土压平衡盾构的土压智能控制方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种土压平衡盾构的土压智能控制方法及其系统，包括如下步骤：数据处理：获取历史施工数据以及与历史施工数据对应的土压数据，并对历史施工数据进行预处理；模型训练：利用BP神经网络模型对历史施工数据和土压数据进行学习，从而将BP神经网络模型训练形成智能控制模型；智能控制：获取盾构机的实时施工数据，将实时施工数据输入智能控制模型，该智能控制模型输出相应的土压值，根据土压值调整盾构机的土仓压力。本发明专利技术有效地解决了控制土压时主观因素影响较大的问题，减少主观因素对土压控制的影响，保证地表沉降在合理范围内，避免较大的地表变形和严重的安全事故。避免较大的地表变形和严重的安全事故。避免较大的地表变形和严重的安全事故。

【技术实现步骤摘要】
土压平衡盾构的土压智能控制方法及其系统


[0001]本专利技术涉及盾构施工领域，特指一种土压平衡盾构的土压智能控制方法及其系统。

技术介绍

[0002]土压平衡盾构是利用挖掘出来的泥土支撑开挖面，无需额外大规模泥水处理设备，因此运用十分广泛，土压平衡盾构施工的核心是保持开挖面稳定，并精确控制地表沉降的幅度。
[0003]目前控制土压平衡的主要方法是先根据地质条件、隧道埋深以及人工经验来设置土仓压力，在掘进过程中将土压维持在目标范围内，并根据监测地表沉降数据来调整目标土压，这种控制土压的方法受到操作者经验、能力等主观因素的影响，难以对土压精准控制，难以保证地表沉降在合理范围内，从而可能导致较大的地表变形以及严重的安全事故。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种土压平衡盾构的土压智能控制方法，解决了控制土压时主观因素影响较大的问题，减少主观因素对土压控制的影响，保证地表沉降在合理范围内，避免较大的地表变形和严重的安全事故。
[0005]实现上述目的的技术方案是：
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土压平衡盾构的土压智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S11.数据处理：获取历史施工数据以及与所述历史施工数据对应的土压数据，并对所述历史施工数据进行预处理；S12.模型训练：利用BP神经网络模型对所述历史施工数据和所述土压数据进行学习，从而将所述BP神经网络模型训练形成智能控制模型；S13.智能控制：获取盾构机的实时施工数据，将所述实时施工数据输入所述智能控制模型，所述智能控制模型输出相应的土压值，根据所述土压值调整所述盾构机的土仓压力。2.如权利要求1所述的土压平衡盾构的土压智能控制方法，其特征在于，所述历史施工数据和所述实时施工数据均包括盾构机推进状态下的总推力、盾构机的推进速度、盾构机的螺旋机转速、盾构机的刀盘扭矩、隧道埋深、开挖面前方累积沉降值和开挖面前方目标累积沉降值；所述开挖面前方目标累积沉降值根据开挖面前方单次沉降值和所述开挖面前方累积沉降值确定，所述开挖面前方单次沉降值根据盾构机的地表监测数据计算得到，所述开挖面前方累积沉降值从盾构机的地表监测数据中获取。3.如权利要求2所述的土压平衡盾构的土压智能控制方法，其特征在于，计算所述开挖面前方单次沉降值时，采用公式如下：其中，y为待测点与盾构机切口之间的距离，H为隧道埋深，D为盾构直径，S
y
为待测点的沉降值且通过地表监测获得，S为开挖面前方单次沉降值。4.如权利要求3所述的土压平衡盾构的土压智能控制方法，其特征在于，所述开挖面前方目标累积沉降值等于所述开挖面前方累积沉降值加上所述开挖面前方单次沉降值。5.如权利要求1所述的土压平衡盾构的土压智能控制方法，其特征在于，所述历史施工数据预处理时，还包括：根据所述历史施工数据的获取频率划分时间段，计算所述时间段内的历史施工数据和土压数据的平均值，进而所述BP神经网络模型对所述历史施工数据的平均值和对应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，李波，胡珉，裴烈烽，董鹏，陈刚，王延年，吴忠明，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：