通用管片选型纠偏方法技术

本发明专利技术公开了一种通用管片选型纠偏方法，包括步骤1：输入基本参数到管片选型系统并设定管片允许的最大通缝数量；步骤2：实时施工数据通过数据通讯接口发送到管片选型系统；步骤3：实时盾构姿态测量数据通过数据通讯接口发送到管片选型系统；步骤4：千斤顶行程值和盾尾间隙值是否小于设定值，若是，执行步骤5，若否，执行步骤6；步骤5：管片选型系统预测与当前环连续的下三环管片的最优选型，转至步骤7；步骤6：管片选型系统预测当前环管片的最优选型；步骤7：管片选型系统显示管片姿态纠偏曲线；步骤8：确认管片拼装组合方案。本发明专利技术操作方便，适用于通用管片选型，使管片姿态接近设计轴线，提高隧道施工质量。

General Method of Pipe Selection and Correction

【技术实现步骤摘要】
通用管片选型纠偏方法
本专利技术涉及盾构法隧道施工领域，尤其涉及一种通用管片选型纠偏方法。
技术介绍
随着我国经济高速发展，城市盾构法施工隧道越来越多，盾构法施工以其施工速度快、对周围环境影响小、地层适应性强、工程质量高等优点。通用管片作为一种较为先进的隧道衬砌形式，由于其能够较好地控制隧道掘进路线和管片成环质量，在盾构法隧道施工中被广泛应用。为了保证盾构法隧道的施工质量，必须要对隧道的轴线进行严格控制，通过管片的排版设计和纠偏是盾构隧道施工过程中，轴线控制的关键因素。目前国内的解决主要方式是采用人工计算，少量使用国外系统采取点位选取计算。通用管片环拼装点位较多，系统相对复杂，不恰当点位选取不仅无法满足管片对设计轴线拟合，而且会导致盾构跑偏、管片破碎等不良后果。在盾构施工过程中，盾构不可能完全拟合设计轴线，要给出恰当的纠偏曲线并选取合适的点位进行纠偏。公开号为CN107100645A的中国专利申请公开了一种基于BIM技术的盾构隧道曲线区段管片预拼装选型设计方法，通过创建盾构隧道曲线区段管片圆环BIM模型，实现盾构隧道曲线区段管片布置的三维可视化设计。公开号为CN106934159A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用管片选型纠偏方法，其特征是：采用由管片选型系统(1)、数据通讯接口(2)、施工数据采集装置(3)、盾构姿态测量装置(4)和数据输入装置(5)构成的管片选型纠偏系统；施工数据采集装置(3)和盾构姿态测量装置(4)的输出端通过数据通讯接口(2)连接到管片选型系统(1)的输入端，施工数据采集装置(3)向管片选型系统(1)发送实时施工数据，盾构姿态测量装置(4)向管片选型系统(1)发送实时盾构姿态测量数据；数据输入装置(5)与管片选型系统(1)连接，数据输入装置(5)向管片选型系统(1)发送轴线位置数据和初始参数；该纠偏方法包括以下步骤：步骤1：通过数据输入装置(5)输入基本参数到管片选型...

【技术特征摘要】
1.一种通用管片选型纠偏方法，其特征是：采用由管片选型系统(1)、数据通讯接口(2)、施工数据采集装置(3)、盾构姿态测量装置(4)和数据输入装置(5)构成的管片选型纠偏系统；施工数据采集装置(3)和盾构姿态测量装置(4)的输出端通过数据通讯接口(2)连接到管片选型系统(1)的输入端，施工数据采集装置(3)向管片选型系统(1)发送实时施工数据，盾构姿态测量装置(4)向管片选型系统(1)发送实时盾构姿态测量数据；数据输入装置(5)与管片选型系统(1)连接，数据输入装置(5)向管片选型系统(1)发送轴线位置数据和初始参数；该纠偏方法包括以下步骤：步骤1：通过数据输入装置(5)输入基本参数到管片选型系统(1)，并设定管片允许的最大通缝数量N；步骤2：施工数据采集装置(3)测量实时施工数据，并通过数据通讯接口(2)发送到管片选型系统(1)；步骤3：盾构姿态测量装置(4)测量实时盾构姿态测量数据，并通过数据通讯接口(2)发送到管片选型系统(1)；步骤4：管片选型系统(1)判断千斤顶行程值和盾尾间隙值是否小于设定值，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤6；步骤5：管片选型系统(1)预测与当前环连续的下三环管片的最优选型，转至步骤7；步骤6：管片选型系统(1)预测当前环管片的最优选型；步骤7：管片选型系统(1)显示管片姿态纠偏曲线；步骤8：确认管片拼装组合方案。2.根据权利要求1所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的基本参数包括盾构机长度d1、千斤顶数量n、管片宽度L、封顶块楔形量r、管片外径R、千斤顶端面到切口距离d2。3.根据权利要求2所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的实时施工数据包括管片与盾构之间的盾尾间隙值和千斤顶行程值；管片与盾构之间的盾尾间隙值包括左间隙值jx1、右间隙值jx2、上间隙值jx3和下间隙值jx4；千斤顶行程值包括左行程值xc1、右行程值xc2、上行程值xc3和下行程值xc4。4.根据权利要求2所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的盾构姿态包括切口坐标(qkx，qky，qkz)和盾尾坐标(dwx，dwy，dwz)。5.根据权利要求2所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的步骤5包括如下分步骤：步骤5.1：计算连续下三环管片中满足通缝条件的所有封顶块位置并输出；步骤5.2：计算当前环与下一环之间的2环通缝数T，并记录满足2环通缝设置的封顶块位置；步骤5.3：计算当前环与下两环之间的3环通缝数，并记录满足3环通缝设置的封顶块位置；步骤5.4：计算当前环与下三环之间的4环通缝数，并记录满足4环通缝设置的封顶块位置；步骤5.5：计算所有封顶块位置对应的管片姿态与轴线位置(DTA)之间的距离。6.根据权利要求5所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的步骤5.2包括如下分步骤：步骤5.2.1：设下一环管片为B，当前环管片为A，计算B环内所有封顶块位置对应的通缝角度b和A环内所有封顶块位置对应的通缝角度a，通缝角度的计算公式如下：通缝角度＝通缝距离/管片内半径；步骤5.2.2：将每一个通缝角度a分别与每一个通缝角度b相减，通缝角度a-通缝角度b＝0时对应的封顶块位置为通缝位置，即通缝角度a-通缝角度b＝0的位置数量为通缝数T；步骤5.2.3：当通缝数T不超过设定最大通缝数量N时，记录通缝角度a-通缝角度b＝0时的通缝角度a和通缝角度b分别对应的封顶块位置。7.根据权利要求5所述的通用管片选型纠偏方法，其特征是：所述的步骤5.3包括如下分步骤：步骤5.3.1：设下两环管片为C，下一环管片为B，当前环管片为A，计算C环内所有封顶块位置对应的通缝角度c、B环内所有封顶块位置对应的通缝角度b和A环内所有封顶块位置对应的通缝角度a，通缝角度的计算公式如下：通缝角度＝通缝距离/管片内半径；步骤5.3.2：将每一个通缝角度a分别与每一个通缝角度b和通缝角度c相减，通缝角度a-通缝角度b＝0且通缝角度a-通缝角度c＝0时对应的封顶块位置为通缝位置，即通缝角度a-通缝角度b＝0且通缝角度a-通缝角度c＝0的位置数量为通缝数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，陈刚，李刚，范杰，李波，吴惠明，裴烈烽，王延年，王志杰，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31