[发明专利]一种大直径盾构盾尾与管片位置关系的判断方法

说明书

本发明提供一种大直径盾构盾尾与管片位置关系的判断方法，在施工前期，按照盾构机厂家设计图纸，通过空间几何关系计算出所选定四个点的推进油缸行程及铰接行程计算公式，根据推进油缸行程和铰接油缸行程计算公式进一步计算出管片与盾尾的垂直位置关系公式；建立EXCEL表格，将各分区推进油缸行程、铰接油缸行程、对应点的推进油缸与铰接油缸行程计算公式、管片与盾尾位置关系判断公式输入表格中，然后导入进盾构机上位机中，即可判断盾尾与管片的位置关系。本发明优化了管片选型的判断依据，有助于提高隧道成型质量及施工效率。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种采用盾构法进行地铁隧道施工时，确定盾尾与管片位置关系的方法。

背景技术

盾构掘进管片选型是盾构法地铁隧道施工中的重要环节，管片选型的好坏直接影响盾构掘进的姿态调整、管片的拼装质量等。现有的管片选型方法，主要依据以下数据：(1)盾构机各分区推进油缸行程差；(2)盾尾间隙；(3)盾构机姿态；(4)各分区铰接油缸行程差。通过以上数据对比，判断管片走势、姿态、与盾尾位置关系、与盾构机走势的拟合等来进行下一环及下下一环的管片选型。

随着城市轨道交通不断发展，盾构机开挖直径也不断增大，盾构机推进油缸分区不断增多，导致各分区推进油缸行程传感器与铰接油缸行程传感器位置不对应，造成管片选型时对管片与盾尾位置关系判断出现误差甚至错误，最终致使管片选型不合理，造成管片在掘进过程中出现错台、破损，甚至因盾尾间隙过小无法拼装成型。按照城市轨道交通相应的规范要求，需对错台超限以及破损面积过大的管片进行原因分析并停机处理，大大增加了施工成本，严重影响施工进度。

发明内容

本发明的目的是提供一种大直径盾构盾尾与管片位置关系的判断方法，用于盾构掘进完成后管片选型，达到管片选型的合理准确，提高管片成型质量，成型隧道美观的效果。

本发明的技术方案如下：

一种大直径盾构盾尾与管片位置关系的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先根据盾构机厂家推进油缸行程传感器的位置，选定正上、正下、正左、正右4个点，应用空间几何计算出4个点的推进油缸行程：L_上、L_下、L_左、L_右，计算公式如下：

设正上方的推进油缸为A，正下方附近一推进油缸为D，正左方上下两侧的两个推进油缸分别为F和E，正右方上下的两个推进油缸为B和C，则：

L_上＝L_A；

L_下＝0.945L_D+0.136L_C-0.024L_B-0.024L_F-0.033L_E；

L_左＝0.615L_E+0.451L_F-0.028L_B-0.038L_C；

L_右＝0.451L_B+0.615L_C-0.038L_E-0.028L_F；

(2)其次根据盾构机厂家铰接油缸行程传感器的位置，选定正上、正下、正左、正右4个点，应用空间几何计算出四个点的铰接油缸行程：l_上、l_下、l_左、l_右，计算公式如下：

设右上的铰接油缸为G,右下的铰接油缸为H，左下的铰接油缸为I，左上的铰接油缸为J，则：