[发明专利]一种基于数字化的电力隧道施工控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力隧道施工控制技术，尤其是涉及一种基于数字化的电力隧道施工控制方法。

背景技术

城市电力隧道有别于一般隧道工程的是，其通常在人口稠密、经济相对较为发达的城市中建设。不仅要考虑建设区域的工程地质情况，还要考虑隧道所经区域的自然地理和社会经济发展状况，包括城市地表人口密集程度、建筑物分布、地下管线和地下已有构筑物等。在人类愈来愈关注安全与环保的情况下，工程的施工所带来的沿线的环境地质问题，比如地表沉降等，已经引起大家的相当重视。需要对隧道施工过程采取数字化远程监控，及时掌握隧道周围地表变形等信息。城市电力隧道，工程项目大、投资多，施工工期长，涉及到大量的施工及监测等数据，这些数据信息量相当庞大甚至是海量的，将这些海量数据以数字化的形式存储于计算机，从而避免繁琐的档案数据管理之苦。

重点施工穿越段不同于一般区间段，城市隧道的施工对地层扰动影响的控制越来越严格，主要基于两个方面：一是地表及深层位移的控制，目的是保护地表和深层临近建(构)筑物的正常使用；另一方面是隧道施工本身的安全性问题。前者在很多条件下是极其苛刻的，如穿越运营中的地铁隧道，变形要求控制在毫米级；后者在灵敏度极高或风险较大的高水压、砂性地层中，施工扰动轻者会导致轴线偏离、隧道渗水、上浮等，过大的扰动这会导致隧道开挖面的失稳、冒顶事故等。因此，采用对隧道施工进行施工安全控制就非常必要。

发明内窒

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反馈及时、提高施工准确率及效率的基于数字化的电力隧道施工控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于数字化的电力隧道施工控制方法，该方法包括以下步骤：

1)根据设计数据建立隧道三维可视化模型；

2)获取当前施工进度数据，采用三维动态演示技术对隧道三维可视化模型进行施工过程动态仿真，并记录仿真结果；

3)根据仿真结果控制电力隧道实时施工；

4)重复步骤2)和步骤3)，直到施工完成。

所述的建立隧道三维可视化模型具体为：

根据设计数据建立基于隧道的管片结构、设备、附属设施的零件模型或断面模型，根据隧道设计轴线的定位信息进行拼装或拉伸，自动生成整个隧道三维模型。

所述的施工进度数据包括衬砌环号，衬砌的起始里程、终止里程和施工时间。

所述的施工进度数据获取的方式包括：从施工数据库中单次获取或从标准格式eXcel表格中批量获取。

所述的仿真结果包括设定的监测项目的监测值。

所述的设定的监测项目包括地表沉降累计沉降值、单次沉降速率、轴线垂直沉降、电力管线沉降、工作井旁泥浆池垂直沉降和建筑物沉降。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明通过建立三维可视化模型，更加直观的展示隧道工程设计人员的设计意图，提高施工准确率及效率；

2)本发明将三维动态演示技术引入到仿真中，以数据的直观可视化为出发点，将电力隧道施工过程用三维动态形式进行展现，体现了电力隧道施工过程中各工序的时间、空间和逻辑关系，揭示了系统的动态行为特征；三维动态演示技术充分暴露设计中的漏洞与缺陷，有助于系统专家提出卓有成效的意见和建议，及时反馈施工状态，并可用于指导施工过程的动态管理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种基于数字化的电力隧道施工控制方法，该方法包括以下步骤：

1)根据设计数据建立隧道三维可视化模型，具体为：

根据设计数据建立基于隧道的管片结构、设备、附属设施的零件模型或断面模型，根据隧道设计轴线的定位信息进行拼装或拉伸，自动生成整个隧道三维模型。

建立的盾构(顶管)隧道及其附属设施的三维模型具有以下的特点：具有根据构件进行组装(或由断面沿轴线进行拉伸)的特点；具有随施工过程不断变化的特点；具有在x，y方向上较长而在z方向较短的特点，即模型为狭长的结构。

除了上述特点，盾构(顶管)隧道及其附属设施的三维模型还应与数字化平台相适应，即要求能够方便地网络上进行传输，模型文件不能太大。此外模型文件应具有一定的通用性，便于格式转换。

2)获取当前施工进度数据，采用三维动态演示技术对隧道三维可视化模型进行施工过程动态仿真，并记录仿真结果；