岩土工程的变形数据预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种岩土工程的变形数据预测方法及装置，通过在第一盾构管片的第一侧设置霍尔传感器，在第二盾构管片的第二侧设置磁通量干扰件，第一侧和第二侧为第一盾构管片和第二盾构管片的相邻侧；统计预设时间段内霍尔传感器的电压变化次数，得到电压变化频率；提取霍尔传感器的电压变化区间的最小值，根据最小值与预设电压值的差值，得到最大电压差值；若电压变化频率大于预设电压值和/或最大电压差值大于预设差值，则根据定位策略对异常盾构管片的位置进行定位，较为准确的定位异常盾构管片，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
岩土工程的变形数据预测方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据处理技术，尤其涉及一种岩土工程的变形数据预测方法及装置。

技术介绍

[0002]涉及岩石、土、地下、水中的部分称为岩土工程，其中，在交通行业应用广泛，尤其是隧道工程。隧道工程属于地下工程，施工条件复杂，风险高，常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误，造成巨大的经济损失。
[0003]目前，引起隧道发生损坏的主要原因在于隧道的围岩发生变形挤压隧道的盾构管片。现有技术中，多数隧道的维护均为人工进行检测隧道数据进行维护，每次数据采集的时间均为固定设置的，例如：每天夜间进行一次数据采集，通过分析人工采集的数据，来定位损坏区域或者保养的区域，对隧道进行维护，可以知道的是，隧道跨度较大，因此，需要采集的数据的数量巨大，对应需要消耗大量的人力资源对隧道进行保养维护且不能保证数据的时效性，无法及时定位变形区域。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种岩土工程的变形数据预测方法及装置,通过霍尔传感器检测盾构管片之间的震动频率以及震动幅度，通过与标准值的对比发现异常部分，可以较为准确的定位被岩土挤压变形的盾构管片，减少事故的发生，及时定位保养，减少了人力资源的浪费。
[0005]本专利技术实施例的第一方面，提供一种岩土工程的变形数据预测方法，包括：
[0006]在第一盾构管片的第一侧设置霍尔传感器，在第二盾构管片的第二侧设置磁通量干扰件，所述第一侧和第二侧为第一盾构管片和第二盾构管片的相邻侧；
[0007]统计预设时间段内所述霍尔传感器的电压变化次数，得到电压变化频率；
[0008]提取所述霍尔传感器的电压变化区间的最小值，根据所述最小值与预设电压值的差值，得到最大电压差值；
[0009]若所述电压变化频率大于预设电压值和/或所述最大电压差值大于预设差值，则根据定位策略对异常盾构管片的位置进行定位。
[0010]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在第一盾构管片的第一侧设置霍尔传感器，在第二盾构管片的第二侧设置磁通量干扰件，所述第一侧和第二侧为第一盾构管片和第二盾构管片的相邻侧，包括：
[0011]基于所述磁通量干扰件的磁场覆盖范围确定每个磁通量干扰件以及霍尔传感器的间隔距离；
[0012]根据所述盾构管片弧长与间隔距离的比值，得到弧长装设数量；
[0013]通过以下公式得到弧长装设数量，
[0014][0015]其中，n1为弧长装设数量，l为盾构管片弧长，e为间隔距离，k
n
为弧长装设数量权重值；
[0016]将所述弧长装设数量的霍尔传感器设置于第一盾构管片的第一侧，并将所述弧长装设数量的磁通量干扰件设置于第二盾构管片的第二侧；
[0017]根据隧道属性数据设定所述弧长装设数量的霍尔传感器的采集频率，得到第一采集频率。
[0018]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据隧道属性数据设定所述霍尔传感器的采集频率，得到第一采集频率，包括：
[0019]获取隧道埋深、隧道长度以及围岩级别数据，并根据所述围岩级别对所述隧道长度进行分段处理，得到多段隧道长度；
[0020]根据所述多段隧道长度、围岩级别数据以及对应的隧道埋深对预设采集频率进行偏移调整，得到多个第一采集频率；
[0021]通过以下公式得到第一采集频率，
[0022][0023]其中，f
i1
为第i段隧道的第一采集频率，L
i
为第i段隧道的隧道长度，为基准隧道长度，ρ
L
为长度归一化值，为第i段隧道的最小隧道埋深，为第i段隧道的最大隧道埋深，为基准隧道埋深，ρ
D
为埋深归一化值，S
i
为第i段隧道的围岩级别数据，ρ
s
为级别归一化值，为基准采集频率，β1为第一采集频率权重值。
[0024]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：
[0025]工程师根据任意一段隧道的维修频率，将相应第一采集频率进行修改，得到第二采集频率；
[0026]根据所述第二采集频率与第一采集频率的差值对所述第一采集频率的权重值进行调整，得到调整后第一采集频率权重值；
[0027]根据所述调整后第一采集频率权重值与所述第一采集频率权重值的差值,得到权重差值；
[0028]根据所述权重差值与所述维修频率生成调节量；
[0029]通过以下公式得到调整后第一采集频率权重值、调节量，
[0030][0031]其中，f
i2
为第i段隧道的第二采集频率，f
i1
为第i段隧道的第一采集频率，β2为调整
后第一采集频率权重值，θ为正向调整权重，β1为第一采集频率权重值，为反向调整权重，a为调节量，r
i
为第i段隧道的维修频率，为基准维修频率，δ为调节量权重值；
[0032]基于所述调节量对其他段隧道所对应的第一采集频率权重值进行同步更新；
[0033]通过以下公式得到同步调整后的其他段隧道所对应的第一采集频率权重值，
[0034]β3＝r
i
*a*1[0035]其中，β3为其他段隧道调整后的第一采集频率权重值。
[0036]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，若所述电压变化频率大于预设电压值和/或所述最大电压差值大于预设差值，则根据定位策略对异常盾构管片的位置进行定位，包括：
[0037]统计所述电压变化频率大于预设电压值和/或所述最大电压差值大于预设差值的异常盾构管片数量，生成异常数量；
[0038]若所述异常数量小于6，则将磁通量干扰件片所位于盾构管片的一侧作为第一目标侧，并根据所述第一目标侧为起始点，依次获取异常盾构管片的位置关系得到第一盾构连接序列；
[0039]将第一目标侧所对应的第一盾构管片从所述第一盾构连接序列中删除，得到第二盾构连接序列；
[0040]若所述异常数量大于等于6且异常盾构管片相邻，并根据所述第一目标侧为起始点，依次获取异常盾构管片的位置关系得到第三盾构连接序列；
[0041]将所述第一目标侧所对应的第一盾构管片从所述第三盾构连接序列中删除，得到第四盾构连接序列。
[0042]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：
[0043]若所述异常数量大于等于6且异常盾构管片不相邻，并根据所述第一目标侧为起始点，依次获取异常盾构管片的位置关系得到多个第五盾构连接序列；
[0044]将第一目标侧所对应的第一盾构管片从多个所述第五盾构管片连接序列中删除，得到多个第六盾构连接序列；
[0045]对所述第二盾构连接序列、第六盾构连接序列中的异常盾构管片进行自动定位，并对所述第四盾构连接序列进行辅助定位。
[0046]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第二盾构连接序列、第六盾构连接序列中的异常盾构管片进行自动定位，并对所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩土工程的变形数据预测方法，其特征在于，包括：在第一盾构管片的第一侧设置霍尔传感器，在第二盾构管片的第二侧设置磁通量干扰件，所述第一侧和第二侧为第一盾构管片和第二盾构管片的相邻侧；统计预设时间段内所述霍尔传感器的电压变化次数，得到电压变化频率；提取所述霍尔传感器的电压变化区间的最小值，根据所述最小值与预设电压值的差值，得到最大电压差值；若所述电压变化频率大于预设电压值和/或所述最大电压差值大于预设差值，则根据定位策略对异常盾构管片的位置进行定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一盾构管片的第一侧设置霍尔传感器，在第二盾构管片的第二侧设置磁通量干扰件，所述第一侧和第二侧为第一盾构管片和第二盾构管片的相邻侧，包括：基于所述磁通量干扰件的磁场覆盖范围确定每个磁通量干扰件以及霍尔传感器的间隔距离；根据所述盾构管片弧长与间隔距离的比值，得到弧长装设数量；通过以下公式得到弧长装设数量，其中，n1为弧长装设数量，l为盾构管片弧长，e为间隔距离，k
n
为弧长装设数量权重值；将所述弧长装设数量的霍尔传感器设置于第一盾构管片的第一侧，并将所述弧长装设数量的磁通量干扰件设置于第二盾构管片的第二侧；根据隧道属性数据设定所述弧长装设数量的霍尔传感器的采集频率，得到第一采集频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据隧道属性数据设定所述霍尔传感器的采集频率，得到第一采集频率，包括：获取隧道埋深、隧道长度以及围岩级别数据，并根据所述围岩级别对所述隧道长度进行分段处理，得到多段隧道长度；根据所述多段隧道长度、围岩级别数据以及对应的隧道埋深对预设采集频率进行偏移调整，得到多个第一采集频率；通过以下公式得到第一采集频率，其中，f
i1
为第i段隧道的第一采集频率，L
i
为第i段隧道的隧道长度，为基准隧道长度，ρ
L
为长度归一化值，为第i段隧道的最小隧道埋深，为第i段隧道的最大隧道埋深，为基准隧道埋深，ρ
D
为埋深归一化值，S
i
为第i段隧道的围岩级别数据，ρ
S
为级别归一化值，为基准采集频率，β1为第一采集频率权重值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
工程师根据任意一段隧道的维修频率，将相应第一采集频率进行修改，得到第二采集频率；根据所述第二采集频率与第一采集频率的差值对所述第一采集频率的权重值进行调整，得到调整后第一采集频率权重值；根据所述调整后第一采集频率权重值与所述第一采集频率权重值的差值,得到权重差值；根据所述权重差值与所述维修频率生成调节量；通过以下公式得到调整后第一采集频率权重值、调节量，其中，f
i2
为第i段隧道的第二采集频率，f
i1
为第i段隧道的第一采集频率，β2为调整后第一采集频率权重值，θ为正向调整权重，β1为第一采集频率权重值，θ为反向调整权重，a为调节量，r
i
为第i段隧道的维修频率，为基准维修频率，δ为调节量权重值；基于所述调节量对其他段隧道所对应的第一采集频率权重值进行同步更新；通过以下公式得到同步调整后的其他段隧道所对应的第一采集频率权重值，β3＝r
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，朱起直，吴章亚，黄雪峰，余青松，
申请(专利权)人：江苏国桩岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：