一种市政管道施工方法技术

本发明专利技术涉及一种市政管道施工方法，包括：步骤1：首先根据预埋管道周围的地理环境确定待挖隧道的尺寸；步骤2：根据隧道尺寸确定盾构机工作参数；步骤3：每间隔预设时间，根据所述盾构机在当前时间段的实际推进速度与当前时间段的预设推进速度进行比较，调整所述盾构机下一时间段的工作参数；步骤4：根据隧道的地理环境确定管道的连接方式并安装管道。控制器首先根据隧道周围的地理环境确定环境系数，其次根据环境系数确定待挖隧道对应的尺寸，不同的待挖隧道尺寸对应盾构机不同的工作参数，首先通过对所述隧道开挖地理位置获取预设环境参数确定环境系数，通过环境系数对应盾构机的初始工作参数，在工作时根据推进速度对盾构机进行调整。

【技术实现步骤摘要】
一种市政管道施工方法
本专利技术涉及市政施工
，尤其涉及一种市政管道施工方法。
技术介绍
市政管道基础设施的建设与城市的正常运行和发展息息相关。如果设计和施工细节不到位,将直接影响市政基础设施的正常运行。一旦出现漏水漏电,就直接影响到人们的日常生活。本文论述了市政基础设施建设的现状及实现城市市政管道基础设施合理建设的措施。现有市政管道的施工方法常采用地面开挖和顶管施工，地面开挖的市政管道施工方法需要先再地面开挖管沟，拼接完成后再利用管沟管道转运架起吊管道并下方至管沟中，完成管道的施工。而顶管施工方法是在工作井内借助千斤顶等顶进设备产生顶力，克服管道预基孔周围的土壤的摩擦力，将管道运输到预设位置，再进行下一节管道的安装，但顶管施工的施工方法难以对管道的安装现状进行跟踪和把握，对管道周围的环境也难以实时检测。综上，现有市政管道施工过程中，未对管道周围环境进行实时的检测，并根据实时检测的数据去调整隧道的挖掘参数和管道连接方式。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种市政管道施工方法用以克服现有技术中未对管道周围环境进行实时的检测，并根据实时检测的数据去调整隧道的挖掘参数和管道连接方式的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种市政管道施工方法，包括步骤1：首先根据预埋管道周围的地理环境确定待挖隧道的尺寸；步骤2：根据隧道尺寸确定盾构机工作参数；步骤3：每间隔预设时间，根据所述盾构机在当前时间段的实际推进速度与当前时间段的预设推进速度进行比较，调整所述盾构机下一时间段的工作参数；步骤4：根据隧道的地理环境确定管道的连接方式并安装管道；所述步骤1中，首先获取隧道开挖的地理位置信息并建立预设环境矩阵Ei(Ti、Yi、Xi、Di)，i＝1、2、3…n，其中，Ti表示第i预设隧道开挖所在位置的平均温度，Yi表示第i预设隧道开挖所在位置的平均硬度，Xi表示第i预设隧道开挖所在位置的地质，Di表示第i预设隧道开挖所在位置的平均湿度，根据所述隧道的温度、硬度、地质和湿度信息确定环境系数，从而确定隧道的开挖尺寸；在所述步骤2中，所述盾构机包括盾体，所述盾体最前端设置有刀盘，所述刀盘上设置有刀具，所述刀具用以破碎、切削岩石和泥土，所述刀盘上还设置有泡沫装置，用以开挖图层的改良，所述盾构机内还设置有控制器，所述控制器用以控制调整所述盾构机的工作参数；所述控制器根据确定的隧道尺寸对所述盾构机的工作参数进行调整，设定所述盾构机的工作参数矩阵组Wi(Vmi、Vsi、Vti、Vqi)，i＝1、2、3…n，其中，Vmi表示第i预设盾构机的推进速度，Vsi表示第i预设盾构机的刀盘的转速，Vti表示第i预设盾构机刀盘的温度，Vqi表示第i预设盾构机刀盘喷出的泡沫剂含量；所述控制器首先根据隧道周围的地理环境确定环境系数，其次根据环境系数确定待挖隧道对应的尺寸，不同的待挖隧道尺寸对应盾构机不同的工作参数；所述控制器在对所述盾构机进行调整时，首先通过对所述隧道开挖地理位置获取预设环境参数，通过获取的预设环境参数确定环境系数，通过环境系数对应盾构机的初始工作参数，在所述盾构机工作预设时间后，根据盾构机的预设推进速度与实际推进速度进行比较，若预设推进速度与实际推进速度在预设范围内，则根据实际推进速度与预设推进速度的关系直接对所述盾构机下一预设时间段的工作参数进行调整，若所述盾构机的实际推进速度大于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之前的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若所述盾构机的实际推进速度小于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之后的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若实际推进速度与预设推进速度不在预设范围内，则对当前环境参数进行采集，将当前环境参数与预设环境参数进行比较，根据环境参数中的温度与所述盾构机刀盘温度对应调整，根据环境参数中的硬度与所述盾构机泡沫剂含量对应调整，根据环境参数中的地质与所述盾构机推进速度对应调整，根据环境参数中湿度与刀具转速对应调整的关系，确定盾构机的不同工作参数的调整，从而确定下一时间段的盾构机的工作参数，每间隔预设时间对所述盾构机的工作参数进行调整，直至完成所述隧道的挖掘工作。进一步地，根据所述隧道所在地理位置获取的预设环境矩阵组Ei中的温度、硬度、地质和湿度信息确定环境系数a表示为：a＝(Ti/T0+Yi/Y0+Xi/X0+Di/D0)其中，Ti表示为第i预设隧道开挖所在位置的平均温度信息，T0表示为预设的基准温度，Yi表示第i预设隧道开挖所在位置的平均硬度，Y0表示为预设的基准硬度，Xi表示第i预设隧道开挖所在位置的地质，X0表示为预设的基准地质，Di表示第i预设隧道开挖所在位置的平均湿度，D0表示为预设的基准湿度。进一步地，根据确定的环境系数a确定隧道的开挖尺寸，若a≤a1时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c1；若a1＜a≤a2时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c2；若a2＜a≤a3时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c3；若a(n-1)＜a≤an时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c4。进一步地，在确定隧道的开挖尺寸信息后，根据实时确定的尺寸信息确定盾构机对应的工作参数，若c≤c1时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W1，并从Vm矩阵中取Vm1，从Vs矩阵中取Vs1，从Vt矩阵中去Vt1，从Vq中取Vq1；若c1＜c≤c2时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W2，并从Vm矩阵中取Vm2，从Vs矩阵中取Vs2，从Vt矩阵中去Vt2，从Vq中取Vq2；若c2＜c≤c3时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W3，并从Vm矩阵中取Vm3，从Vs矩阵中取Vs3，从Vt矩阵中去Vt3，从Vq中取Vq3；若c(n-1)＜c≤cn时，则确定盾构机的工作参数矩阵为Wn，并从Vm矩阵中取Vmn，从Vs矩阵中取Vsn，从Vt矩阵中去Vtn，从Vq中取Vqn。进一步地，所述盾构机推进速度矩阵Vm(Vm1、Vm2、Vm3…Vmn)，其中，Vm1表示盾构机第一预设推进速度，Vm2表示盾构机第二预设推进速度，Vm3表示盾构机第三预设推进速度，Vmn表示盾构机第n预设推进速度；所述盾构机刀具转速矩阵Vs(Vs1、Vs2、Vs3…Vsn)，其中，Vs1表示盾构机刀盘第一预设转速，Vs2表示盾构机刀盘第二预设转速，Vs3表示盾构机刀盘第三预设转速，Vsn表示盾构机刀盘第n预设转速；所述盾构机刀盘温度矩阵Vt(Vt1、Vt2、Vt3…Vtn)，其中，Vt1表示盾构机刀盘第一预设温度，Vt2表示盾构机刀盘第二预设温度，Vt3表示盾构机刀盘第三预设温度，Vtn表示盾构机刀盘第n预设温度；所述盾构机刀盘喷出泡沫剂含量矩阵Vq(Vq1、Vq2、Vq3…Vqn)，其中，Vq1表示盾构机刀盘喷出泡沫剂第一预设含量，Vq2表示盾构机刀盘喷出泡沫剂第二预设含量，Vq3表示盾构机刀盘喷出泡沫剂第三预设含量，Vqn表示盾构机刀盘喷出泡沫剂第n预设含量。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种市政管道施工方法，其特征在于，包括：/n步骤1：首先根据预埋管道周围的地理环境确定待挖隧道的尺寸；/n步骤2：根据隧道尺寸确定盾构机工作参数；/n步骤3：每间隔预设时间，根据所述盾构机在当前时间段的实际推进速度与当前时间段的预设推进速度进行比较，调整所述盾构机下一时间段的工作参数；/n步骤4：根据隧道的地理环境确定管道的连接方式并安装管道；/n所述步骤1中，首先获取隧道开挖的地理位置信息并建立预设环境矩阵Ei(Ti、Yi、Xi、Di)，i＝1、2、3…n，其中，Ti表示第i预设隧道开挖所在位置的平均温度，Yi表示第i预设隧道开挖所在位置的平均硬度，Xi表示第i预设隧道开挖所在位置的地质，Di表示第i预设隧道开挖所在位置的平均湿度，根据所述隧道的温度、硬度、地质和湿度信息确定环境系数，从而确定隧道的开挖尺寸；/n在所述步骤2中，所述盾构机包括盾体，所述盾体最前端设置有刀盘，所述刀盘上设置有刀具，所述刀具用以破碎、切削岩石和泥土，所述刀盘上还设置有泡沫装置，用以开挖图层的改良，所述盾构机内还设置有控制器，所述控制器用以控制调整所述盾构机的工作参数；/n所述控制器根据确定的隧道尺寸对所述盾构机的工作参数进行调整，设定所述盾构机的工作参数矩阵组Wi(Vmi、Vsi、Vti、Vqi)，i＝1、2、3…n，其中，Vmi表示第i预设盾构机的推进速度，Vsi表示第i预设盾构机的刀盘的转速，Vti表示第i预设盾构机刀盘的温度，Vqi表示第i预设盾构机刀盘喷出的泡沫剂含量；/n所述控制器首先根据隧道周围的地理环境确定环境系数，其次根据环境系数确定待挖隧道对应的尺寸，不同的待挖隧道尺寸对应盾构机不同的工作参数；所述控制器在对所述盾构机进行调整时，首先通过对所述隧道开挖地理位置获取预设环境参数，通过获取的预设环境参数确定环境系数，通过环境系数对应盾构机的初始工作参数，在所述盾构机工作预设时间后，根据盾构机的预设推进速度与实际推进速度进行比较，若预设推进速度与实际推进速度在预设范围内，则根据实际推进速度与预设推进速度的关系直接对所述盾构机下一预设时间段的工作参数进行调整，若所述盾构机的实际推进速度大于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之前的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若所述盾构机的实际推进速度小于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之后的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若实际推进速度与预设推进速度不在预设范围内，则对当前环境参数进行采集，将当前环境参数与预设环境参数进行比较，根据环境参数中的温度与所述盾构机刀盘温度对应调整，根据环境参数中的硬度与所述盾构机泡沫剂含量对应调整，根据环境参数中的地质与所述盾构机推进速度对应调整，根据环境参数中湿度与刀具转速对应调整的关系，确定盾构机的不同工作参数的调整，从而确定下一时间段的盾构机的工作参数，每间隔预设时间对所述盾构机的工作参数进行调整，直至完成所述隧道的挖掘工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种市政管道施工方法，其特征在于，包括：
步骤1：首先根据预埋管道周围的地理环境确定待挖隧道的尺寸；
步骤2：根据隧道尺寸确定盾构机工作参数；
步骤3：每间隔预设时间，根据所述盾构机在当前时间段的实际推进速度与当前时间段的预设推进速度进行比较，调整所述盾构机下一时间段的工作参数；
步骤4：根据隧道的地理环境确定管道的连接方式并安装管道；
所述步骤1中，首先获取隧道开挖的地理位置信息并建立预设环境矩阵Ei(Ti、Yi、Xi、Di)，i＝1、2、3…n，其中，Ti表示第i预设隧道开挖所在位置的平均温度，Yi表示第i预设隧道开挖所在位置的平均硬度，Xi表示第i预设隧道开挖所在位置的地质，Di表示第i预设隧道开挖所在位置的平均湿度，根据所述隧道的温度、硬度、地质和湿度信息确定环境系数，从而确定隧道的开挖尺寸；
在所述步骤2中，所述盾构机包括盾体，所述盾体最前端设置有刀盘，所述刀盘上设置有刀具，所述刀具用以破碎、切削岩石和泥土，所述刀盘上还设置有泡沫装置，用以开挖图层的改良，所述盾构机内还设置有控制器，所述控制器用以控制调整所述盾构机的工作参数；
所述控制器根据确定的隧道尺寸对所述盾构机的工作参数进行调整，设定所述盾构机的工作参数矩阵组Wi(Vmi、Vsi、Vti、Vqi)，i＝1、2、3…n，其中，Vmi表示第i预设盾构机的推进速度，Vsi表示第i预设盾构机的刀盘的转速，Vti表示第i预设盾构机刀盘的温度，Vqi表示第i预设盾构机刀盘喷出的泡沫剂含量；
所述控制器首先根据隧道周围的地理环境确定环境系数，其次根据环境系数确定待挖隧道对应的尺寸，不同的待挖隧道尺寸对应盾构机不同的工作参数；所述控制器在对所述盾构机进行调整时，首先通过对所述隧道开挖地理位置获取预设环境参数，通过获取的预设环境参数确定环境系数，通过环境系数对应盾构机的初始工作参数，在所述盾构机工作预设时间后，根据盾构机的预设推进速度与实际推进速度进行比较，若预设推进速度与实际推进速度在预设范围内，则根据实际推进速度与预设推进速度的关系直接对所述盾构机下一预设时间段的工作参数进行调整，若所述盾构机的实际推进速度大于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之前的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若所述盾构机的实际推进速度小于预设推进速度，则按照所述盾构机当前工作参数矩阵中顺序之后的盾构机工作参数矩阵的作为下一预设时间段盾构机的工作参数，若实际推进速度与预设推进速度不在预设范围内，则对当前环境参数进行采集，将当前环境参数与预设环境参数进行比较，根据环境参数中的温度与所述盾构机刀盘温度对应调整，根据环境参数中的硬度与所述盾构机泡沫剂含量对应调整，根据环境参数中的地质与所述盾构机推进速度对应调整，根据环境参数中湿度与刀具转速对应调整的关系，确定盾构机的不同工作参数的调整，从而确定下一时间段的盾构机的工作参数，每间隔预设时间对所述盾构机的工作参数进行调整，直至完成所述隧道的挖掘工作。


2.根据权利要求1所述的市政管道施工方法，其特征在于，根据所述隧道所在地理位置获取的预设环境矩阵组Ei中的温度、硬度、地质和湿度信息确定环境系数a表示为：
a＝(Ti/T0+Yi/Y0+Xi/X0+Di/D0)
其中，Ti表示为第i预设隧道开挖所在位置的平均温度信息，T0表示为预设的基准温度，Yi表示第i预设隧道开挖所在位置的平均硬度，Y0表示为预设的基准硬度，Xi表示第i预设隧道开挖所在位置的地质，X0表示为预设的基准地质，Di表示第i预设隧道开挖所在位置的平均湿度，D0表示为预设的基准湿度。


3.根据权利要求2所述的市政管道施工方法，其特征在于，根据确定的环境系数a确定隧道的开挖尺寸，
若a≤a1时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c1；
若a1＜a≤a2时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c2；
若a2＜a≤a3时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c3；
若a(n-1)＜a≤an时，则确定对应的隧道开挖尺寸为c4。


4.根据权利要求3所述的市政管道施工方法，其特征在于，在确定隧道的开挖尺寸信息后，根据实时确定的尺寸信息确定盾构机对应的工作参数，
若c≤c1时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W1，并从Vm矩阵中取Vm1，从Vs矩阵中取Vs1，从Vt矩阵中去Vt1，从Vq中取Vq1；
若c1＜c≤c2时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W2，并从Vm矩阵中取Vm2，从Vs矩阵中取Vs2，从Vt矩阵中去Vt2，从Vq中取Vq2；
若c2＜c≤c3时，则确定盾构机的工作参数矩阵为W3，并从Vm矩阵中取Vm3，从Vs矩阵中取Vs3，从Vt矩阵中去Vt3，从Vq中取Vq3；
若c(n-1)＜c≤cn时，则确定盾构机的工作参数矩阵为Wn，并从Vm矩阵中取Vmn，从Vs矩阵中取Vsn，从Vt矩阵中去Vtn，从Vq中取Vqn。


5.根据权利要求4所述的市政管道施工方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志宏，刘高波，夏海，朱俊，罗生军，尹良，刘瑞华，王艳，邹彪，钟伟兵，
申请(专利权)人：湖南尚上公路桥梁建设有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43