设有第一齿条，所述回转电机220a的机轴上设有与所述回转盘体210a的第一齿条相配合的第二齿条，回转盘体210a在回转电机220a的驱动可沿盾构轴线方向绕所述固定盘体120a旋转。

提升机构，包括对称设置于所述回转盘体210a上的两个导向座310a和分别设于两个所述导向座310a内且可沿所述导向座310a的轴线方向移动的两个提升柱320a；结合图15所示，优选地，所述回转盘体210a上同一侧的导向座310a的数量可以为两个。

横向平移机构，包括沿垂直于导向座310a的轴线方向固设于两个所述提升柱320a上的机架410a、设于所述机架410a内的两个横向导轨420a和设于两个所述横向导轨420a上且可沿所述横向导轨420a移动的吊装架430a。具体地，所述提升柱320a通过设置于所述机架410a上的提升油缸的驱动沿所述导向座310a的轴线方向移动。所述横向导轨420a上设有第二导向槽，所述吊装架430a上设有与所述横向导轨420a的第二导向槽相配合的第二滚轮组。所述吊装架430a通过连接于所述吊装架430a与所述机架410a之间的横向平移油缸440a的驱动下沿所述横向导轨420a移动。

微调机构50a，包括可伸缩地设置于所述吊装架430a底部的球铰油缸510a和多个调偏油缸520a，所述球铰油缸510a上设于用于固定管片的吊具530a，所述吊具530a上开设有用于穿设销轴的连接孔，所述调偏油缸520a上设有垫块，管片拼装时，调偏油缸520a上的垫块紧贴管片表面。进一步地，所述吊装架430a的底部设有调偏座540a，球铰油缸510a和多个调偏油缸520a均设于所述调偏座540a上。优选地，所述球铰油缸510a设于所述调偏座540a的中心，所述调偏油缸520a的数量为四个，且四个所述调偏油缸520a均匀设置于以所述球铰油缸510a为圆心的同一圆周上。

以下结合附图，对本发明的矩形盾构机管片拼装系统的工作原理进行具体描述。

结合图15所示，当需要将拼装机沿盾构轴线方向移动的时候，通过轴向平移机构的轴向平移油缸130a驱动固定盘体120a沿所述轴向导轨110a移动，实现拼装机沿盾构轴线方向移动。

图17是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机绕盾构轴线方向旋转的示意图。结合图17所示，当需要将拼装机绕盾构轴线方向旋转的时候，通过回转机构的回转电机的驱动回转盘体210a沿盾构轴线方向绕所述固定盘体旋转，实现拼装机绕盾构轴线方向旋转。

图18是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机沿导向座的轴线方向移动的示意图。结合图18所示，当需要将拼装机沿导向座的轴线方向移动的时候，通过提升机构的提升油缸驱动提升柱320a沿所述导向座310a的轴线方向移动，实现拼装机沿导向座的轴线方向移动。

图19是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机沿垂直于导向座的轴线方向移动的示意图。结合图19所示，当需要将拼装机沿垂直于导向座的轴线方向移动时，通过横向平移机构的横向平移油缸驱动机架410a沿所述横向导轨移动，实现拼装机沿垂直于导向座的轴线方向移动。

图20是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机的提升机构的极限位置示意图。结合图20所示，隧道管片拼装时，在隧道开挖面的四角位置，拼装机2a的提升机构的提升柱320a无法再向前提升，导致管片拼装无法到位。此时，就需要通过所述微调机构对管片的空间姿态进行微调，以实现管片以球铰油缸为中心沿导向座的轴线方向移动微调、绕导向座的轴线方向旋转微调、绕垂直于导向座的轴线方向旋转微调、以及绕盾构轴线方向旋转微调，以满足工况要求。

以下以管片沿导向座的轴线方向移动微调，以及管片绕盾构轴线方向旋转微调两个实施例为例，对管片的空间姿态的微调方式进行说明。

图21是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机上的管片沿导向座的轴线方向移动微调的示意图。结合图21所示，当需要将拼装机上的管片沿导向座的轴线方向移动微调时，通过微调机构的调偏油缸的伸缩调节进一步向前提升，实现管片90a沿导向座的轴线方向移动微调。

图22是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的拼装机上的管片绕盾构轴线方向旋转微调的示意图。结合图22所示，当需要将拼装机上的管片绕盾构轴线方向旋转微调时，通过微调机构的调偏油缸的伸缩调节来调整管片90a的位置，实现管片90a绕盾构轴线方向旋转微调。同样的，通过微调机构的调偏油缸的伸缩调节同样可以实现管片以球铰油缸为中心沿导向座的轴线方向移动微调、绕导向座的轴线方向旋转微调、以及绕垂直于导向座的轴线方向旋转微调，以满足工况要求。

综上，本发明的矩形盾构机管片拼装系统的拼装机，通过轴向平移机构实现拼装机沿盾构轴线方向移动，通过回转机构实现拼装机绕盾构轴线方向旋转，通过提升机构实现拼装机沿导向座的轴线方向移动，通过横向平移机构实现拼装机沿垂直于导向座的轴线方向移动，通过微调机构实现管片以球铰油缸为中心沿导向座的轴线方向移动微调、绕导向座的轴线方向旋转微调、绕垂直于导向座的轴线方向旋转微调、以及绕盾构轴线方向旋转微调，通过微调机构的作用可以对管片的空间姿态进行微调，以满足工况要求，实现可沿八个自由度进行调节的盾构管片拼装机。

图23是本发明矩形盾构机的管片拼装系统的工作示意图。结合图23所示，本发明的矩形盾构机管片拼装系统，每台拼装机2a完成各自拼装空间1a内的管片拼装任务，通过两台拼装机2a的配合，共同拼装完成矩形隧道的整环矩形管片，最后再由任一所述拼装机2a拼装完成中隔墙3a，进而完成整个矩形隧道的管片拼装。特别地，两台拼装机工作时可以利用各自的轴向平移机构实行错位拼装，以充分利用两台拼装机之间的空间，解决两台拼装机同时作业容易干涉、控制复杂的难题。

以下结合附图对本发明矩形盾构机的铰接密封结构做详细介绍。

参照图24，为本发明矩形盾构机的铰接密封结构的整体示意图。如图24所示，盾构壳体包括前段壳体1以及后段壳体2，前段壳体1通过一铰接连杆3b与后段壳体2连接并套设于后段壳体2外，前段壳体1的内壁与后段壳体2的外壁之间形成有安装间隙4b；铰接密封结构包括径向密封圈5b、调节紧压件6b以及齿形密封圈7b，径向密封圈5b与齿形密封圈7b环设填充于安装间隙4b内，调节紧压件6b沿径向穿过后段壳体2并顶压径向密封圈5b进而压迫前段壳体1。

具体地，前段壳体1与后段壳体2的内部具有一贯通的空腔9b，上述铰接连杆3b包括设置于空腔9b内的铰接油缸30b以及活塞杆32b，该铰接油缸30b平行于空腔9b的中轴线设置，活塞杆32b分别活动连接于铰接油缸30b的两端，并且，活塞杆32b的端头做成铰耳且分别与前段壳体1以及后段壳体2上的支座连接。

参照图25，为对应于图24中A区域的放大结构示意图。如图25所示，进一步地，后段壳体2的外壁环设有一凹槽20b，径向密封圈5b卡设于凹槽20b内，调节紧压件6b沿后段壳体2的径向穿过凹槽20b进而顶压于径向密封圈5b。此凹槽20b内还设有多块调节板22b，径向密封圈5b压覆于该调节板22b上，调节紧压件6b为调节螺栓并顶压于上述的调节板22b。

较为优选地，铰接密封结构还包括多块压板8b，齿形密封圈7b通过该压板8b环设于后段壳体2的外壁。更具体地，后段壳体2的外壁上设有三道齿形密封圈7b以及四道压板8b，四道压板8b分别压设于三道齿形密封圈7b的两侧进而将齿形密封圈7b固定于后段壳体2的外壁。其中，自前段壳体起的第二道压板82b高于其他压板8b从而与前段壳体1形成供纠偏用的定位支点。

以此，在安装间隙4b内形成前后两道密封。

在具有上述结构特征后，本发明矩形盾构机的铰接密封结构可按以下过程实施：

在安装间隙4b内共设置三道齿形密封圈7b。将自前段壳体起1的径向道压板80b以及第二道压板82b分别固定在后段壳体2的外壁上以与前段壳体1形成供纠偏用的定位支点，并将径向密封圈5b沿径向安装于后段壳体2外壁最前端的凹槽20b。

选用调节螺栓作为调节紧压件6b，将该调节紧压件6b穿过后段壳体2的凹槽20b位置后进而通过调节板22b作用于径向密封圈5b上，从而调节径向密封圈5b的压密量，当径向密封圈5b比较松弛时，可旋紧调节紧压件6b。

特别是当泥浆倒灌至缝隙中时，先由齿形密封圈7b产生密封作用，假若仍有稀少泥浆流入安装间隙，则可旋紧调节紧压件6b以进一步密实径向密封圈5b，以此，保证泥浆不能倒灌流入盾构壳体内。

另外，需说明的是，本发明矩形盾构机的铰接密封结构不仅应用于矩形盾构机壳体，还可应用于类矩形盾构机壳体。

在完成上述实施过程后，应能体现出本发明矩形盾构机的铰接密封结构的以下特点：

通过调节紧压件调整径向密封圈的压密量，并形成前后两道密封圈以对矩形盾构机安装的不均匀性间隙进行充分密封。具体地，由于矩形或类矩形大断面盾构套设铰接后前后壳体之间的间隙尺寸具有偏差，若采用类似普通圆形盾构齿形密封圈的方式则难以保证壳体之间间隙尺寸的精度，因此，组合式设置齿形密封圈以及径向密封圈，以解决安装间隙不均匀性的问题。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (25)

1.一种矩形盾构机，包括前段壳体、后段壳体、设置于所述前段壳体前端的刀盘装置、设置于所述后段壳体上的管片拼装系统，以及设置于所述前段壳体与所述后段壳体之间的铰接密封结构，其特征在于：

所述刀盘装置包括按设定角度差设置于所述前段壳体的前端的第一刀盘和第二刀盘、位于所述第一刀盘和所述第二刀盘后方的偏心多轴异形刀盘、用于驱动所述第一刀盘作圆周运动的第一刀盘驱动、用于驱动所述第二刀盘作圆周运动的第二刀盘驱动、以及用于驱动所述偏心多轴异形刀盘作偏心回转运动的偏心多轴异形刀盘驱动，其中，所述第一刀盘与所述第二刀盘均为X形辐条式结构刀盘，所述设定角度差为80度至100度，所述第一刀盘与所述第二刀盘的中心距小于所述第一刀盘与所述第二刀盘的半径之和。

2.如权利要求1所述的矩形盾构机，其特征在于，所述设定角度差为90度。

3.如权利要求1所述的矩形盾构机，其特征在于，所述第一刀盘和所述第二刀盘均包括刀盘座和沿圆周对称设置于所述刀盘座上的两个扇形刀盘。

4.如权利要求3所述的矩形盾构机，其特征在于，所述前段壳体的前端面开设有供所述第一刀盘驱动的第一驱动轴穿设的第一连接孔和供所述第二刀盘驱动的第二驱动轴穿设的第二连接孔，所述第一驱动轴通过高强螺栓与所述第一刀盘的刀盘座相连接，所述第二驱动轴通过高强螺栓与所述第二刀盘的刀盘座相连接。

5.如权利要求1所述的矩形盾构机，其特征在于，所述偏心多轴异形刀盘包括中间连接杆和对称设置于所述中间连接杆两端的两个长条形刀盘。

6.如权利要求5所述的矩形盾构机，其特征在于，所述偏心多轴异形刀盘驱动包括主轴承座、固接于所述主轴承座上的偏心曲轴和固接于所述偏心曲轴上的轴承支座，所述轴承支座通过高强螺栓与所述偏心多轴异形刀盘相连接。

7.如权利要求6所述的矩形盾构机，其特征在于，所述偏心多轴异形刀盘驱动的数量为四个，两个所述长条形刀盘上分别对称连接有两个所述偏心多轴异形刀盘驱动。

8.如权利要求1所述的矩形盾构机，其特征在于，所述管片拼装系统包括两个拼装机，由矩形盾构机开挖形成的矩形隧道包括两个拼装空间，两个所述拼装空间内分别设有一个所述拼装机，所述拼装机包括：

轴向平移机构，包括与盾构主机连接且沿盾构轴线方向设置的两个轴向导轨和设于两个所述轴向导轨上且可沿所述轴向导轨移动的固定盘体；

回转机构，包括设于所述固定盘体上且可沿盾构轴线方向绕所述固定盘体旋转的回转盘体；

提升机构，包括对称设置于所述回转盘体上的两个导向座和分别设于两个所述导向座内且可沿所述导向座的轴线方向移动的两个提升柱；

横向平移机构，包括沿垂直于导向座的轴线方向固设于两个所述提升柱上的机架、设于所述机架内的两个横向导轨和设于两个所述横向导轨上且可沿所述横向导轨移动的吊装架；

微调机构，包括可伸缩地设置于所述吊装架底部的球铰油缸和多个调偏油缸，所述球铰油缸上设于用于固定管片的吊具，所述调偏油缸上设有垫块。

9.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，所述固定盘体通过连接于所述固定盘体与所述轴向导轨之间的轴向平移油缸沿所述轴向导轨移动。

10.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，所述回转机构还包括用于驱动所述回转盘体的回转电机，所述回转盘体的内环面设有第一齿条，所述回转电机的机轴上设有与所述第一齿条相配合的第二齿条。

11.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，所述提升柱通过设置于所述机架上的提升油缸沿所述导向座的轴线方向移动。

12.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，所述吊装架通过连接于所述吊装架与所述机架之间的横向平移油缸沿所述横向导轨移动。

13.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，所述调偏油缸的数量为四个，所述吊装架底部设有调偏座，所述球铰油缸设于所述调偏座的中心，四个所述调偏油缸均匀设置于以所述球铰油缸为圆心的同一圆周上。

14.如权利要求8所述的矩形盾构机，其特征在于，两个所述拼装空间之间拼装有中隔墙，所述中隔墙由任一所述拼装机拼装而成。

15.如权利要求1所述的矩形盾构机，其特征在于，所述前段壳体套设于所述后段壳体外，所述前段壳体的内壁与所述后段壳体的外壁之间形成有安装间隙；

所述铰接密封结构包括径向密封圈、调节紧压件以及齿形密封圈，所述径向密封圈与所述齿形密封圈环设填充于所述安装间隙内，所述调节紧压件沿径向穿过所述后段壳体并顶压所述径向密封圈进而压迫所述前段壳体。

16.如权利要求15所述的矩形盾构机，其特征在于，所述后段壳体的外壁环设有一凹槽，所述径向密封圈卡设于所述凹槽内，所述调节紧压件沿所述后段壳体的径向穿过所述凹槽进而顶压于所述径向密封圈。

17.如权利要求16所述的矩形盾构机，其特征在于，所述凹槽内设有多块调节板，所述径向密封圈压覆于所述调节板上，所述调节紧压件为调节螺栓并顶压于所述调节板。

18.如权利要求15所述的矩形盾构机，其特征在于，所述后段壳体的外壁上设有三道所述齿形密封圈以及四道所述压板，四道所述压板分别压设于三道所述齿形密封圈的两侧进而将所述齿形密封圈固定于所述后段壳体的外壁，其中，自所述前段壳体起的第二道压板高于其他压板从而与所述前段壳体形成供纠偏用的定位支点。

19.一种矩形盾构机的控制方法，其特征在于，包括：

提供按设定角度差设置的第一刀盘和第二刀盘、用于测定所述第一刀盘和所述第二刀盘的角度的第一角度检测仪，以及用于控制所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速的控制装置；

将所述第一刀盘与所述第二刀盘的中心距设置为小于所述第一刀盘与所述第二刀盘的半径之和；

启动所述第一刀盘和所述第二刀盘，通过所述第一角度检测仪实时测得所述第一刀盘和所述第二刀盘的角度；

所述控制装置计算所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差，将所述实时角度差与所述设定角度差进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速进行修正；

所述控制装置基于修正结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘分别输出第一转速信号和第二转速信号，使测得的所述实时角度差等于所述设定角度差。

20.如权利要求19所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，所述控制装置计算所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差，进一步包括：所述第一角度检测仪将实时测得的所述第一刀盘的第一角度信号和所述第二刀盘的第二角度信号反馈给所述控制装置，所述控制装置基于所述第一角度信号和所述第二角度信号，计算得到所述第一刀盘和所述第二刀盘的实时角度差。

21.如权利要求19所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，所述控制装置根据比较结果，对所述第一刀盘和所述第二刀盘的转速进行修正，进一步包括：

提供所述实时角度差与所述设定角度差的差值误差允许范围；

所述控制装置计算所述实时角度差与所述设定角度差的实际差值，将所述实际差值与所述差值误差允许范围进行比较；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且大于零，则修正增加所述第一转速信号，修正减小所述第二转速信号；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围内且小于零，则修正减小所述第一转速信号，修正增加所述第二转速信号；

所述控制装置判断所述实际差值在所述差值误差允许范围外，则对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出停止信号。

22.如权利要求19所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，所述第一刀盘和所述第二刀盘后方设有偏心多轴异形刀盘，所述控制方法还包括所述偏心多轴异形刀盘的转速调节方法，其包括：

所述控制装置计算所述第一转速信号和所述第二转速信号的转速均值；

所述控制装置根据所述转速均值的变化比例，对所述偏心多轴异形刀盘的转速进行调节，使所述偏心多轴异形刀盘的转速的变化比例与所述转速均值的变化比例相同。

23.如权利要求22所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，所述偏心多轴异形刀盘包括一个主偏心曲轴和多个辅偏心曲轴，所述控制方法还包括对所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的控制方法，其包括：

提供用于测定所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度的第二角度检测仪；

通过所述第二角度检测仪实时测得所述主偏心曲轴和多个所述辅偏心曲轴的角度；

所述控制装置根据所述第二角度检测仪的检测结果，对多个所述辅偏心曲轴的转速进行调节，使多个所述辅偏心曲轴的角度与所述主偏心曲轴的角度相等。

24.如权利要求19所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，还包括盾构推进速度的调节方法，其包括：

提供所述矩形盾构机的设定推进速度和用于测定所述矩形盾构机的实际推进速度的盾构速度检测仪；

通过所述盾构速度检测仪实时测得所述实际推进速度；

所述控制装置将所述实际推进速度与所述设定推进速度进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述实际推进速度等于所述设定推进速度。

25.如权利要求19所述的矩形盾构机的控制方法，其特征在于，整个盾构推进过程包括多个推进阶段，在每个所述推进阶段的初始阶段均实行一次调零步骤，所述调零步骤包括：

所述控制装置对所述矩形盾构机输出推进停止信号；

所述控制装置对所述第一刀盘和所述第二刀盘输出刀盘停止信号；

通过所述第一角度检测仪测定所述第一刀盘和所述第二刀盘的停止角度，将所述第一刀盘的第一停止角度信号和所述第二刀盘的第二停止角度信号反馈给所述控制装置；

所述控制装置计算所述第一停止角度信号和所述第二停止角度信号的停止角度差，将所述停止角度差与所述设定角度差进行比较；

所述控制装置根据比较结果，对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行修正，使所述停止角度差等于所述设定角度差。