CN114412485A - 适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台及该平台的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台领域，特别是一种适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台。旨在解决现有技术中盾构掘进模拟测量设备难以大型力学场合和难以应对复杂地貌的问题。本发明包括安装在阶梯型的试验空间内，包括盾构掘进模拟试验平台，适配模拟盾构设备岩层受压情况的工程结构加载平台和观测所述加载平台的实时观测设备；其中模拟盾构设备包括盾构模拟机构和泥水环流模块；所述工程结构加载平台呈顶部带有翻盖的箱体状，其内部填装试验用土。优点在于：可以准确模拟河床下方，岩层下方等多样的地理条件下盾构掘进平台的受理情况和对河床岩层的影响，结合砂浆系统可以实现最大程度模拟施工现场。

Description

适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台及该平台的使用 方法

技术领域

本发明涉及隧道模拟检测设备领域，特别是一种适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台及该平台的使用方法。

背景技术

随着隧道掘进领域技术的不断改善，对隧道工程的要求越来越高,盾构技术也朝着更高的方向发展。随着计算机控制、遥感、激光超导、通信等领域技术的不断进步,也使得盾构法可以利用管路领域的研究成果。施工过程中利用传感器检测各种数据，并与计算机控制系统进行通信，由计算机自动判断调整下一步的操作，使得盾构技术的操作过程高度自动化。现为适应现代隧道工程项目的变化要求，使盾构技术能够广泛应用在每个隧道工程,盾构科研机构利用模拟盾构机开展相关盾构实验，研发高性能、高可靠性盾构系统。

在已公开的专利技术文件中，虽然存在着对模拟盾构开展相关盾构实验的技术，比如申请号为202110583182X，名为一种多模式盾构掘进试验研究装置的专利，公开了一种箱体上加压模拟岩层的，箱体内连接模拟盾构的设备，建立掘进模式与地层变形特征的关系；申请号为2019108500925，名为模拟地层崛起的盾构掘进试验装置的专利，公开了一种与气囊结合以测定掘进对地层掘进影响的技术；申请号为2021100652344，名为一种泥水-土压双模可切换式盾构掘进模拟试验装置的专利，公开了一种双盾构试验模式。

但是上述技术，都无法针对大型力学场合的复杂地质场合条件，也就是说，箱体上加压模拟岩层的，其压力受限于箱体体积，不适应河床底部等答应力学场合，气囊变形的结合智能测量隆起，而盾构现场对于地层的影响不限于隆起，该测量有局限性，再进一步的泥水混合的双切换模式仅仅针对双模式的应用，依旧没有办法模拟大型力学场合掘进情况。故而申请人认为，对于大型力学场合的盾构掘进，仍旧缺少一套全套的模拟测量设备。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中盾构掘进模拟测量设备难以大型力学场合和难以应对复杂地貌的问题。

本发明的具体方案是：

设计一种适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，安装在阶梯型的试验空间内，包括盾构掘进模拟试验平台，适配模拟盾构设备岩层受压情况的工程结构加载平台和观测所述加载平台的实时观测设备；

其中盾构掘进模拟试验平台包括盾构机模块、带动盾构机模块水平位移的盾构推进模块，与盾构机刀盘相连通的泥水环流模块、套装在盾构机上，盾构筒体的端部外部的导向法兰和安装在构掘进模拟试验平台对应部件上并与其电路连接的总控制台，所述总控制台包括电气控制模块及监视模块；

所述泥水环流模块中的泥水仓处于所述阶梯型试验空间的一层，管路设备处于所述阶梯型试验空间的二层；

所述工程结构加载平台包括顶部带有翻盖的试件装填箱，其内部填装试验用土，该箱体的正面设置与盾构模拟机构的刀盘相适配的矩形洞门，所述矩形洞门上安装箱体法兰，所述箱体法兰与所述导向法兰相配合；所述箱体除底面外的管路面设置压力模拟机构；实时观测设备包括安装在加载平台内腔、试验用土上方的模拟坡面，所述模拟坡面上设有多个定位点，所述定位点通讯连接总控服务器以实现坐标数据的传输。

具体实施中，所述压力模拟机构包括多个呈阵列状安装在所述箱体状的侧面和顶面的液压施力原件。

具体实施中，模拟盾构机包括安装在支撑架上的盾构筒体，所述支撑架包括处于所述盾构筒体下方的底部支撑架，丝杠支撑架和两侧的防护栏；所述盾构筒体的端部安装模拟刀盘，另一端连接推进模块，所述盾构筒体的尾端连接盾构推进模块，所述盾构推进模块沿动力传动方向依次包括变频电机、一级齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、丝杠装置，其中所述丝杠装置安装在丝杠支撑架上。

具体实施中，泥浆环流系统包括进浆泵与排浆泵各1个；通过进浆泵传感器及排浆泵传感器，泥水仓压力传感器，形成闭环控制回路；所述闭环控制系统上设有自动手动转换开关、减压阀、溢流阀、旁通阀，在进排浆管上各安装一个减压阀，溢流阀安装在进浆管路上；同时所述闭环控制系统的管路上设置有清洗原件

具体实施中，所述压力模拟机构中，每行或每列的液压施力原件201）串联以形成多个并联的施压层。

具体实施中，所述总控服务器包括电气控制模块及监视模块和控制电路和显示屏，所述控制电路的输入端连接所述电气控制模块及监视模块和控制电路，所述控制电路的输出端连接所述显示屏和控制单片机以调整推进模块的推进速度和泥浆环流系统的流速。

具体实施中，电气控制模块中包括传感器组，所述传感器组包括盾体筒外壁沿上、下、左、右四个方向各设有土压传感器以监控筒外侧面土层压力；丝杠连接处设置推力传感器；筒体尾端设置推力传感器；丝杠固定板上这是扭力传感器；泥浆泵出口排出管出口设置电容式流量传感器；减速器上设置温度传感器；泥浆池中设置泥浆压力传感器。

具体实施中，所述工程结构加载平台的边缘设有摄录机构以采集所述定位点坐标信息，所述摄录机构与所述监视机构通讯连接

一种盾构掘进试验平台操作方法，使用上述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，包括如下步骤：

（1）设备组装和试验前的准备：组装盾构掘进模拟试验平台和工程结构加载平台，同时完成配合调试，建立盾构筒体的行进通道；所述盾构筒体的内部安装刀盘动力装置，所述盾构桶体的末端连通泥水环流模块；土箱内部放置预先配制的土体，土体包括黏土、沙土混合压实而成，调定压力模拟机构的压力值与预定工程中的岩层压力值相当；

（2）泥浆压力设定及盾构挖掘模拟；泥浆泵排量不小于15.4 m³/h，泥浆池与泥水仓高度落差5.6m和泥水仓的压力范围0~0.8bar，泥浆泵扬程应不小于13.6m进一步泥浆泵排量为25 m³/h，扬程15m；泥水环流模块开启流通之后，启动盾构推进模块，选用实际功率应不小于1.76kW推进电机带动盾构筒体在两侧丝杠的引导下移动；在移动过程中，电气控制模块搜集数据信息传递给总控服务器，输出模拟掘进的数据；

（3）试件装填箱表面形变测定：步骤2后，打开试件装填箱的上盖，检测上表面的形变，输出掘过程进对地表面的影响；

本发明的有益效果在于：

实现盾构机施工过程数据的采集、存储、分析、管理等功能，加快试验速度，方便整理实验报告；

与泥水环流模块的结合，可以实现对河床或海床底部的力学岩层模拟，同时可以保证设备承受大压强；

多个液压施力原件阵列状排布，可以实现对土箱内土层的复杂的力学模拟，而不是单纯的侧面或顶面加压；液压施力原件采用同排并联的模式，实现同排一同顶起或收缩的效果，防止单个施力，压强不好控制，对设备寿命的影响，尤其在卸力的过程中，均衡的卸力更能模拟现场施工环境；

多层的设计保证了泥水循环相对独立，降低了设备维护与保养的难度；

全方位多角度的电子元件搜集各种掘进过程中的数据，可以形成系统化的对掘进系统各类情况的观察。

本发明中，大幅度的提高了：（1）设备运行稳定性；（2）设备安全性；（3）数据可靠性原则；（4）数据可自动分析；（5）过程可视化；（6）自动生成实验报表；（7）操作自动化；（8）操作简单化。

附图说明

图1是本发明结构的主视图；

图2是本发明中工程结构加载平台的主视图；

图3是图2中的D向示意图；

图4是本发明中盾构掘进模拟试验平台整体机械立体图；

图5是发明中盾构掘进模拟试验平台整体机械另一角度立体图；

图6是盾构掘进模拟试验平台主视图；

图7是盾构掘进模拟试验平台俯视图；

图8是盾构掘进模拟试验平台左视图；

图9是图8结构中A-A面剖视图；

图10是图6结构中C-C面剖视图；

图11是导向法兰装配结构示意图；

图12是泥水环流模块中出渣原理图；

图13是盾构筒内泥水环流模块中泥浆管的结构示意图；

图14是工程结构加载平台的立体图；

图中各部件名称：1. 盾构掘进模拟试验平台；2. 工程结构加载平台；3. 实时观测设备；4. 泥水环流模块；5. 总控制台；

101. 箱体法兰；102.导向法兰；103.导向轮组件；104.盾构试验机支架；105.电线拖链；106.涡轮蜗杆升降机；107.盾体组件；108.盾构机刀盘；109.盾构筒体；110.丝杠；111.推力座；112.刀盘电机；113.减速变频电机；114.滑块联轴器；115.拖链固定板；116.拉力传感器；117传感器拉板；118.拉压力传感器；119.拉力螺丝；120.纠偏座；121.防护栏；122.刀盘内的泥水仓；201.液压施力原件；202.并联支路；203. 试件装填箱；204. 矩形洞门；205. 翻盖；206. 箱体法兰区；207. 液压缸；208.推板；209.压力感应原件；

401.泥水仓；402.泥浆管；403.抽沙泵；404.渣浆泵；405.压力表；406.电动球阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，参见图1至图14，设计安装在阶梯型的试验空间内，包括盾构掘进模拟试验平台1，适配模拟盾构设备岩层受压情况的工程结构加载平台2和观测所述加载平台的实时观测设备3；

其中盾构掘进模拟试验平台1包括盾构机模块、带动盾构机模块水平位移的盾构推进模块，与盾构机刀盘108相连通的泥水环流模块4、套装在盾构机上，盾构筒体109的端部外部的导向法兰102和安装在构掘进模拟试验平台对应部件上并与其电路连接的总控制台5，所述总控制台5包括电气控制模块及监视模块；

所述泥水环流模块4中的泥水仓401处于所述阶梯型试验空间的一层，管路设备处于所述阶梯型试验空间的二层；

所述工程结构加载平台2包括顶部带有翻盖205的试件装填箱203，其内部填装试验用土，该箱体的正面设置与盾构模拟机构的刀盘相适配的矩形洞门204，所述矩形洞门204上安装箱体法兰101，所述箱体法兰101与所述导向法兰102相配合；所述箱体除底面外的管路面设置压力模拟机构；实时观测设备3包括安装在加载平台内腔、试验用土上方的模拟坡面，所述模拟坡面上设有多个定位点，所述定位点通讯连接总控服务器以实现坐标数据的传输。阶梯状试验空间的设计一方面泥水仓处于最底层，不会过多干预试件装填箱，另一方面各个功能分区独立，给后期的维护保养降低难度，该涉及载重大，设计占地面大。

所述压力模拟机构包括多个呈阵列状安装在所述箱体状的侧面和顶面的液压施力原件201。

模拟盾构机包括安装在支撑架上的盾构筒体109，所述支撑架包括处于所述盾构筒体109下方的底部支撑架，丝杠110支撑架和两侧的防护栏121；所述盾构筒体109的端部安装模拟刀盘，另一端连接推进模块，所述盾构筒体109的尾端连接盾构推进模块，所述盾构推进模块沿动力传动方向依次包括变频电机、一级齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、丝杠110装置，其中所述丝杠110装置安装在丝杠110支撑架上。

泥浆环流系统包括进浆泵与排浆泵各1个；通过进浆泵传感器及排浆泵传感器，泥水仓401压力传感器，形成闭环控制回路；所述闭环控制系统上设有自动手动转换开关、减压阀、溢流阀、旁通阀，在进排浆管上各安装一个减压阀，溢流阀安装在进浆管路上；同时所述闭环控制系统的管路上设置有清洗原件

所述压力模拟机构中，每行或每列的液压施力原件201串联以形成多个并联的施压层。串联后并联的设计在于每行或每列形成一个整体，以一个加压面的形式对内部进行加压，当有一个油缸的进给发生迟滞的时候，管路中阻力增加，依据流体力学，其他的管路使阻塞处压力瞬间加大，然后迅速平稳的推动其消除阻塞，而单缸单路的设计，一旦出现憋缸的情况，往往只能没有上限的加大力量，然后导致局部推力过大，以一种猛推的防止消除阻塞，对设备损伤大。

所述总控服务器包括电气控制模块及监视模块和控制电路和显示屏，所述控制电路的输入端连接所述电气控制模块及监视模块和控制电路，所述控制电路的输出端连接所述显示屏和控制单片机以调整推进模块的推进速度和泥浆环流系统的流速。

电气控制模块中包括传感器组，所述传感器组包括盾体筒外壁沿上、下、左、右四个方向各设有土压传感器以监控筒外侧面土层压力；丝杠110连接处设置推力传感器；筒体尾端设置推力传感器；丝杠110固定板上这是扭力传感器；泥浆泵出口排出管出口设置电容式流量传感器；减速器上设置温度传感器；泥浆池中设置泥浆压力传感器。

所述工程结构加载平台2的边缘设有摄录机构以采集所述定位点坐标信息，所述摄录机构与所述监视机构通讯连接。具体的，可以对比试验前后观察坐标点的相对位移，实现对模拟的地面沉陷的监控。

一种盾构掘进试验平台操作方法，使用上述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，包括如下步骤：

（1）设备组装和试验前的准备：组装盾构掘进模拟试验平台1和工程结构加载平台2，同时完成配合调试，建立盾构筒体109的行进通道；所述盾构筒体109的内部安装刀盘动力装置，所述盾构桶体的末端连通泥水环流模块4；土箱内部放置预先配制的土体，土体包括黏土、沙土混合压实而成，调定压力模拟机构的压力值与预定工程中的岩层压力值相当；

（2）泥浆压力设定及盾构挖掘模拟；泥浆泵排量不小于15.4 m³/h，泥浆池与泥水仓401高度落差5.6m和泥水仓401的压力范围0~0.8bar，泥浆泵扬程应不小于13.6m进一步泥浆泵排量为25 m³/h，扬程15m；泥水环流模块4开启流通之后，启动盾构推进模块，选用实际功率应不小于1.76kW推进电机带动盾构筒体109在两侧丝杠110的引导下移动；在移动过程中，电气控制模块搜集数据信息传递给总控服务器，输出模拟掘进的数据；

（3）试件装填箱203表面形变测定：步骤2后，打开试件装填箱203的上盖，检测上表面的形变，输出掘过程进对地表面的影响；

依托工程结构加载平台2，设计盾构掘进模拟试验平台1，模拟盾构掘进过程，主要功能包括：

（1）盾构掘进开挖地层。实现对工程结构加载平台2内重塑地层的开挖，测量掘进过程中扭矩、推力、泥水舱压力等相关参数；

（2）推进速度的设定与控制。实现掘进速度在10~100mm/min之间任意设定速度的稳定掘进；

（3）出渣及泥水压力控制。设计出渣系统，并实现泥水压力在0~0.8bar之间任意设定及掘进过程中泥水仓401压力的稳定控制。

盾构掘进模拟系统通过转换接头向工程结构加载平台2内部掘进作业。模拟盾构刀盘开挖直径620mm，有效掘进长度3m，有效掘进长度内一次性连续掘进完成。掘进系统与工程结构加载平台2之间应实现有效密封，以保持掘进中土箱内部压力的稳定。掘进系统应充分利用现有空间进行布置，并考虑掘进过程中的扭矩、反力的平衡措施。由于掘进系统完全掘入后主体结构悬臂较长，与泥浆系统的结合，可以有效措施防止盾构载头或卡滞。

在泥浆管402路设计中安装有减压阀、溢流阀、旁通阀三种泥浆阀。在进排浆管上各安装一个减压阀，通过调节流量来控制管路中的压力。溢流阀安装在进浆管路上，当系统压力过大时，开通溢流阀，将进浆管路中的一部分泥浆卸流回泥浆池，以达到调节系统压力的目的。旁通阀安装在进浆管和排浆管之间，系统启动时，先打开旁通模式使环流系统运行稳定；当系统压力过大时，打开通旁通阀，进浆管路中的一部分泥浆通过排浆管路被排浆泵卸流到泥浆池，也能够达到调节系统压力的目的。

所有泥浆阀的开启都由液压油缸控制，通过旋转编码器或传感器来控制液压油缸开启泥浆阀的旋转角度。开启和闭合的精度由旋转编码器或传感器来实现。通过以上的措施和方法来实现调节管路的泥浆流量。另外通过顶推伺服电机调整丝杠110顶推速度，最终达到实现控制泥水仓401压力精度的目标。

压力传感器位于泥浆中，各向压强相同，感应内压力，确保对土墙的压力达到要求。压差传感器，位于泥浆进出口，保护出口管道压力不会过大，引起可能出现管道爆裂、掘削面坍塌及周围地层沉降的危险。

位移传感器：由于机械传送距离与实际盾构机不一样，距离较长，采用拉线编码器，或激光测距仪进行测距。

土压传感器：设置在筒体外面，周围分部，感受不同方向土层的压力。压力传感器精度0.5%FS ，1%FS。

盾构推进模块采用电机+一级齿轮减速机+蜗轮蜗杆减速机+丝杠110装置，一级减速机为K系列硬齿面齿轮减速机，电机为变频电机。通过变频器调节电机的转速来实现盾构掘进模拟试验平台1的推进速度。

采用变频电机通过一级减速机同时驱动两个蜗轮蜗杆升降机的方式，确保进给时两侧同步；同时也可精确控制进给速度；蜗轮蜗杆升降机杆端连接在导向法兰102上，充分借用箱体本身的强度，减小了辅助支撑架体对地面的固定要求；在推力座111下方安装有支撑滚轮，支撑滚轮可调节高度，使得盾构机筒体在装配时保持水平位置。

推进模块现有设计具有以下优点：

结构紧凑，有效利用了现有空间；通过螺杆传动，增力效果好；蜗轮蜗杆有自锁功能，对电机反冲小；双升降机结构，推进同步性好；伺服系统控制，传动速度稳定。导向轮组对盾构筒体109外壁起支撑导向作用，并在外部设置有丝杠110固定座，方便丝杠110的安装和固定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：安装在阶梯型的试验空间内，包括盾构掘进模拟试验平台（1），适配模拟盾构设备岩层受压情况的工程结构加载平台（2）和观测所述加载平台的实时观测设备（3）；

其中盾构掘进模拟试验平台（1）包括盾构机模块、带动盾构机模块水平位移的盾构推进模块，与盾构机刀盘（108）相连通的泥水环流模块（4）、套装在盾构机上，盾构筒体（109）的端部外部的导向法兰（102）和安装在构掘进模拟试验平台对应部件上并与其电路连接的总控制台（5），所述总控制台（5）包括电气控制模块及监视模块；

所述泥水环流模块（4）中的泥水仓（401）处于所述阶梯型试验空间的一层，管路设备处于所述阶梯型试验空间的二层；

所述工程结构加载平台（2）包括顶部带有翻盖（205）的试件装填箱（203），其内部填装试验用土，该箱体的正面设置与盾构模拟机构的刀盘相适配的矩形洞门（204），所述矩形洞门（204）上安装箱体法兰（101），所述箱体法兰（101）与所述导向法兰（102）相配合；所述箱体除底面外的管路面设置压力模拟机构；实时观测设备（3）包括安装在加载平台内腔、试验用土上方的模拟坡面，所述模拟坡面上设有多个定位点，所述定位点通讯连接总控服务器以实现坐标数据的传输。

2.如权利要求1所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：所述压力模拟机构包括多个呈阵列状安装在所述箱体状的侧面和顶面的液压施力原件（201）。

3.如权利要求2所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：模拟盾构机包括安装在支撑架上的盾构筒体（109），所述支撑架包括处于所述盾构筒体（109）下方的底部支撑架，丝杠（110）支撑架和两侧的防护栏（121）；所述盾构筒体（109）的端部安装模拟刀盘，另一端连接推进模块，所述盾构筒体（109）的尾端连接盾构推进模块，所述盾构推进模块沿动力传动方向依次包括减速变频电机、传递动力的滑块联轴器、蜗轮蜗杆减速机和丝杠（110）装置，其中所述丝杠（110）装置安装在丝杠（110）支撑架上。

4.如权利要求3所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：泥浆环流系统包括进浆泵与排浆泵各1个；通过进浆泵传感器及排浆泵传感器，泥水仓（401）压力传感器，形成闭环控制回路；所述闭环控制系统上设有自动手动转换开关、减压阀、溢流阀、旁通阀，在进排浆管上各安装一个减压阀，溢流阀安装在进浆管路上；同时所述闭环控制系统的管路上设置有清洗原件。

5.如权利要求4所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：所述压力模拟机构中，每行或每列的液压施力原件（201）串联以形成多个并联的施压层。

6.如权利要求5所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：所述总控服务器包括电气控制模块及监视模块和控制电路和显示屏，所述控制电路的输入端连接所述电气控制模块及监视模块和控制电路，所述控制电路的输出端连接所述显示屏和控制单片机以调整推进模块的推进速度和泥浆环流系统的流速。

7.如权利要求1所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：电气控制模块中包括传感器组，所述传感器组包括盾体筒外壁沿上、下、左、右四个方向各设有土压传感器以监控筒外侧面土层压力；丝杠（110）连接处设置推力传感器；筒体尾端设置推力传感器；丝杠（110）固定板上这是扭力传感器；泥浆泵出口排出管出口设置电容式流量传感器；减速器上设置温度传感器；泥浆池中设置泥浆压力传感器。

8.如权利要求1所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于：所述工程结构加载平台（2）的边缘设有摄录机构以采集所述定位点坐标信息，所述摄录机构与所述监视机构通讯连接。

9.一种盾构掘进试验平台操作方法，使用如权利要求1所述的适应多种大型力学场合的盾构掘进试验平台，其特征在于，包括如下步骤：

（1）设备组装和试验前的准备：组装盾构掘进模拟试验平台（1）和工程结构加载平台（2），同时完成配合调试，建立盾构筒体（109）的行进通道；所述盾构筒体（109）的内部安装刀盘动力装置，所述盾构桶体的末端连通泥水环流模块（4）；土箱内部放置预先配制的土体，土体包括黏土、沙土混合压实而成，调定压力模拟机构的压力值与预定工程中的岩层压力值相当；

（2）泥浆压力设定及盾构挖掘模拟；泥浆泵排量不小于15.4 m³/h，泥浆池与泥水仓（401）高度落差5.6m和泥水仓（401）的压力范围00.8bar，泥浆泵扬程应不小于13.6m进一步泥浆泵排量为25m³/h，扬程15m；泥水环流模块（4）开启流通之后，启动盾构推进模块，选用实际功率应不小于1.76kW推进电机带动盾构筒体（109）在两侧丝杠（110）的引导下移动；在移动过程中，电气控制模块搜集数据信息传递给总控服务器，输出模拟掘进的数据；

（3）试件装填箱（203）表面形变测定：步骤（2）后，打开试件装填箱（203）的上盖，检测上表面的形变，输出掘过程进对地表面的影响。

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