[发明专利]一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法

权利要求书

1.一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：盾构隧道管片结构设计整体构造及局部构件参数化；

步骤2：基于管片结构设计整体构造参数创建管片环初始三维模型；

步骤3：基于管片结构设计局部构件参数创建构件的三维实体模型；

步骤4：基于局部构件位置参数创建管片三维精细化模型；

步骤5：基于三维精细化模型的平面投影映射信息提取；

步骤6：基于三维精细化模型的剖面信息提取；

步骤7：基于提取的三维模型几何信息细节深化；

步骤8：基于提取的三维模型几何特征信息自动输出二维图纸。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法，其特征在于，步骤1具体包括：

S1：管片结构设计整体构造参数化，包括管片总数、环宽、楔形量设计参数及环面螺栓、剪力销、凸台排布信息；

S2：管片结构设计局部构件参数化，包括止水条、挡砂条、边缘倒角、凸台、台座、手孔、定位棒槽、注浆孔、剪力销、抗剪力槽详细参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法，其特征在于，步骤2具体操作包括：

S1：通用管片环管片总数为N，包括1个封顶块、2个相邻块以及N-3个标准块；

S2：建立坐标系：以管片环中心点为原点建立笛卡尔直角坐标系；

S3：在XOY平面构建标准块底部截面，沿Z轴拉伸创建标准块实体模型；

S4：在XOY平面构建相邻块、封顶块底部截面，沿Z轴拉伸创建相邻块、封顶块实体模型，考虑接头角、插入角、退界因素构建纵向剪切平面对模型切割，得到相邻块、封顶块模型。

4.根据权利要求书1所述的一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法，其特征在于，步骤3中的凹槽构件的模型建立具体包括：

S1：止水条、挡砂条及边缘倒角凹槽分为环向与纵向构件分别处理；

S2：环向凹槽通过构建环向截面，从管片起始角位置处旋转扫掠环向截面至终止角位置，创建环向凹槽模型；

S3：纵向凹槽通过构建纵向截面，从管片底部处拉伸纵向截面至管片环宽位置，创建纵向凹槽模型。

5.根据权利要求书1所述的一种基于三维精细化模型的盾构通用管片出图方法，其特征在于，步骤3中的手孔构件的模型建立具体包括：

S1：手孔构件由上部螺帽、下部底座及连接圆台三部分组成；

S2：螺帽上下直径不等，通过参数构建上、下面的面对象，放样得到螺帽；

S3：连接圆台上下直径不等，通过参数构建上、下面的面对象，放样得到连接圆台；

S4：下部底座模型通过底座截面拉伸得到底座初始模型，底座需进行倒角处理，构建倒角截面，沿底座截面轮廓线扫掠得倒角模型；初始底座模型与倒角模型进行布尔求差运算，得到底座模型；

S5：将螺帽、底座、连接圆台三部分进行布尔相加运算，得到手孔构件的模型。