用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法和装置。该方法包括：通过获取掘进施工数据，其中，掘进施工数据为用于表示掘进施工过程的相关数据；对掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据，其中，掘进施工模型数据为用于表示掘进施工中物理模型的数据；对掘进施工模型进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据；根据预设的阻力预测模型对应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据。通过构建掘进施工过程的物理模型，并根据对物理模型的应力平衡实现掘进阻力的预测，解决了现有技术中隧道掘进施工阻力预测存在准确率较低的问题，实现了提高掘进施工阻力预测准确率的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法和装置


[0001]本申请涉及计算机
，具体而言，涉及一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法和装置。

技术介绍

[0002]地下工程施工的标准化、机械化、自动化是未来的发展趋势。近年来，采用全断面硬岩隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，以下简称TBM)进行施工的隧道工程逐渐增多。TBM隧道掘进的经济性和安全性主要受围岩参数和掘进参数影响，而掘进参数又受TBM机械性能的制约。TBM机械设计应保证在其穿越预定的围岩段落期间始终能提供足够的机械性能，因此，需要对TBM隧道掘进过程中受到的阻力进行预测分析，现有技术中，通过对掘进过程中所受的隧道围岩压力进行计算，进而实现对掘进过程中阻力的计算，但是由于计算过程中缺少考虑掘进施工设备和围岩相互作用的因素，导致对TBM隧道掘进施工过程中的阻力分析预测存在准确率较低的问题。
[0003]因此，现有技术在TBM隧道掘进施工过程中阻力预测存在准确率较低的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法和装置，以解决现有技术在TBM隧道掘进施工过程中阻力预测存在准确率较低的问题，实现了提高隧道掘进施工阻力预测准确率的技术效果。
[0005]为了实现上述目的，本申请的第一方面，提出了一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法，应用于隧道掘进施工过程，所述数据处理方法包括：
[0006]获取掘进施工数据，其中，所述掘进施工数据为用于表示掘进施工过程的相关数据；
[0007]对所述掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据，其中，所述掘进施工模型数据为用于表示掘进施工中物理模型的数据；
[0008]对所述掘进施工模型进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据；
[0009]根据预设的阻力预测模型对所述应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据。
[0010]可选地，对所述掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据包括：
[0011]对所述掘进施工数据进行识别，得到第一掘进施工数据和第二掘进施工数据，其中，所述第一掘进施工数据为用于表示掘进施工地层的数据，所述第二掘进施工数据为用于表示掘进施工设备的数据；
[0012]对所述第一掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到第一掘进施工模型数据，其中，所述第一掘进施工模型数据为用于表示掘进施工地层的物理模型数据；
[0013]对所述第二掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到第二掘进施工模型
数据，其中，所述第二掘进施工模型数据为用于表示掘进施工设备的物理模型数据；
[0014]根据所述第一掘进施工模型数据和所述第二掘进施工模型数据确定所述掘进施工模型数据。
[0015]可选地，对所述掘进施工模型数据进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据包括：
[0016]对所述掘进施工模型数据进行识别处理，得到第一掘进施工模型数据；
[0017]基于预设第一施工区间对所述第一掘进施工模型数据进行物理模型切分处理，得到第一区间第一掘进施工模型数据，其中，所述第一区间第一掘进施工模型数据为在所述预设第一施工区间中的地层模型数据；
[0018]对所述第一区间第一掘进施工模型数据进行应力平衡处理，得到所述应力平衡数据，其中，所述应力平衡数据为在所述预设第一施工区间中地层模型所受到的应力数据。
[0019]可选地，根据预设的阻力预测模型对所述应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据包括：
[0020]对所述掘进施工模型数据进行识别处理，得到第二掘进施工模型数据；
[0021]根据所述应力平衡数据对应的预设第一施工区间对所述第二掘进施工模型数据进行物理模型切分处理，得到第一区间第二掘进施工模型数据，其中，所述第一区间第二掘进施工模型数据为在所述预设第一施工区间中的设备模型数据；
[0022]将所述第一区间第二掘进施工模型数据与第一区间第一掘进施工模型数据进行二次应力平衡处理，得到二次应力平衡数据，其中，所述二次应力平衡数据为在所述第一施工区间中设置施工设备后设备模型和地层模型所受到的应力数据；
[0023]根据所述二次应力平衡数据确定所述隧道掘进阻力数据。
[0024]可选地，根据所述二次应力平衡数据确定所述隧道掘进阻力数据包括：
[0025]对所述二次应力平衡数据进行基于地层特征的识别处理，得到地层特征数据，其中，所述地层特征数据为用于表示预设第一施工区间中地层围岩特征的数据；
[0026]在预设历史施工数据库中匹配与所述地层特征数据对应的施工特征数据，其中，所述施工特征数据为用于表示掘进施工设备施工参数关系特征的数据；
[0027]将所述施工特征数据输入预设的阻力预测模型，得到所述隧道掘进阻力数据。
[0028]可选地，将所述施工特征数据输入预设的阻力预测模型，得到所述隧道掘进阻力数据包括：
[0029]对所述施工特征数据进行识别，得到第一施工特征数据和第二施工特征数据，其中，所述第一施工特征数据为用于表示第一掘进设备与地层围岩的接触作用力数据，所述第二施工特征数据为用于表示第二掘进设备与所述地层围岩的接触作用力数据；
[0030]将所述第一施工特征数据输入预设的第一阻力预测模型，得到第一隧道掘进阻力数据，其中，所述第一隧道掘进阻力数据为用于表示所述第一掘进设备施工所受到的掘进阻力数据；
[0031]将所述第二施工特征数据输入预设的第二阻力预测模型，得到第二隧道掘进阻力数据，其中，所述第二隧道掘进阻力数据为用于表示所述第二掘进设备施工所受到的掘进阻力数据；
[0032]根据所述第一隧道掘进阻力数据和所述第二隧道掘进阻力数据确定所述隧道掘
进阻力数据。
[0033]根据本申请的第二方面，提供了一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理装置，应用于隧道掘进施工过程，所述数据处理装置包括：
[0034]数据获取模块，用于获取掘进施工数据，其中，所述掘进施工数据为用于表示掘进施工过程的相关数据；
[0035]模型构建模块，用于对所述掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据，其中，所述掘进施工模型数据为用于表示掘进施工中物理模型的数据；
[0036]模型预处理模块，用于对所述掘进施工模型进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据；
[0037]阻力预测模块，用于根据预设的阻力预测模型对所述应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据。
[0038]可选地，模型构建模块包括：
[0039]识别模块，用于对所述掘进施工数据进行识别，得到第一掘进施工数据和第二掘进施工数据，其中，所述第一掘进施工数据为用于表示掘进施工地层的数据，所述第二掘进施工数据为用于表示掘进施工设备的数据；
[0040]第一模型构建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预测隧道掘进阻力的数据处理方法，其特征在于，应用于隧道掘进施工过程，所述数据处理方法包括：获取掘进施工数据，其中，所述掘进施工数据为用于表示掘进施工过程的相关数据；对所述掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据，其中，所述掘进施工模型数据为用于表示掘进施工中物理模型的数据；对所述掘进施工模型进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据；根据预设的阻力预测模型对所述应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据。2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对所述掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到掘进施工模型数据包括：对所述掘进施工数据进行识别，得到第一掘进施工数据和第二掘进施工数据，其中，所述第一掘进施工数据为用于表示掘进施工地层的数据，所述第二掘进施工数据为用于表示掘进施工设备的数据；对所述第一掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到第一掘进施工模型数据，其中，所述第一掘进施工模型数据为用于表示掘进施工地层的物理模型数据；对所述第二掘进施工数据进行基于物理模型的构建处理，得到第二掘进施工模型数据，其中，所述第二掘进施工模型数据为用于表示掘进施工设备的物理模型数据；根据所述第一掘进施工模型数据和所述第二掘进施工模型数据确定所述掘进施工模型数据。3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对所述掘进施工模型数据进行基于应力平衡的预处理，得到应力平衡数据包括：对所述掘进施工模型数据进行识别处理，得到第一掘进施工模型数据；基于预设第一施工区间对所述第一掘进施工模型数据进行物理模型切分处理，得到第一区间第一掘进施工模型数据，其中，所述第一区间第一掘进施工模型数据为在所述预设第一施工区间中的地层模型数据；对所述第一区间第一掘进施工模型数据进行应力平衡处理，得到所述应力平衡数据，其中，所述应力平衡数据为在所述预设第一施工区间中地层模型所受到的应力数据。4.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，根据预设的阻力预测模型对所述应力平衡数据进行掘进阻力计算处理，得到隧道掘进阻力数据包括：对所述掘进施工模型数据进行识别处理，得到第二掘进施工模型数据；根据所述应力平衡数据对应的预设第一施工区间对所述第二掘进施工模型数据进行物理模型切分处理，得到第一区间第二掘进施工模型数据，其中，所述第一区间第二掘进施工模型数据为在所述预设第一施工区间中的设备模型数据；将所述第一区间第二掘进施工模型数据与第一区间第一掘进施工模型数据进行二次应力平衡处理，得到二次应力平衡数据，其中，所述二次应力平衡数据为在所述第一施工区间中设置施工设备后设备模型和地层模型所受到的应力数据；根据所述二次应力平衡数据确定所述隧道掘进阻力数据。5.根据权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，根据所述二次应力平衡数据确定所述隧道掘进阻力数据包括：
对所述二次应力平衡数据进行基于地层特征的识别处理，得到地层特征数据，其中，所述地层特征数据为用于表示预设第一施工区间中地层围岩特征的数据；在预设历史施工数据库中匹配与所述地层特征数据对应的施工特征数据，其中，所述施...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭忠盛，雷可，周振梁，李庆楼，李林峰，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：