用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法技术

本发明专利技术涉及一种用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，包括以下步骤：根据盾构导向系统获取盾构实际轴线，根据盾构实际轴线确定盾构纠偏曲线起点信息；在隧道设计轴线上搜寻距离CTA起点坐标最近的位置点，以此为纠偏曲线的初始终点，获取初始终点信息；根据最小转弯半径、曲线连续性条件确定CTA的限制条件；依据给定CTA起点信息和终点信息建立二阶连续欧拉螺线方程；从CTA初始终点出发沿DTA向掘进方向搜索，得到满足CTA限制条件且CTA长度最短曲线的CTA最优终点信息，将满足CTA曲线作为盾构纠偏规划路径。本发明专利技术可实现盾构机轴线平滑纠偏，提高纠偏精度和效率，对保证隧道建设质量、控制项目进度以及确保施工人员和设备的安全具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构施工领域，更具体地说，涉及一种用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法。

技术介绍

1、盾构法是一种高效、安全、隐蔽、环保、可靠的隧道掘进方法，因其自动化程度高、工程质量好等优点，已成为我国及世界范围内的主流掘进技术。但是，盾构法也存在一些问题和缺陷，其中一个主要问题就是由于施工环境的复杂性、地质变化以及线路走向的变化，导致盾构机的轴线很容易偏离设计线路。当轴线偏差过大时，会导致工期延误和施工质量下降等问题，甚至导致建成的隧道不符合设计要求。

2、为避免出现以上问题，在施工过程中需要及时对盾构机掘进轴线进行校正。而目前为止，纠偏曲线大多选择为三次曲线或连续反向圆曲线，并不能保证曲率连续(g2连续)。传统的g1纠偏曲线在连接处曲率发生突变，平滑程度较低，这可能会导致掘进过程中出现离心力的突变，从而影响隧道的平稳性和安全性。此外，在工程应用上，往往需要专家确定纠偏方案，并根据盾构参数进行选择，但这往往无法保证高精度和高效率的纠偏。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述盾构纠偏曲线CTA起点信息具体包括：盾构位置矢量q＝[x y z]T，盾构角度矢量盾构曲率矢量u＝[κ1 κ2]；其中(x,y,z)表示纠偏曲线CTA起点盾构机刀盘中心的位置坐标；表示CTA起点盾构机的方位角，包括水平方位角θ和俯仰方位角(κ1，κ2)表示纠偏曲线CTA起点曲线分别在水平面xoy面和竖直方面xoz面上的曲率。

3.根据权利要求1所述的用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述盾构纠偏曲线cta起点信息具体包括：盾构位置矢量q＝[x y z]t，盾构角度矢量盾构曲率矢量u＝[κ1 κ2]；其中(x,y,z)表示纠偏曲线cta起点盾构机刀盘中心的位置坐标；表示cta起点盾构机的方位角，包括水平方位角θ和俯仰方位角(κ1，κ2)表示纠偏曲线cta起点曲线分别在水平面xoy面和竖直方面xoz面上的曲率。

3.根据权利要求1所述的用于盾构轴线纠偏的二阶连续路径规划方法，其特征在于，所述步骤s2中，在隧道设计轴线dta上搜寻距离cta起点坐标最近的位置点，以此为纠偏曲线cta的初始终点，获取cta初始终点信息，包括坐标、方向角、曲率，纠偏曲线cta初始终点坐标(x1,y1,z1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，李松，陈健，骆汉宾，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：