【技术实现步骤摘要】
一种盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法与系统
本专利技术涉及盾构机施工领域，具体涉及一种盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法与系统。
技术介绍
盾构机是在可移动钢结构护盾掩护下完成开挖、排碴、衬砌等掘进作业的光机电液一体化大型复杂装备，因其相对安全、高效经济，以及对外部环境影响小等特点，自其诞生以来就被广泛应用于各类隧道和地下工程建设。盾构机的掘进参数数据需要以一定的时间间隔进行记录(例如每秒、每二十秒等)。在施工作业过程中，这些数据通过盾构机体遍布的各类传感器同步传输、存储到后端平台(例如盾构云平台)。掘进参数的种类和数量根据盾构机机型的不同、盾构项目的不同而有所差异，通常会存储几十至几百个掘进参数的实时值。在盾构施工作业过程中，不同的掘进参数组合可反映出不同的施工状态，例如：在项目掘进初期，掘进参数尚处于调试状态，波动较大，盾构机的掘进速度较为缓慢；而在稳定无风险施工区段，掘进参数波动平稳且掘进速度快。掘进参数值的变化还与施工的地质环境有不可分割的关系。在不同盾构项目中，会根据项目整体地质情况，选择不同的盾构机型、刀具类型、施工工艺来进行盾构施工作业...
【技术保护点】
1.一种盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、从历史数据中获取原始盾构施工数据、原始故障数据、地质数据和环号数据，并从掘进参数中选取目标参数，并将未选中的参数作为相关参数；S2、对获取的数据进行预处理，得到预处理后的施工数据、故障数据、地质数据和环号数据；S3、根据环号数据中的掘进环号将预处理后的施工数据划分为起始段、中间段和到达段；S4、分别获取起始段、中间段和到达段中每种地质情况下的施工数据；S5、根据故障数据中故障的发生时间和恢复时间获取任一种地质情况下未发生故障的施工数据；S6、获取目标参数在不同施工段中、每种地质情况下未发生故障...
【技术特征摘要】
1.一种盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、从历史数据中获取原始盾构施工数据、原始故障数据、地质数据和环号数据，并从掘进参数中选取目标参数，并将未选中的参数作为相关参数；S2、对获取的数据进行预处理，得到预处理后的施工数据、故障数据、地质数据和环号数据；S3、根据环号数据中的掘进环号将预处理后的施工数据划分为起始段、中间段和到达段；S4、分别获取起始段、中间段和到达段中每种地质情况下的施工数据；S5、根据故障数据中故障的发生时间和恢复时间获取任一种地质情况下未发生故障的施工数据；S6、获取目标参数在不同施工段中、每种地质情况下未发生故障的施工数据中的均值和标准差，并根据西格玛原则得到每种地质情况下的最佳施工数据段；S7、根据每种地质情况下的最佳施工数据获取所有掘进参数的最佳施工参数范围，完成盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取。2.根据权利要求1所述的盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，所述步骤S1中的掘进参数包括：总推力、刀盘扭矩、推进速度、刀盘转速、土仓压力参数、渣土参数、注浆参数、耗材参数、推进压力和盾构姿态参数；所述目标参数包括总推力、刀盘扭矩、推进速度和刀盘转速。3.根据权利要求1或2所述的盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：删除原始盾构施工数据和原始故障数据中的冗余数据，用“0”值替换空值数据，并处理异常环号数据；其中，处理异常环号数据的具体方法为：对于环号减小后直至项目结束都未恢复正常的环号数据，将减小的环号全统一为最后一个正常环号；对于环号减小后恢复正常的环号数据，将减小的环号全统一为其两端第一个正常环号的均值向上取整所得到的数值；对重复出现的故障数据进行清除至仅保留一条；删除小于-10的环号所对应的施工数据和故障数据。4.根据权利要求1所述的盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，所述步骤S3的具体方法为：将掘进环号小于等于50的区段作为起始段，其中，起始段中的目标参数包括刀盘转速和总推力；将掘进环号大于50并小于等于最大掘进环号-20的区段作为中间段，其中，中间段的目标参数包括刀盘扭矩、推进速度和刀盘转速；将掘进环号大于最大掘进环号-20的区段作为到达段，其中，到达段的目标参数包括推进速度和刀盘转速中。5.根据权利要求1所述的盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法，其特征在于，所述步骤S4的具体方法为：根据公式获取第i段施工区段中第j种地质情况下的施工数据Di，...
【专利技术属性】
技术研发人员：章龙管，段文军，刘绥美，徐进，陈奕杉，张中华，路桂珍，李恒，周元毅，龚晓林，廖珂，谭友荣，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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