[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

说明书

一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，包括：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；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。本发明能可以明确管片拼装的可行性、以及管片位置、方位等，有利于指导现场施工。

技术领域

本发明涉及的是明挖地铁区间领域，特别涉及一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法。

背景技术

装配式结构在建设的过程中，涉及设计、生产、运输和装配等多个环节，具有显著的集成性和系统性特征，须采用一体化的建造方式。特别在设计和施工环节中，对信息有大量需求，如果某一环节出现信息不对称，信息传递不及时，都会导致施工环节岀现问题，从而影响工期和工程质量。为了解决上述问题，提高装配式结构建造中参建各方的协同工作效率，在装配式结构设计和施工阶段，对施工情况进行模拟，能够促进装配式结构产业更好地发展。

我国地铁区间通常采用矿山法或盾构法施工，盾构法施工也是一种装配式衬砌，在盾构隧道中得到广泛应用，形成了其独立的管片设计、机械装备、标准施工成套技术体系，国内外学者在衬砌设计，接头构造、装配机械、施工方法等方面也有大量研究和工程应用。

近年来开始出现了明挖地铁区间矩形管片装配式衬砌结构，即通过矩形管片排版方式建立隧道主体结构。由于我国以往未出现明挖地铁区间矩形管片装配式衬砌结构，明挖地铁区间装配式衬砌相关研究也几乎不存在，但近年来，随着综合管廊的大力发展，与地铁区间矩形管片相似的管片在综合管廊中得到了一定的应用。我国建设上海世博会装配式管廊后，还开发了分块预制装配式、顶板预制装配式、叠合装配式和钢波纹管式等预制管廊。

总体上，明挖地铁区间装配式管片设计及施工目前还处于起步阶段，通过数字模拟楔形形管片的设计和拼装，尤其是线路曲线段，采用楔形管片进行拼装时，可以明确管片拼装的可行性、以及管片位置、方位等，有利于指导现场施工。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本发明一种明挖地铁区间装配式楔形管片模拟拼装方法，如图1，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。

进一步地，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：