沙盘名称：

  TBM盾构机模型

规格：

      长=20米，直径3米，制作比例：1:1.75

模型组成：

1、结构展示：精心制作一个总长 20 米、直径 3.0米的 1:1.75 比例模型，完整呈现 TBM 盾构机的刀盘系统、盾体结构、支护系统、后配套系统、出渣系统、超前地质预报系统及仿真驾驶舱等核心系统。

   2、功能演示：借助动态模拟，展现 TBM 盾构机掘进、支护、出渣的全流程，让观众清晰理解其工作机制。

  3、耐久性：对模型全系统实施防锈防腐处理，确保其能适应室内外环境，具备长期稳定的展示性能

整体结构设计：

1、整体结构设计

依据 1:1.7 的比例，精准绘制 TBM 盾构机模型的整体结构图纸，涵盖刀盘系统、盾体结构、支护系统、后配套系统、出渣系统、超前地质预报系统及仿真驾驶舱等各个部分。

2、运用三维建模软件（如 SolidWorks）进行建模，对模型的外观和内部结构进行可视化设计，保证各部件的尺寸、形状和位置准确无误，并开展虚拟装配和运动模拟，提前察觉潜在的设计问题。

2、交互设计

1、梯坡与导览区：

设计防滑钢格栅楼梯，宽度 1.2m，坡度≤30°，保障游客上下安全。在入口处设置LED导览屏，播放 TBM 工作原理动画，同时搭载人脸识别系统统计人流量，为景区的管理和运营提供数据支持，同时也有助于保障游客的安全。

2、模型主机系统：各子系统设计充分考量交互性。直径3.5米的可旋转刀盘，旋转速度设定为0.5转/分钟，通过精确的机械设计和动力系统实现稳定旋转，模拟真实盾构机刀盘的切削动作。采用304不锈钢作为刀盘骨架材料，具有高强度和良好的耐腐蚀性，表面镶嵌聚氨酯仿岩石刀齿，具备优秀的耐磨和抗冲击性能，能够有效模拟在不同地层中切削的效果。在刀盘周围设置环形LED灯带，通过RGB可编程控制，模拟切削时产生的火花效果，增强视觉冲击力，使演示更加逼真。

3、盾体结构： 将盾体分为前盾、中盾和尾盾三段透明舱体，采用铝合金框架作为支撑结构，具有重量轻、强度高的特点，外覆15mm厚的防爆亚克力透视窗，透光率高达92%以上，确保游客能够清晰地观察到盾体内部的结构和部件运行情况。

4、支护系统：配备气动式超前钻机，伸缩速度为10cm/min，能够形象地进行超前地质钻探，模拟在施工过程中对前方地质情况进行预判和支护的操作。

5、后配套系统：喷浆机械手采用五轴联动设计，喷射覆盖角达到120°，能够实现全方位演示喷浆作业场景，模拟在隧道施工中对初期支护表面进行喷射混凝土的作业过程，确保支护的完整性和稳定性。

6、出渣系统：设计透明螺旋输送机，直径为300毫米，内部安装LED流动光效，通过螺旋叶片的旋转将渣土连续输送至指定位置，游客可以清晰地看到渣土的输送过程，同时LED光效增强了视觉效果。

7、超前地质预报:利用投影技术，配合4K短焦激光投影仪，将扫描的图像清晰地投射在模型的特定区域，模拟在盾构施工前对前方地质情况进行精确探测的过程，为施工提供重要的地质信息。

8、仿真驾驶舱:按照1:1的比例设计操作台，配备三屏联动显示系统，能够实时显示盾构机的掘进参数（如推进速度、扭矩、土仓压力等），让操作者仿佛置身于真实的盾构机驾驶舱内，体验盾构机的操作过程。采用力反馈操纵杆，能够根据不同的施工工况模拟真实的操作阻力，增强操作的真实感和沉浸感。