[发明专利]一种小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法

权利要求书

1.一种小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，包括：

步骤S1、根据所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时，所述盾构机与土体的摩擦系数、所述小曲率半径盾构隧道的土体浮容重、所述盾构机的法向土压力系数、所述盾构机的等效容重，基于预设的盾周土压力模型，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾周土压力；

步骤S2、根据所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时，所述盾构机的正面土压力调整系数、所述盾构机的静止土压力系数、所述盾构机的水压力系数，基于预设的盾头土压力模型，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾头土压力；

步骤S3、根据所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾周土压力和所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾头土压力，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的千斤顶总推力；

步骤S4、根据所述小曲率半径盾构隧道的土体弹簧常数、所述盾构机转动过一次的转角，基于预设的推进转矩模型，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的转矩。

2.根据权利要求1所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，在步骤S1中，

基于预设的盾周土压力模型：

计算所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾周土压力F_s；

其中，μ表示所述小曲率半径盾构与土体的摩擦系数；L表示盾构机的总长度；γ′表示所述小曲率半径盾构隧道的土体浮容重；K_θ表示盾构机的法向土压力系数；D表示盾构机的刀盘直径；H表示所述小曲率半径盾构隧道的土层厚度；γ′_ε表示盾构机的等效容重；θ表示所述盾构机的刀盘上任一点与水平面的夹角。

3.根据权利要求2所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，在步骤S1中，按照公式：

计算盾构机的法向土压系数K_θ；

其中，K_h为所述盾构机周围水平向土压力系数；K_v表示所述盾构机周围竖向土压力系数。

4.根据权利要求1所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，在步骤S2中，

基于预设的盾头土压力模型：

计算所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾头土压力F_head；

其中，λ表示盾构机的正面土压力调整系数；D表示盾构机的刀盘直径；K₀表示盾构机的静止土压力系数，为土体内摩擦角；γ′表示所述小曲率半径盾构隧道的土体浮容重；K_w表示盾构机的水压力系数；γ_w表示水容重；H表示所述小曲率半径盾构隧道的土层厚度。

5.根据权利要求4所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，在步骤S2中，

在砂土和粉土地层，所述盾构机的水压力系数K_w＝1；

在黏性土层，所述盾构机的水压力系数K_w＝K₀。

6.根据权利要求4所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，土层为粘性土时，所述盾构机的正面土压力调整系数λ的取值范围为[1.05，1.12]。

7.根据权利要求1所述的小曲率半径盾构隧道推进参数确定方法，其特征在于，在步骤S3中，所述根据所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾周土压力和所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾头土压力，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的千斤顶总推力，具体为：

对所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾周土压力和所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的盾头土压力进行和运算，确定所述小曲率半径盾构隧道盾构机推进时的千斤顶总推力。