一种地铁盾构施工通用环管片拼装点位确定方法_3

文档序号:9906625阅读:来源:国知局
Ad =Io
[0121] 并且,步骤二中三个所述选择影响指标的权重系数中数值最大的权重系数记作 λΜ,λΜ = 〇. 4~0.6;三个所述选择影响指标的权重系数中数值最小的权重系数记作Am,Am = 0 · 1~0 · 3〇
[0122] 本实施例中,所述的λΜ=〇·45~0.55,所述的λη=〇· 1~0.15。
[0123] 这样,能大幅简化三个所述选择影响指标的权重系数确定过程,只需对三个所述 选择影响指标影响管片拼装点位选择的影响程度由上至下进行排序,便能简便、直接得出 三个所述选择影响指标的权重系数。其中,所述选择影响指标影响管片拼装点位选择的影 响程度越大,该选择影响指标的权重系数越大。并且,影响程度最大的选择影响指标的权重 系数=λΜ,影响程度最小的选择影响指标的权重系数=Am。
[0124] 本实施例中,步骤二中对三个所述选择影响指标的权重系数进行确定时,先根据 对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工时的盾构掘进施工参数,并结合预先设 定的设定参数,对三个所述选择影响指标的影响程度分别进行确定;影响程度最大的选择 影响指标的权重系数=λΜ,影响程度最小的选择影响指标的权重系数=A m。
[0125] 所述设定参数包括盾构机姿态偏差阈值s、千斤顶行程差阈值q和盾尾间隙允许值 d;其中,s>0,q>0 且 d>0。
[0126] 因而,三个所述选择影响指标的权重系数的确定方法简单且实现方便,并且结果 准确、可靠性高。
[0127] 实际施工时,所述的 s = I Omm ~I OOmm,q = 30mm ~I OOmm,d = 5mm ~55mm。
[0128]优选地,所述的 s = 35mm ~45mm,q = 55mm ~65mm,d = I Omm ~30mm。
[0129] 本实施例中,所述的8 = 4〇1111]1,9 = 6〇1]11]1,(1=151111]1。实际施工过程中,可根据具体需 要,对s、q和d的取值大小进行相应调整。其中,-s = -40mm,-q = -60mm。
[0130] 对盾尾间隙允许值d进行设定时,一般情况下要求盾尾间隙不小于15mm,恶劣情况 下要求盾尾间隙不小于I Omm,使盾尾间隙的活动范围I Omm~30mm,盾尾间隙标准值为30mm。
[0131] 实际施工时,采用所述盾构机对所施工隧道进行盾构掘进施工时,所述盾构机后 部装有四个千斤顶,四个所述千斤顶均为液压千斤顶,四个所述千斤顶布设在同一竖直面 上且其沿圆周方向均匀布设。四个所述千斤顶分别为位于所述盾构机后部的上部、下部、左 侧和右侧的上部千斤顶、下部千斤顶、左侧千斤顶和右侧千斤顶。盾尾间隙是指盾构机盾尾 与盾构管片之间的间隙。
[0132] 本实施例中,步骤二中所述盾构掘进施工参数包括盾构机姿态参数、盾构机千斤 顶行程差参数和盾尾间隙参数;
[0133] 所述盾构机姿态参数包括盾构机水平姿态SP和盾构机垂直姿态CZ;其中,SP为盾 构掘进施工时盾构机中盾相对于隧道中心轴线的水平偏差量,CZ为盾构掘进施工时盾构机 中盾相对于隧道中心轴线的垂直偏差量;
[0134] 所述盾构机千斤顶行程差参数包括左右侧千斤顶行程差QZY和上下侧千斤顶行程 差QSX;其中,QZY = QZ-QY, QZ为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工时盾构 机左侧千斤顶的行程,QY为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工时盾构机右 侧千斤顶的行程;QSX = QS-QX, QS为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工时 盾构机上部千斤顶的行程,QX为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工时盾构 机下部千斤顶的行程;
[0135] 所述盾尾间隙参数包括上部盾尾间隙DS、下部盾尾间隙DX、左侧盾尾间隙DZ和右 侧盾尾间隙DY。
[0136] 其中,左右侧千斤顶行程差QZY为盾构掘进施工时盾构机左右两侧千斤顶的行程 差,上下侧千斤顶行程差QSX为盾构掘进施工时盾构机上下两侧千斤顶的行程差。SP为盾构 掘进施工时盾构机中盾(具体是中盾中部,即中盾的几何中心点)与隧道中心轴线的水平偏 差量,CZ为盾构掘进施工时盾构机中盾(具体是中盾中部,即中盾的几何中心点)相对于隧 道中心轴线的垂直偏差量,中盾的几何中心点位于盾构机的中心轴线上。
[0137] 对三个所述选择影响指标的影响程度进行确定时,过程如下:
[0138] 步骤201、盾尾间隙参数判断:将所述盾尾间隙参数中上部盾尾间隙DS、下部盾尾 间隙DX、左侧盾尾间隙DZ和右侧盾尾间隙DY分别与盾尾间隙允许值d进行差值比较:当DS、 DX、DZ和DY均不小于d时,进入步骤202;否则,判断为三个所述选择影响指标中所述盾尾间 隙的影响程度最大,所述盾构机姿态的影响程度最小,并完成三个所述选择影响指标的影 响程度确定过程;
[0139] 步骤202、盾构机千斤顶行程差参数判断:将左右侧千斤顶行程差QZY和上下侧千 斤顶行程差QSX分别与千斤顶行程差阈值q进行差值比较:当QZY和QSX均不大于q时,进入步 骤203;否则,判断为三个所述选择影响指标中所述盾构机千斤顶行程差的影响程度最大, 所述盾尾间隙的影响程度最小,并完成三个所述选择影响指标的影响程度确定过程;
[0140] 步骤203、盾构机姿态参数判断:将盾构机水平姿态SP和盾构机垂直姿态CZ分别与 盾构机姿态偏差阈值s进行差值比较:当SP> sSCZ > 8时,判断为三个所述选择影响指标中 所述盾构机姿态的影响程度最大,所述盾构机千斤顶行程差的影响程度最小,并完成三个 所述选择影响指标的影响程度确定过程;否则,判断为三个所述选择影响指标中所述盾构 机千斤顶行程差的影响程度最大,所述盾尾间隙的影响程度最小,并完成三个所述选择影 响指标的影响程度确定过程。
[0141 ]这样,按照步骤201至步骤20 3中所述的方法,能简便、快速对三个所述选择影响指 标的影响程度进行确定,实现方便,且所确定的三个所述选择影响指标的影响程度结果可 靠,可操作强。
[0142]本实施例中,步骤二中对影响管片拼装点位选择的三个选择影响指标进行确定 时,需对16个所述待选拼装点位中各待选拼装点位的三个选择影响指标分别进行确定;
[0143 ] 16个所述待选拼装点位中η点的三个选择影响指标中所述盾构机姿态、盾构机千 斤顶行程差和盾尾间隙,分别记作Z(n)、Q(n)和D(n);其中,η为正整数且η = 1、2、…、16;
[0144] 对Z(n)、Q(n)和D(n)进行确定时,根据对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构 掘进施工时的盾构掘进施工参数,并结合预先设定的设定参数进行确定;所述设定参数包 括盾构机姿态基准、盾构机姿态偏差阈值s、千斤顶行程差阈值q和盾尾间隙允许值d;
[0145] 所述盾构机姿态基准包括盾构机水平姿态基准Sj和盾构机垂直姿态基准Cj,其中 Sj为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工之前预先设定的盾构机中盾相对 于隧道中心轴线的水平偏差量,Cj为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工之 前预先设定的盾构机中盾相对于隧道中心轴线的垂直偏差量;
[0146] 对Z(n)进行确定时,根据公式Z(n)=Zi(n)+Z2(n) (1)进行确定;
[0147] 公式(1)中,Z1(Ii)根据盾构机水平姿态SP、盾构机水平姿态基准Sj和盾构机姿态 偏差阈值s进行确定:
[0148]
[0149]
[0152] 公式(1)中,Z2(n)根据盾构机垂直姿态CZ、盾构机垂直姿态基准Cj和盾构机姿态 偏差阈值s进行确定:
[0150]
[0151]
[0157]对Q(n)进行确定时,根据公式Q(n)=Qi(n)+Q2(n) (2)进行确定;[0158] 公式(2)中,Q1(Ii)根据左右侧千斤顶行程差QZY和千斤顶行程差阈值q进行确定:
[0153]
[0154]
[0155]
[0156]
[0159]
[0160]
[0161]
[0162]
[0163] 公式(2)中,Q2(n)根据上下侧千斤顶行程差QSX和千斤顶行程差阈值q进行确定:
[0164]
[0165]
[0166]
[0167]
[0168] 对D (η)进行确定时,根据公式i (3)进行确 定;[0169] 公式(3)中,D1(Ii)根据上部盾尾间隙DS和盾尾间隙允许值d进行确定:
[0171][0172]公式(3)中,D2(n)根据下部盾尾间隙DX和盾尾间隙允许值d进行确定:
[0170]
[0173]
[0174] 当 DX2d 时,D2(n)=0;
[0175] 公式(3)中,D3(n)根据左侧盾尾间隙DZ和盾尾间隙允许值d进行确定:
[0176]
[0177] 当 DZ2d 时,D3(n)=0;
[0178]公式(3)中,D4(n)根据右侧盾尾间隙DY和盾尾间隙允许值d进行确定:
[0179]
[0180] 当 DY2c^,D4(n)=0。
[0181 ]本实施例中,步骤三中进行可选择拼装点位的选择性评价时,过程如下:
[0182]步骤301、可选择拼装点位优选程度计算:根据步骤二中所确定的16个所述待选拼 装点位中各待选拼装点位的三个选择影响指标,并结合三个所述选择影响指标的权重系 数,对步骤一中5个所述可选择拼装点位的优选程度分别进行计算;
[0183 ]步骤二中所确定的5个所述可选择拼装点位中m点的三个选择影响指标中所述盾 构机姿态、盾构机千斤顶行程差和盾尾间隙,分别记作Z(m)、Q(m)和D(m);其中,m为正整数 JzLrn - a、b、c、(1?? θ ;
[0184]对5个所述可选择拼装点位中m点的优选程度进行计算时,根据公式H(m) =Ad · D (m)+AQ · Q(m)+Az · Z(m) (5)进行计算;
[0185 ]本步骤中,计算出的a点、b点、c点、d点和e点的优选程度,分别记作H (a)、H (b)、H (c)、H(d)和H(e);
[0186] 步骤302、可选择拼装点位优选程度比较:对步骤301中计算出的5个所述可选择拼 装点位的优选程度讯&)、!1(13)、!1((3)、!1((1)和!1(幻进行比较,并从5个所述可选择拼装点位中 找出优选程度最大的可选择拼装点位;
[0187] 所找出的优选程度最大的可选择拼装点位记作N点,N点为选择性最好的可选择拼 装点位且其为当前环盾构管片的管片拼装点位;其中,N为正整数且16。
[0188] 对所施工隧道进行盾构掘进施工过程中,对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾 构掘进施工时,一般情况下,应按所述隧道中心轴线进行盾构掘进施工,所述隧道中心轴线 为所施工隧道的设计中心轴线;但实际施工过程中,为克服管片上浮、盾构机姿态调整等诸 多因素的影响,确保拼装成型盾构管片的实际安装位置,实际进行盾构掘进施工时,按照另 外确定的基准轴线进行盾构掘进施工,该基准轴线为修正后的盾构掘进施工基准,也称为 盾构机姿态基准。
[0189] 所述的Sj为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工之前预先设定的 盾构机中盾(具体是中盾中部,即中盾的几何中心点)相对于隧道中心轴线的水平偏差量, Cj为对当前环盾构管片所处隧道节段进行盾构掘进施工之前预先设定的盾构机中盾(具体 是中盾中部,即中盾的几何中心点)相对于隧道中心轴线的垂直偏差量,因而Sj为盾构机中 盾(具体是中盾中部,
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