[发明专利]一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法

权利要求书

1.一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，其特征在于，包括：

S100.根据线路平面图、纵断面图和楔形管片结构尺寸，计算初始管片的中心位置、矩形管片在平面上的角度和沿隧道纵向的坡度角；

S200.当前一环楔形管片定位后，对后一环管片的将结合前一环管片和左右线路中线分析确定，对后续管片进行定位。

2.如权利要求1所述的一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，其特征在于，S100中，初始管片的中心位置中平面位置的计算的方法为：

根据设计要求，设定左线线路中线到结构左边线距离为d_A，右线线路中线到结构右边线的距离为d_B，左、右线线路中线与管片在平面上的交点分别为A₁、B₁、A₂、B₂，管片高度为h；

当右线线路中线刚好经过B₁、B₂交点，其中，B₁(X_B1,Y_B1)坐标通过右线线路起始位置直接确定，设管片保持水平时B₁、B₂的水平距离为则管片沿纵坡倾斜β₁角度后，B₁、B₂的水平距离为：

根据右线线路中线定位和计算出点坐标值；令B₁B₂单位方向向量为结构中线单位方向向量为A₁、A₂的水平距离为则根据平面位置关系，两点的平面坐标可由如下公式计算得到：

假设A₁、A₂到左线路中线距离分别为当A₁、A₂在左线线路中线左侧时为负，在右侧时为正，令

则将管片向方向平移d，平移后重新计算点坐标，此时，管片结构中心O₁的平面坐标为：

O₁＝((A₁+A₂)/2+(B₁+B₂)/2)/2

并将结构中线与水平x轴正方向的夹角α₁作为水平方向定位。

3.如权利要求2所述的一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，其特征在于，S100中，初始管片的中心位置中竖直位置的计算的方法为：

确定当前拼装管片位置沿纵坡的坡角为β₁，坡度为i，轨面结构底部距离为h₁，则当前安装里程范围内的所有管片都将沿线路纵向产生倾斜，且倾斜角度均为β₁；

假设B₁、B₂所在位置里程分别为则在纵断面图中可通过“里程－高程”坐标系下的轨面线获得对应的高程根据轨面线在结构中的位置，可以计算得出结构中心位置高程为：

其中，β₁＝arctan(i)；i为坡度值，h₁为轨面结构底部距离，h为管片高度。

4.如权利要求3所述的一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，其特征在于，通过初始管片的中心位置中水平位置和竖直位置的计算，则初始管片位置及姿态可确定为其中，分别为结构中心x轴、y轴、z轴坐标，α₁为结构中线与水平x轴正方向的夹角，β1＝arctan(i)；i为坡度值。

5.如权利要求1所述的一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，其特征在于，S200中，当前管片分为左转弯管片和右转弯管片，后续管片也分为左转弯管片和右转弯管片，下一管片线路曲线类型为下一环管片在直线线路上、下一环管片在左拐弯曲线上和下一环管片在右拐弯曲线上。