[发明专利]一种基于地质勘探情况的盾构机选型系统

摘要

本发明属于设备适应性选型技术领域，提出一种基于地质勘探情况的盾构机选型系统。提出的基于地质勘探情况的盾构机选型系统具有盾构类型判定分析模块、土压平衡盾构分析模块、泥水平衡盾构分析模块、螺旋输送机系统分析模块、盾构直径分析模块、推进系统分析模块、主驱动系统分析模块、铰接系统分析模块、转弯半径分析模块、刀盘系统分析模块、膨润土系统分析模块、盾尾长度分析模块、泥水泵分析模块；各个分析模块可以对盾构机的各个关键技术参数进行分析对比，根据分析对比得到各台盾构机对地质情况适应性的分析报告，根据报告判断盾构机选择结果。本发明实现了对盾构设备的随时选型，为更加安全、高效地施工提供技术保证。

主权项

1.一种基于地质勘探情况的盾构机选型系统，其特征在于：所述的盾构机选型系统具有盾构类型判定分析模块；所述的盾构类型判定分析模块根据输入的地层地质的含水率和地表情况经分析判定选用土压平衡盾构还是选用泥水平衡盾构，含水率大于 10‑5次方或水压大于0.3MPa时选用泥水盾构，反之选择土压盾构；若选用土压平衡盾构，则进入土压平衡盾构分析模块；所述的土压平衡盾构分析模块包括有螺旋输送机系统分析模块、盾构机直径分析模块、推进系统分析模块、主驱动系统分析模块、铰接系统分析模块、转弯半径分析模块、刀盘系统分析模块、膨润土系统分析模块和盾尾长度分析模块；螺旋输送机系统分析模块占分析数值的8%，盾构机直径分析模块占分析数值的15%、推进系统分析模块占分析数值的10%、主驱动系统分析模块占分析数值的10%、铰接系统分析模块占分析数值的10%、转弯半径分析模块占分析数值的15%、刀盘系统分析模块占分析数值的20%、膨润土系统分析模块占分析数值的7%、盾尾长度分析模块占分析数值的15%，总分值满分为100分；所述的螺旋输送机系统分析模块根据地层对螺旋输送机的需求情况对螺旋输送机的功率、扭矩、输送量等参数进行分析，螺旋输送机的功率、扭矩、输送量分别占螺旋输送机系统判定分值的40%、40%、20%，每种参数与需求参数进行对比分析，若螺旋输送机参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，螺旋输送机的三项参数符合率乘以对应分值比重乘以螺旋输送机系统分析模块的总比重8再求和，即为螺旋输送机系统分析模块的得分；所述的盾构机直径分析模块为设计需求的盾构机直径与现有盾构机直径进行对比分析，取需求直径值减去现有盾构机直径值的绝对值，若绝对值大于等于200，则此项符合率为0，若绝对值小于1，则用1减去绝对值乘以100%，则得到此项的符合率，符合率乘以盾构机直径分析模块的总比重15即为盾构机直径分析模块的得分；所述的推进系统分析模块根据地层对推进系统的需求情况对推进系统的行程、推力等参数进行分析，推进系统的行程、推力分别占推进系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若推进系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，推进系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以推进系统分析模块的总比重10再求和，即为推进系统分析模块的得分；所述的主驱动系统分析模块根据地层对主驱动系统的需求情况对主驱动系统的流量、压力等参数进行分析，主驱动系统的流量、压力分别占主驱动系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若主驱动系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，主驱动系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以主驱动系统分析模块的总比重10再求和，即为主驱动系统分析模块的得分；所述的铰接系统分析模块根据地层对铰接系统的需求情况对铰接系统的流量、压力、行程等参数进行分析，铰接系统的流量、压力、行程分别占铰接系统判定分值的30%、40%、30%，每种参数与需求参数进行对比分析，若铰接系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，铰接系统的三项参数符合率乘以对应分值比重乘以铰接系统分析模块的总比重10再求和，即为铰接系统分析模块的得分；所述的转弯半径分析模块根据地层对转弯半径的需求情况对转弯半径参数进行分析，若转弯半径参数小于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若大于需求参数，则按照需求参数为除数，参数为被除数，商数乘以100%即为符合率，符合率乘以转弯半径分析模块的总比重15再求和，即为转弯半径分析模块的得分；所述的刀盘系统分析模块根据地层对刀盘系统的需求情况对刀盘系统的开口率、超挖刀配置等参数进行分析，刀盘系统的开口率、超挖刀配置分别占刀盘系统判定分值的70%、30%，开口率参数与需求参数进行对比分析，若刀盘系统参数等于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若大于或小于需求参数，取需求开口率值减去现有盾构机开口率值的绝对值，除以所需开口率和已有盾构机开口率较大的参数乘以100%即为开口率的符合率，若设计需要有超挖刀，已有盾构机有超挖刀则此项符合率为100%，若没有则为0，设计需求没有超挖刀，则此项符合率为100%，刀盘系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以刀盘系统分析模块的总比重20再求和，即为刀盘系统分析模块的得分；所述的膨润土系统分析模块根据地层对膨润土系统的需求情况对膨润土系统的流量、压力等参数进行分析，膨润土系统的流量、压力分别占膨润土系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若膨润土系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，膨润土系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以膨润土系统分析模块的总比重7再求和，即为膨润土系统分析模块的得分；所述的盾尾长度分析模块根据地层对盾尾长度的需求情况对盾尾长度参数进行分析，若盾尾长度参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为除数，参数为被除数，商数乘以100%即为符合率，符合率乘以盾尾长度分析模块的总比重15再求和，即为盾尾长度分析模块的得分；若选用泥水平衡盾构，则进入泥水平衡盾构分析模块；所述的泥水平衡盾构分析模块包括泥水泵分析模块、盾构机直径分析模块、推进系统分析模块、主驱动系统分析模块、铰接系统分析模块、转弯半径分析模块、刀盘系统分析模块、膨润土系统分析模块、盾尾长度分析模块等，泥水泵分析模块占分析数值的8%，盾构机直径分析模块占分析数值的15%、推进系统分析模块占分析数值的10%、主驱动系统分析模块占分析数值的10%、铰接系统分析模块占分析数值的10%、转弯半径分析模块占分析数值的15%、刀盘系统分析模块占分析数值的20%、膨润土系统分析模块占分析数值的7%、盾尾长度分析模块占分析数值的15%，总分值满分为100分；所述的泥水泵分析模块根据地层对泥水泵的需求情况对泥水泵的功率、输送量等参数进行分析，泥水泵的功率、输送量分别占泥水泵判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若螺泥水泵参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，泥水泵的三项参数符合率乘以对应分值比重乘以泥水泵分析模块的总比重8再求和，即为泥水泵分析模块的得分；所述的盾构机直径分析模块为设计需求的盾构机直径与现有盾构机直径进行对比分析，取需求直径值减去现有盾构机直径值的绝对值，若绝对值大于等于200，则此项符合率为0，若绝对值小于1，则用1减去绝对值乘以100%，则得到此项的符合率，符合率乘以盾构机直径分析模块的总比重15即为盾构机直径分析模块的得分；所述的推进系统分析模块根据地层对推进系统的需求情况对推进系统的行程、推力等参数进行分析，推进系统的行程、推力分别占推进系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若推进系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，推进系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以推进系统分析模块的总比重10再求和，即为推进系统分析模块的得分；所述的主驱动系统分析模块根据地层对主驱动系统的需求情况对主驱动系统的流量、压力等参数进行分析，主驱动系统的流量、压力分别占主驱动系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若主驱动系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，主驱动系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以主驱动系统分析模块的总比重10再求和，即为主驱动系统分析模块的得分；所述的铰接系统分析模块根据地层对铰接系统的需求情况对铰接系统的流量、压力、行程等参数进行分析，铰接系统的流量、压力、行程分别占铰接系统判定分值的30%、40%、30%，每种参数与需求参数进行对比分析，若铰接系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，铰接系统的三项参数符合率乘以对应分值比重乘以铰接系统分析模块的总比重10再求和，即为铰接系统分析模块的得分；所述的转弯半径分析模块根据地层对转弯半径的需求情况对转弯半径参数进行分析，若转弯半径参数小于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若大于需求参数，则按照需求参数为除数，参数为被除数，商数乘以100%即为符合率，符合率乘以转弯半径分析模块的总比重15再求和，即为转弯半径分析模块的得分；所述的刀盘系统分析模块根据地层对刀盘系统的需求情况对刀盘系统的开口率、超挖刀配置等参数进行分析，刀盘系统的开口率、超挖刀配置分别占刀盘系统判定分值的70%、30%，开口率参数与需求参数进行对比分析，若刀盘系统参数等于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若大于或小于需求参数，取需求开口率值减去现有盾构机开口率值的绝对值，除以所需开口率和已有盾构机开口率较大的参数乘以100%即为开口率的符合率，若设计需要有超挖刀，已有盾构机有超挖刀则此项符合率为100%，若没有则为0，设计需求没有超挖刀，则此项符合率为100%，刀盘系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以刀盘系统分析模块的总比重20再求和，即为刀盘系统分析模块的得分；所述的膨润土系统分析模块根据地层对膨润土系统的需求情况对膨润土系统的流量、压力等参数进行分析，膨润土系统的流量、压力分别占膨润土系统判定分值的50%、50%，每种参数与需求参数进行对比分析，若膨润土系统参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为被除数，参数为除数，商数乘以100%即为符合率，膨润土系统的两项参数符合率乘以对应分值比重乘以膨润土系统分析模块的总比重7再求和，即为膨润土系统分析模块的得分；所述的盾尾长度分析模块根据地层对盾尾长度的需求情况对盾尾长度参数进行分析，若盾尾长度参数大于等于需求参数，则此项参数分析符合率为100%，若小于需求参数，则按照需求参数为除数，参数为被除数，商数乘以100%即为符合率，符合率乘以盾尾长度分析模块的总比重15再求和，即为盾尾长度分析模块的得分；根据每台盾构机分析对比得分情况，按照由高到低的顺序进行排列，每台盾构机的分析、计算、对比情况生成对比分析报告，根据报告讨论选择采用某台盾构机。