一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，包括：收集样本观测值；所述样本观测值为：管片蒸汽养护前的最短静停时间；建立线性回归模型前的线性回归依据分析；建立线性回归分析模型及进行理论性验证；进行该模型实际应用性验证；管片蒸汽养护前最短静停时间的预测：将需预测的管片混凝土对应的水泥用量、混凝土拌合物的坍落度、混凝土入模温度代入到步骤三的回归分析模型中，求得管片蒸汽养护前的最短静停时间。本发明专利技术给出了管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，可以快速准确地找到管片在蒸汽养护前的最短静停时间，保证蒸汽养护后不开裂，也能避免盲目地延长静停时间，在保证质量的前提下合理提高生产效率。

A Method for Predicting the Shortest Static Stop Time of Prefabricated Shield Segment before Steam Maintenance

【技术实现步骤摘要】
一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法
本专利技术属于预制盾构管片建筑施工
，尤其涉及一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法。
技术介绍
地铁隧道预制盾构管片是一种能拼成环状的钢筋混凝土预制构件，每一环由6个弧形单片拼装而成，如图1、图2所示。在盾构管片的预制生产过程中，为缩短生产周期，加快模具周转，提高生产效率，通常采用蒸汽养护的方法促使混凝土强度快速增长。所述蒸汽养护方法分为两个阶段，第一阶段是进入蒸汽养护房之前的静停期，第二阶段是进入蒸汽养护房之后的调温养护期。所述的静停期是指管片在混凝土浇筑完成后至进入蒸汽养护房前的等待期。在此期间，混凝土能获得一定的初始强度，以抵御蒸汽养护升温阶段混凝土中的水、气等材料的热膨胀及水的迁移对自身原有结构的破坏，避免管片开裂。静停时间越长，混凝土初始强度越高，静停期的长短决定了混凝土抵抗蒸汽养护升温破坏的能力。为了缩短生产周期，我们需要找到保证管片不开裂的最短静停时间，这样既可以保证蒸汽养护后不开裂，也可以避免盲目地延长静停时间，在保证质量的前提下合理提高生产效率。但现阶段并无准确寻找管片最短静停时间的方法，大家都是凭经验行事，其后果要么是管片开裂，要么是生产效率低下。现有技术难以确定管片蒸汽养护前最短静停时间的原因在于：影响预制盾构管片最短静停时间的原因是复杂的且多因素的，包括水泥用量、混凝土拌合物坍落度、混凝土入模温度等因素以及它们之间的关联性，这些因素都会影响预制盾构管片最短静停时间，对于这样复杂的问题仅凭经验行事已经无力解决。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提出了一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，用以解决现有技术管片蒸汽养护前最短静停时间难以确定的问题。本专利技术采用以下技术方案解决其技术问题。一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，其特点是：步骤一、收集样本观测值所述样本观测值为：当混凝土的水泥用量为一定值、混凝土拌合物坍落度为一定值、混凝土入模温度为一定值时，管片蒸汽养护前的最短静停时间；步骤二、建立线性回归模型前的线性回归依据分析分别进行管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与管片所用混凝土的水泥用量(X1)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土拌合物的坍落度(X2)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土入模温度(X3)的线性相关分析；步骤三、建立线性回归分析模型及进行理论性验证建立线性回归分析模型：Y＝a+b1X1+b2X2+b3X3；用origin软件计算出该模型的a、b1、b2、b3，以及进行该模型的理论性验证；步骤四、进行该模型实际应用性验证；步骤五、管片蒸汽养护前最短静停时间的预测将需预测的管片混凝土对应的水泥用量、混凝土拌合物的坍落度、混凝土入模温度代入到步骤三的回归分析模型中，求得管片蒸汽养护前的最短静停时间。所述步骤三的进行该模型的理论性验证包括模型的整体显著性的验证、单个回归系数的显著性的验证、拟合优度的验证。所述整体显著性的验证为采用F分布检验总体显著性。所述单个回归系数的显著性的验证为采用t分布检验单个系数的显著性。所述拟合优度的验证为相关性R2验证。所述步骤四的进行该模型实际应用性验证为通过试验值与计算值的对比，检验其实际应用性。所述通过试验值与计算值的对比，检验其实际应用性，具体过程如下：①将步骤三得到的a、b1、b2、b3代入模型Y＝a+b1X1+b2X2+b3X3，得到回归方程；②建立测定条件，根据回归方程得到最短静停时间的理论计算值；③根据测定条件试验获得最短静停时间的实际测定值；④进行理论计算值与实际测定值的对比。所述步骤一收集样本观测值的数量为9个。本专利技术的优点效果本专利技术充分考虑了水泥用量、混凝土拌合物的坍落度、混凝土入模温度对管片混凝土最短静停时间的影响，通过建立线性回归模型，给出了管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，可以快速准确地找到管片在蒸汽养护前的最短静停时间，保证蒸汽养护后不开裂，也能避免盲目地延长静停时间，在保证质量的前提下合理提高生产效率。附图说明图1是预制环盾构管片拼装在一起的应用效果图；图2是预制盾构管片外形简图；图3是本专利技术样本观测值样表；图4是本专利技术拟合条件样表；图4a是水泥用量与最佳静停时间关系表；图4b是坍落度与最佳静停时间关系表；图4c是入模温度与最佳静停时间关系表；图4d是实际生产中测量三种因素与最短静停时间关系表；图5是本专利技术模型应用origin软件回归结果图；图6是本专利技术用于模型实际应用性验证的拟定条件表；图7是本专利技术将试验结果与拟定条件结果对比图；具体实施方式下面结合附图与具体实施方式，进一步对专利技术进行说明：一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，其特点是：步骤一、收集样本观测值如图3所示，所述样本观测值为：当混凝土的水泥用量为一定值、混凝土拌合物坍落度为一定值、混凝土入模温度为一定值时，管片蒸汽养护前的最短静停时间；补充说明：本实施例采用“正交试验法”设计试验，依据中国专利《用于评价预制盾构管片蒸汽养护临界强度的装置及方法》(CN108303327A)所述装置和方法收集样本观测值，共9个。正交试验法简述：为了研制新产品，提高产品的质量和数量，降低原材料消耗，都需要做试验。一项试验如何安排，就得选择方法。一个好的试验方法，只要用少量试验既能得到较好的效果和分析出较为正确的结论；如果试验方法不好，不但试验次数多，而且结果还不一定理想。正交试验法就是利用一套规格化的表(正交表)来安排试验方案，使得试验次数尽可能地少；并通过对试验数据的简单分析，有助于我们在复杂的影响因素中抓住主要因素，从而找出较好的试验方案。有关正交试验法详细内容可以查询网站，不在此赘述。步骤二、建立线性回归模型前的线性回归依据分析所述线性回归依据分析就是分别进行管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与管片所用混凝土的水泥用量(X1)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土拌合物的坍落度(X2)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土入模温度(X3)的线性相关分析；补充说明：图4所示为单因素改变时，混凝土的最佳静停时间，基准条件为水泥用量350kg/m3、坍落度40mm、入模温度15℃；将图4的第1列(最短静停时间)、第2列(水泥用量)两列数据制成统计图，结果如图4a所示，从图4a看出，最短静停时间与水泥用量为线性关系；将图4的第3列(最短静停时间)、第4列(坍落度)两列数据制成统计图，结果如图4b所示，从图4b看出，最短静停时间与坍落度为线性关系；将图4的第5列(最短静停时间)、第6列(入模温度)两列数据制成统计图，结果如图4c所示，从图4c看出，最短静停时间与入模温度为线性关系。补充说明：如图4d所示，实际生产中，并不存在单因素测量最短静停时间的情况，因为最短静停时间和水泥用量、坍落度、入模温度三个因素都相关，所以，实际生产中测量最短静停时间采用图4d所示方法:三个因素当其中一个値变化，另外两个因素値相对不变的情况下测量最短静停时间。图4d的1-9行为坍落度、入模温度不变的情况下，分3次改变水泥用量値(330、350、370)，每一个水泥用量値要测量3次，所以一共是9次测量；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，其特征在于：步骤一、收集样本观测值；所述样本观测值为：当混凝土的水泥用量为一定值、混凝土拌合物坍落度为一定值、混凝土入模温度为一定值时，管片蒸汽养护前的最短静停时间；步骤二、建立线性回归模型前的线性回归依据分析；分别进行管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与管片所用混凝土的水泥用量(X1)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土拌合物的坍落度(X2)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土入模温度(X3)的线性相关分析；步骤三、建立线性回归分析模型及进行理论性验证；建立线性回归分析模型：Y＝a+b1X1+b2X2+b3X3；用origin软件计算出该模型的a、b1、b2、b3，以及进行该模型的理论性验证；步骤四、进行该模型实际应用性验证；步骤五、管片蒸汽养护前最短静停时间的预测；将需预测的管片混凝土对应的水泥用量、混凝土拌合物的坍落度、混凝土入模温度代入到步骤三的回归分析模型中，求得管片蒸汽养护前的最短静停时间。

【技术特征摘要】
1.一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法，其特征在于：步骤一、收集样本观测值；所述样本观测值为：当混凝土的水泥用量为一定值、混凝土拌合物坍落度为一定值、混凝土入模温度为一定值时，管片蒸汽养护前的最短静停时间；步骤二、建立线性回归模型前的线性回归依据分析；分别进行管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与管片所用混凝土的水泥用量(X1)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土拌合物的坍落度(X2)的线性相关分析、管片蒸汽养护前最短静停时间(Y)与混凝土入模温度(X3)的线性相关分析；步骤三、建立线性回归分析模型及进行理论性验证；建立线性回归分析模型：Y＝a+b1X1+b2X2+b3X3；用origin软件计算出该模型的a、b1、b2、b3，以及进行该模型的理论性验证；步骤四、进行该模型实际应用性验证；步骤五、管片蒸汽养护前最短静停时间的预测；将需预测的管片混凝土对应的水泥用量、混凝土拌合物的坍落度、混凝土入模温度代入到步骤三的回归分析模型中，求得管片蒸汽养护前的最短静停时间。2.根据权利要求1所述的基于线性回归模型预测预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的方法，其特征在于：所述步骤三的进行该模型的理论性验证包括模型的整体显著性的验证、单个回归系数的显著性的验证、拟合优度的验证。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国良，范鹤飞，杨雄利，李晨，于会泳，李现恩，公庆，钟慧民，廖红彬，张中帅，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，中铁一局集团天津建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61