[发明专利]一种地铁盾构施工通用环管片拼装点位确定方法

摘要

本发明公开了一种地铁盾构施工通用环管片拼装点位确定方法，采用盾构机沿隧道中心轴线由后向前对所施工隧道进行盾构掘进施工，盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；任一环盾构管片拼装施工之前，先对当前环盾构管片的管片拼装点位进行确定，过程如下一、可选择拼装点位确定；二、选择影响指标及其权重系数确定对影响管片拼装点位选择的三个选择影响指标及其权重系数分别进行确定；三、可选择拼装点位的选择性评价按照权重系数法对各可选择拼装点位的选择性分别进行评价，并确定当前环盾构管片的管片拼装点位。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速且准确确定通用环管片的拼装点位。

主权项

一种地铁盾构施工通用环管片拼装点位确定方法，其特征在于：采用盾构机沿隧道中心轴线由后向前对所施工隧道进行盾构掘进施工，盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；任一环盾构管片拼装施工之前，先对当前环盾构管片的管片拼装点位进行确定，过程如下：步骤一、可选择拼装点位确定：按照盾构管片错缝拼装方法，并根据上一环盾构管片的管片拼装点位，从16个待选拼装点位中选出当前环盾构管片的5个可选择拼装点位；16个所述待选拼装点位沿圆周方向均匀布设且其沿顺时针方向由前至后分别为1点、2点、…、16点；5个所述可选择拼装点位分别记作a点、b点、c点、d点和e点且其沿顺时针方向由前至后排列；其中，a、b、c、d和e均为正整数，1≤a≤16，1≤b≤16，1≤c≤16，1≤d≤16，1≤e≤16；步骤二、选择影响指标及其权重系数确定：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，对影响管片拼装点位选择的三个选择影响指标和三个所述选择影响指标的权重系数分别进行确定；三个所述选择影响指标分别为盾构机姿态、盾构机千斤顶行程差和盾尾间隙；步骤三、可选择拼装点位的选择性评价：根据步骤二中所确定的三个所述选择影响指标及其权重系数，且按照权重系数法对步骤一中5个所述可选择拼装点位的选择性分别进行评价，并将评价出的选择性最好的一个所述可选择拼装点位作为当前环盾构管片的管片拼装点位；步骤二中三个所述选择影响指标中所述盾构机姿态的权重系数记作λZ，盾构机千斤顶行程差的权重系数记作λQ，盾尾间隙的权重系数记作λD；其中，0＜λZ＜1，0＜λQ＜1，0＜λD＜1，λZ+λQ+λD＝1。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λM，λM＝0.4～0.6；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λm，λm＝0.1～0.3；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＝λM，影响程度最小的选择影响指标的权重系数＝λm；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；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；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；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；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；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：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；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；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＞s或CZ＞s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。