沙盤名稱：

? TBM盾構機模型

規格：

? ? ? 長=20米，直徑3米，制作比例：1:1.75

模型組成：

1、結構展示：精心制作一個總長 20 米、直徑 3.0米的 1:1.75?比例模型，完整呈現 TBM 盾構機的刀盤系統、盾體結構、支護系統、后配套系統、出渣系統、超前地質預報系統及仿真駕駛艙等核心系統。

? ?2、功能演示：借助動態模擬，展現 TBM 盾構機掘進、支護、出渣的全流程，讓觀眾清晰理解其工作機制。

? 3、耐久性：對模型全系統實施防銹防腐處理，確保其能適應室內外環境，具備長期穩定的展示性能

整體結構設計：

1、整體結構設計

依據 1:1.7?的比例，精準繪制 TBM 盾構機模型的整體結構圖紙，涵蓋刀盤系統、盾體結構、支護系統、后配套系統、出渣系統、超前地質預報系統及仿真駕駛艙等各個部分。

2、運用三維建模軟件（如 SolidWorks）進行建模，對模型的外觀和內部結構進行可視化設計，保證各部件的尺寸、形狀和位置準確無誤，并開展虛擬裝配和運動模擬，提前察覺潛在的設計問題。

2、交互設計

1、梯坡與導覽區：

設計防滑鋼格柵樓梯，寬度 1.2m，坡度≤30°，保障游客上下安全。在入口處設置LED導覽屏，播放 TBM 工作原理動畫，同時搭載人臉識別系統統計人流量，為景區的管理和運營提供數據支持，同時也有助于保障游客的安全。

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2、模型主機系統：各子系統設計充分考量交互性。直徑3.5米的可旋轉刀盤，旋轉速度設定為0.5轉/分鐘，通過精確的機械設計和動力系統實現穩定旋轉，模擬真實盾構機刀盤的切削動作。采用304不銹鋼作為刀盤骨架材料，具有高強度和良好的耐腐蝕性，表面鑲嵌聚氨酯仿巖石刀齒，具備優秀的耐磨和抗沖擊性能，能夠有效模擬在不同地層中切削的效果。在刀盤周圍設置環形LED燈帶，通過RGB可編程控制，模擬切削時產生的火花效果，增強視覺沖擊力，使演示更加逼真。

3、盾體結構：?將盾體分為前盾、中盾和尾盾三段透明艙體，采用鋁合金框架作為支撐結構，具有重量輕、強度高的特點，外覆15mm厚的防爆亞克力透視窗，透光率高達92%以上，確保游客能夠清晰地觀察到盾體內部的結構和部件運行情況。

4、支護系統：配備氣動式超前鉆機，伸縮速度為10cm/min，能夠形象地進行超前地質鉆探，模擬在施工過程中對前方地質情況進行預判和支護的操作。

5、后配套系統：噴漿機械手采用五軸聯動設計，噴射覆蓋角達到120°，能夠實現全方位演示噴漿作業場景，模擬在隧道施工中對初期支護表面進行噴射混凝土的作業過程，確保支護的完整性和穩定性。

6、出渣系統：設計透明螺旋輸送機，直徑為300毫米，內部安裝LED流動光效，通過螺旋葉片的旋轉將渣土連續輸送至指定位置，游客可以清晰地看到渣土的輸送過程，同時LED光效增強了視覺效果。

7、超前地質預報:利用投影技術，配合4K短焦激光投影儀，將掃描的圖像清晰地投射在模型的特定區域，模擬在盾構施工前對前方地質情況進行精確探測的過程，為施工提供重要的地質信息。

8、仿真駕駛艙:按照1:1的比例設計操作臺，配備三屏聯動顯示系統，能夠實時顯示盾構機的掘進參數（如推進速度、扭矩、土倉壓力等），讓操作者仿佛置身于真實的盾構機駕駛艙內，體驗盾構機的操作過程。采用力反饋操縱桿，能夠根據不同的施工工況模擬真實的操作阻力，增強操作的真實感和沉浸感。