述初始环盾构管片前侧的一环所述盾构管片； 步骤三中完成可选择拼装点位的选择性评价后，还需对当前环盾构管片拼装施工完成 后的盾构机千斤顶行程信息和盾尾间隙信息分别进行计算； 当前环盾构管片拼装施工完成后的盾构机千斤顶行程信息包括YGS、YGX、YGZ和YGY;其 中，YGS为当前环盾构管片拼装施工完成后盾构机上部千斤顶的行程，YGX为当前环盾构管 片拼装施工完成后盾构机下部千斤顶的行程，YGZ为当前环盾构管片拼装施工完成后盾构 机左侧千斤顶的行程，YGY为当前环盾构管片拼装施工完成后盾构机右侧千斤顶的行程； 当前环盾构管片拼装施工完成后的盾尾间隙信息包括DWS、DWX、DWZ和DWY;其中，DWS为 当前环盾构管片拼装施工完成后的上部盾尾间隙，DWX为当前环盾构管片拼装施工完成后 的下部盾尾间隙，DWZ为当前环盾构管片拼装施工完成后的左侧盾尾间隙，DWY为当前环盾 构管片拼装施工完成后的右侧盾尾间隙。3. 按照权利要求1或2所述的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: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λζ，盾构机千斤 顶行程差的权重系数记作，盾尾间隙的权重系数记作;其中，〇 <λζ < 1，〇 << 1，〇 <λ0 < 1, Az+Aq+Ad = 1 ο4. 按照权利要求3所述的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: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λ Μ，λ"=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λη，λ η=〇. 1~〇. 3。5. 按照权利要求4所述的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: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=; 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。6. 按照权利要求5所述的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: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>sSCZ>#t，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。7. 按照权利要求5所述的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：所述的s = 10mm~100mm，q = 30臟~100mm，d = 5臟~55臟。8. 按照权利要求1或2所述的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: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λζ，盾构机千斤 顶行程差的权重系数记作，盾尾间隙的权重系数记作;其中，〇 <λζ < 1，〇 << 1，〇 <λ0 < 1 ? ^z+Aq+Ad = 1 ； 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;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； 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; 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； 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; 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;其中，s> 〇，q>〇 且 d>0; 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； 对Z(n)进行确定时，根据公式Ζ(η)=Ζι(η)+Ζ2(η)(1)进行确定； 公式(1)中，ZKn)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：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：对Q(n)进行确定时，根据公式Q(n)=Qi(n)+Q2(n)(2)进行确定； 公式(2)中，QKn)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：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：公式(3)中，DKn)根据上部盾尾间隙DS和盾尾间隙允许值d进行确定：当 DS2d 时，0!(!!)=0; 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：当 DX2d 时，D2(n)=0; 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：当 DZ2d 时，D3(n)=0; 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：当 DY2d时，D4(n)=0。9.按照权利要求8所述的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:步骤三中进行可选择拼装点位的选择性评价时，过程如下： 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； 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为正整数且m = a、b、c、d或e; 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) + · Q(m)+Az · Z(m)(5)进行计算； 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Η (a)、Η (b)、Η (c)、Η (d)和H(e); 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； 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1 16。10.按照权利要求1或2所述的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: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;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； 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; 步骤三中完成可选择拼装点位的选择性评价后，根据步骤三中得出的当前环盾构管片 的管片拼装点位，对所述当前环盾构管片进行拼装施工。
【专利摘要】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。
【IPC分类】E21D11/04
【公开号】CN105673041
【申请号】CN201610093860
【发明人】穆世旭, 高永琪, 王江卡, 周兴杰, 杨永强, 周耀升, 李旭, 陈仙宇
【申请人】中铁一局集团有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月19日