【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道管片智能拼装系统及方法
[0001]本专利技术涉及隧道管片拼装领域，特别是涉及一种盾构隧道管片智能拼装系统及方法。
技术介绍
[0002]中国隧道的建设规模、数量和总长度逐年递增，盾构法在城市地铁和跨江海隧道中得到了广泛应用，尤其在地质条件复杂和水位高的情况下。但是，盾构法施工大部分环节需要人工操作，尤其是管片拼装环节，需要人工操作机械臂进行管片的拼装，一旦拼装的管片错缝较大、固定不到位，螺栓难以安装，以及造成螺栓初始应力较大，易发生渗漏水和隧道安全事故且效率较低。由此可知，安装人员的经验将直接影响安装质量，制约着盾构法施工的效率和施工质量。
技术实现思路
[0003]基于此，本专利技术实施例提供一种盾构隧道管片智能拼装系统及方法，以提高盾构隧道管片的拼装质量。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种盾构隧道管片智能拼装系统，包括：依次连接的盾构隧道模型构建模块、施工管理平台、5G基站、自动管片拼装系统和拼装构件；所述施工管理平台，包括：模型存放模...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道管片智能拼装系统，其特征在于，包括：依次连接的盾构隧道模型构建模块、施工管理平台、5G基站、自动管片拼装系统和拼装构件；所述施工管理平台，包括：模型存放模块、施工坐标重建模块、施工模拟模块和人机交互模块；所述盾构隧道模型构建模块，用于：确定施工隧道在当前管片安装次数下的盾构隧道模型；初始安装时的盾构隧道模型是根据施工隧道的施工图构建的；所述盾构隧道模型中每一环管片上的标准块、邻接块和封顶块分别标记对应的管片型号；所述模型存放模块，用于：至少存放当前管片安装次数下的盾构隧道模型；所述施工坐标重建模块，用于：将当前管片安装次数下的笛卡尔坐标系下的盾构隧道模型的重建为高斯
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克吕格坐标系下的盾构隧道模型；所述施工模拟模块，用于：根据当前管片安装次数下高斯
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克吕格坐标系下的盾构隧道模型和上一管片安装次数下的已安装管片信息进行模拟施工，确定当前管片安装次数下的施工信息；所述施工信息包括：当前管片安装次数下待安装管片的坐标信息和待安装管片的管片型号；所述已安装管片信息，包括：已安装管片的坐标、已安装管片的错缝量和已安装管片的张开量；所述人机交互模块，用于：查看所述施工信息和状态信息；所述状态信息包括：隧道已安装情况、安装进度和实时安装状态；所述自动管片拼装系统，用于：获取施工现场的视频图像和所述拼装构件的振动信号，并根据所述视频图像和所述振动信号确定当前管片安装次数的安装路径；根据当前管片安装次数下的施工信息控制所述拼装构件按照当前管片安装次数的安装路径进行安装，完成当前管片安装次数下的拼装；在当前管片安装次数下的拼装完成后，将安装相关数据发送至所述施工管理平台；所述安装相关数据，包括：盾构机参数、施工隧道信息、所述拼装构件的振动信息和当前管片安装次数下的已安装管片信息；所述施工模拟模块，还用于：根据所述安装相关数据，更新当前管片安装次数下的盾构隧道模型，并返回所述盾构隧道模型构建模块进行下次安装。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片智能拼装系统，其特征在于，所述自动管片拼装系统，具体包括：信息收集模块，用于获取施工现场的视频图像和安装相关数据；管型识别模块，与所述信息收集模块和所述施工管理平台连接，用于从所述视频图像中找到待安装管片的管片型号，以完成确认；深度学习模块，与管型识别模块连接，用于当完成确认后，根据所述视频图像和所述振动信号确定当前管片安装次数的安装路径；
智能控制模块，与深度学习模块和所述施工管理平台连接，用于根据当前管片安装次数下的施工信息控制所述拼装构件按照当前管片安装次数的安装路径进行安装，完成当前管片安装次数下的拼装。3.根据权利要求2所述的一种盾构隧道管片智能拼装系统，其特征在于，所述深度学习模块，具体包括：模型构建单元，用于基于深度确定性策略梯度算法以及自适应共振理论与神经网络相结合的学习策略，建立路径规划模型；路径规划单元，用于将所述视频图像和所述振动信号输入所述路径规划模型，得到当前管片安装次数的安装路径。4.根据权利要求3所述的一种盾构隧道管片智能拼装系统，其特征在于，所述模型构建单元，具体包括：第一模型构建子单元，用于采用深度确定性策略梯度算法建立第一网络模型；所述第一网络模型包括策略网络、目标网络和...
【专利技术属性】
技术研发人员：包小华，李颖鹏，刘宽，付浪喜，崔宏志，敖翔，陈湘生，曾健，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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