盾构割线始发方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构割线始发方法，其通过在始发托架的两侧分别安装数控千斤顶和反力架，当需要朝哪一侧调整盾构始发姿态时，该侧的数控千斤顶仅作支撑作用，通过控制另一侧的数控千斤顶产生推力进行始发姿态调整，从而便于在盾体吊装后对盾构始发姿态进行调整，以保证盾构机的中心线保持在线路设计曲线割线方向掘进。而且，在调节始发姿态时，可以初步估算得到始发姿态是否满足设计要求，当不满足时可及时调整盾构设计参数，并基于盾构设计参数计算得到盾构姿态参数，再基于盾构姿态参数计算得到多个数控千斤顶的推力值，本发明专利技术首次提出了基于盾构设计参数计算数控千斤顶推力值的计算模型，可以很好地适用于盾构割线始发阶段的姿态调整。段的姿态调整。段的姿态调整。

【技术实现步骤摘要】
盾构割线始发方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，特别地，涉及一种盾构割线始发方法。

技术介绍

[0002]在曲线盾构始发阶段，盾构机中心线保持在线路设计曲线的切线方向掘进，称之为切线始发。切线始发技术的优点在于，盾构机始发基座轴线与洞门平面保持垂直关系，始发过程中盾构机机身与洞门钢环之间保持均衡的空间位置关系。但采用此种方法施工时，当盾构机驶出加固处后，刀盘切口中心与线路设计轴线偏差过大，对盾构姿态调整及管片拼装质量控制不利。而在小半径曲线始发过程中，隧道管片受到侧向压力将沿隧道轴线外侧偏移，从而造成盾构机姿态超限等问题。为避免此类问题发生，减小盾构机与管片之间的相互影响，可在盾尾处相对于设计轴线设置预偏移量，使盾构与始发洞门保持一定的偏角进行始发作业，具体方法是将始发托架后端沿线路设计曲线的法线向曲线反方向偏移一定的距离，使盾构机中心线保持在线路设计曲线割线方向掘进，称之为割线始发。因此，在盾构机割线始发之前需要根据线路设计曲线和盾体尺寸进行盾尾预偏移量和预偏角的设计，再根据所设计的预偏移量和预偏角进行始发托架的安装，然后再于始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构割线始发方法，其特征在于，包括以下内容：安装始发托架，并在始发托架的两侧分别安装多个数控千斤顶和反力架；将盾体吊装至始发托架上；安装盾构导向控制系统并与数控千斤顶连接，通过控制多个数控千斤顶的推力调节始发姿态；在始发托架的后方安装推进反力架；破除洞门；人工复核盾构姿态是否与始发姿态一致；安装负环管片；密封洞门；盾构掘进，当盾体完全进入土体后完成十环管片的拼装，始发完成。2.如权利要求1所述的盾构割线始发方法，其特征在于，所述控制多个数控千斤顶的推力调节始发姿态的过程具体为：基于盾构设计参数估算得到盾构割线始发轴线与线路设计轴线之间的最大偏移量，并判断最大偏移量是否满足设计要求，若不满足设计要求，则对盾构设计参数进行调整；基于调整后的盾构设计参数计算得到盾构姿态参数；基于盾构姿态参数计算得到每个数控千斤顶的推力值。3.如权利要求2所述的盾构割线始发方法，其特征在于，基于以下公式估算得到盾构割线始发轴线与线路设计轴线之间的最大偏移量：其中，δ表示最大偏移量，R表示线路设计曲线半径，L表示盾体长度，当δ小于等于50mm时，则判定最大偏移量满足设计要求，当δ大于50mm时，则判定最大偏移量不满足设计要求，通过调整盾构设计参数R和L使得δ小于等于50mm。4.如权利要求3所述的盾构割线始发方法，其特征在于，当盾构设计参数无法再进行调整时，基于以下公式估算盾构割线始发轴线与线路设计轴线之间的最大偏移量：其中，D表示盾体直径，Δ表示盾尾偏移量，当δ小于等于50mm时，则判定最大偏移量满足设计要求，当δ大于50mm时，则判定最大偏移量不满足设计要求，通过调整盾构设计参数R和L使得δ小于等于50mm。5.如权利要求1所述的盾构割线始发方法，其特征在于，所述基于盾构姿态参数计算得到每个数控千斤顶的推力值的过程包括以下内容：以刀盘中心点为原点、线路设计轴线的切线方向为x轴方向、沿盾体轴线的切面并垂直于线路设计轴线的方向为y轴方向，并结合右手定位确定z轴方向，建立盾构姿态调整的工作空间坐标系；基于预偏角构建从工作空间坐标系到推动方向的转换矩阵，构建数控千斤顶安装方式
矩阵；基于几何关系、转换矩阵和数控千斤顶安装方式矩阵得到每个数控千斤顶的伸长矢量；基于每个数控千斤顶的伸长矢量、盾体直径和盾尾偏移量计算得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟可，熊文，傅鹤林，任世玉，陈杨，梁尔斌，李欢，李鲒，杨令航，张召峰，孙伟，赵一博，姜智博，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司长沙市轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：