[发明专利]一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法

说明书

本发明公开了一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法，依次包括如下步骤：S1：获取双模隧道掘进机前N环掘进参数；S2：对前N环掘进异常参数数据清洗；S3：以掘进环为单位计算前N环中每环掘进参量的分布统计量；S4：将前N环中每环计算的掘进参量分布统计量组合为关键参量判定数组；S5：对关键参量判定数组分别计算正态分布和经验分布的置信区间；S6：通过正态分布和经验分布判定得出第N+1环掘进参数控制选择范围；第N+1环掘进完成后，获取前N+1环掘进参数再次数据输入重复步骤S1～S6，获取第N+2环掘进参数控制选择范围，获得后续各掘进环掘进控制参数。本发明可为隧道掘进机每个掘进环里程掘进参数控制提供最佳范围，保障了隧道精细化掘进控制。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法。

背景技术

传统上隧道掘进机施工中掘进操作参数的选择依赖于司机经验控制，根据地质的变化实时的控制掘进参数的变化以使得掘进机不断推进。一旦遭遇地层变化或复杂地质条件，操作人员的判断如果不及时没有做出掘进方案和控制参数的有效调整，则有可能会造成掘进不平稳、坍塌、卡机等施工事故，更为严重时甚至可能会有机毁人亡的灾难性后果，造成重大经济损失。在各类隧道掘进机中双模隧道掘进机由于具有不同的掘进模式，在设计选型之初就决定着其应用的隧道区间地层频繁变化，不同地层交互出现，掘进环境的复杂性、不确定性等客观因素要求双模隧道掘进机必须依据隧道施工环境的变化及时调整掘进参数，从而保障整个隧道工程的安全高效施工。

针对隧道掘进机掘进参数相关专利进行比对分析，河北建设勘察研究院有限公司发明了“一种盾构机掘进状态的判断方法及系统”专利号CN201811507959.9；上海交通大学发明了“一种掘进机的掘进参数设定方法”，专利号CN201410045253.0；中铁工程装备集团有限公司发明了“一种掘进机的掘进参数设定方法”、“一种TBM在掘岩体状态实时感知系统和方法”专利号CN201710937469.1、CN201710761045.4；石家庄铁道大学发明了“基于盾构掘进参数的不良地层预测方法”专利号CN201710791902.5；华中科技大学发明了“一种土压平衡盾构机隧道掘进参数智能控制方法”专利号CN201610939494.9；中建交通建设集团有限公司发明了“一种基于大数据技术的盾构隧道智能施工辅助系统及使用方法”专利号CN201710850756.9。通过这些专利的比对发现这些掘进参数选择方法多集中在：

(1)通过已知围岩数据或不同地层掘进参数，通过回归分析、BP网络、支持向量机等数值算法来预测后续掘进参数，进而对掘进参数进行辅助决策。

(2)掘进参数给出的建议为掘进机不同的工作阶段的掘进参数，掘进参数给出的建议为宏观大类不同地层下掘进参数的建议。

由于隧道掘进机掘进过程中宏观大类地层的掘进参数是一个很宽泛的范围，隧道区间地质不可能为均一地质，比如针对软土地层、硬岩地层等隧道区间掘进参数不可能是一直不变的。特别是针对双模隧道掘进机，其应用的隧道区间地层变化更加频繁，不同地层交互出现，一旦掘进参数不能依据地层变化及时调整，不仅影响着掘进的效率，而且极容易引发重大工程事故。

为了解决上述问题，发明了一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法，通过该方法可以对隧道掘进机每个掘进环里程(依据每环管片宽度确定每个掘进环里程，地铁管片通常为1.5m)掘进参数控制提供最佳范围，保障了隧道精细化掘进控制，避免因地层突变而掘进参数未及时调整引发的工程风险。

发明内容

本发明的目的在于解决双模隧道掘进机施工掘进参数合理选择控制问题，通过掘进参数的精细化控制保障隧道精细化掘进，避免因隧道掘进地层突变而掘进参数未及时调整引发的工程风险。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法，依次包括如下步骤：

S1：获取双模隧道掘进机前N环掘进参数；