[发明专利]盾构管片的三维模型创建方法及装置

说明书

本公开涉及一种盾构管片的三维模型创建方法及装置，方法包括根据盾构管片中封顶块的插入角、盾构管片的内半径、盾构管片的宽度、盾构管片的厚度以及封顶块中轴面的接头角和封顶块中轴面的中心角获取封顶块的八个顶点的坐标；根据八个顶点的坐标确定用于切割形成封顶块的切割面；根据封顶块中轴面的中心角、盾构管片中纵向螺栓的数量以及盾构管片的分块数获取盾构管片中标准块的中心角和盾构管片中连接块的中心角；根据标准块的中心角和连接块的中心角确定用于形成标准块的切割面，并根据标准块的中心角和连接块的中心角确定用于形成连接块的切割面。通过本公开的技术方案，准确创建了盾构管片的三维模型。

技术领域

本公开涉及盾构管片技术领域，尤其涉及一种盾构管片的三维模型创建方法及装置。

背景技术

盾构施工法是指掘进机在掘进的同时构建隧道的盾，即构建支撑性管片，也被称为盾构管片。随着城市地下空间开发规模的扩大，地铁、高铁的迅速发展，盾构施工越来越多，盾构管片作为盾构法隧道的永久衬砌结构，其质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能，对整个工程起着至关重要的作用。

但由于盾构管片生产步骤繁复、技术工艺繁杂且耗时耗力，以及盾构拼装机结构复杂、定位控制精度高、运动特性复杂等原因，盾构管片生产及拼装仍是我国盾构施工过程中遇到的主要难点之一。随着机电液一体化技术、智能控制技术及数据处理技术等的快速发展，提高管片生产及拼装的自动化水平和精度，从而提高整个盾构施工的效益已经迫在眉睫。因此，如何准确创建盾构管片的三维模型以辅助盾构管片的生产及拼装已经成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种盾构管片的三维模型创建方法及装置，准确创建了盾构管片的三维模型，有利于组装完整盾构管片模型以及盾构管片的生产及拼装。

第一方面，本公开提供了一种盾构管片的三维模型创建方法，包括：

根据所述盾构管片中封顶块的插入角、所述盾构管片的内半径、所述盾构管片的宽度、所述盾构管片的厚度以及所述封顶块中轴面的接头角和所述封顶块中轴面的中心角获取所述封顶块的八个顶点的坐标；

根据所述八个顶点的坐标确定用于切割形成所述封顶块的切割面；

根据所述封顶块中轴面的中心角、所述盾构管片中纵向螺栓的数量以及所述盾构管片的分块数获取所述盾构管片中标准块的中心角和所述盾构管片中连接块的中心角；

根据所述标准块的中心角和所述连接块的中心角确定用于形成所述标准块的切割面，并根据所述标准块的中心角和所述连接块的中心角确定用于形成所述连接块的切割面。

可选地，所述根据所述盾构管片中封顶块的插入角、所述盾构管片的内半径、所述盾构管片的宽度、所述盾构管片的厚度以及所述封顶块中轴面的接头角和所述封顶块中轴面的中心角获取所述封顶块的八个顶点的坐标，包括：

根据所述盾构管片中封顶块的插入角和所述封顶块中轴面的接头角以及所述盾构管片的内半径获取所述封顶块的切割面与所述盾构管片中心轴的交点至所述封顶块的中轴面的距离；

根据所述封顶块的切割面与所述盾构管片中心轴的交点至所述封顶块的中轴面的距离、所述盾构管片的宽度以及所述封顶块的插入角获取所述封顶块分块前的弦长，并根据所述封顶块的切割面与所述盾构管片中心轴的交点至所述封顶块的中轴面的距离、所述盾构管片的宽度以及所述封顶块的插入角获取所述封顶块分块后的弦长；

根据所述盾构管片的内半径和所述封顶块分块前的弦长获取所述封顶块分块前的接头角，并根据所述盾构管片的内半径和所述封顶块分块后的弦长获取所述封顶块分块后的接头角；