[发明专利]隧道管片纠偏选型方法

权利要求书

1、一种隧道管片纠偏选型方法，用于盾构法隧道中管片拼装组合方案的选定和施工，包括采集和设定初始数据、测量盾尾间隙和盾构姿态、盾构机自动纠偏、确定管片拼装组合方案以及管片拼装施工，其特征在于：所述确定管片拼装组合方案部分的内容为：首先沿圆周在盾尾拼装管片位置的端面上设定用以粘贴厚度最大楔子的若干位置，然后排列出当前环及其数个后续环管片在该若干位置上分别粘贴厚度最大楔子所形成的所有管片排列组合方式，同时测算出每一管片排列组合方式中最后一环的管环中心与隧道设计轴线的偏差，最后确定其中偏差最小的方案为管片拼装组合方案。

2、根据权利要求1所述的隧道管片纠偏选型方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)采集盾构机、管片、楔子和隧道设计轴线的基本初始参数，并预设隧道管环与隧道设计轴线之间的最大容许偏离值；

(2)测量出已成管环外周面与盾构机盾尾内壳体之间的间隙；

(3)测量获得当前盾构姿态和盾构机内千斤顶行程的数据；

(4)计算出已成管环与隧道设计轴线的偏差；

(5)判断该偏差是否超出第(1)步预设的最大容许偏离值，若是，则进行第(6)步；若否，则进行第(7)步；

(6)对盾构机的推进运动进行纠偏，生成过渡段的拟合曲线以替代该过渡段上的隧道设计轴线；

(7)沿圆周在盾尾拼装管片位置的端面上设定用以粘贴厚度最大楔子的若干位置；

(8)排列出当前环及其数个后续环管片在该若干位置上分别粘贴厚度最大楔子所形成的所有管片排列组合方式，同时测算出每一管片排列组合方式中最后一环的管环中心与隧道设计轴线或者过渡段拟合曲线的偏差；

(9)比较第(8)步所得全部的偏差，以其中偏差最小的方案确定为管片拼装组合方案；

(10)确认第(9)步确定的管片拼装组合方案并据之施工。

3、根据权利要求2所述的隧道管片纠偏选型方法，其特征在于：所述各步骤的具体内容为：

步骤(1)—

采集如下基本初始参数并输入盾构机中的自控装置：

盾构机的总长、盾尾内直径、盾构内千斤顶的个数、分布的角度及其未伸长时到盾构切口的距离；管片的尺寸；楔子的规格厚度；隧道设计轴线上每隔1m或2m的点的空间坐标和里程；

并预设隧道管环与隧道设计轴线之间的最大容许偏离值；

步骤(2)—

测量出已成管环外周面与盾构机盾尾内壳体之间的间隙，得出管环中心与盾构中心线的高程偏离值与平面偏离值；

步骤(3)—

通过仪器测量获得当前盾构姿态的数据，通过传感器测量读取盾构机内千斤顶行程的数据；

步骤(4)—

根据上述步骤(1)～(3)所得数据在盾构机的自控装置中计算出已成管环的中心与隧道设计轴线的偏差；

步骤(5)—

通过盾构机中的自控装置判断步骤(4)所得偏差是否超出第(1)步预设的最大容许偏离值，若是，则进行第(6)步；若否，则进行第(7)步；

步骤(6)—

应用盾构机自控装置中的自动纠偏系统对盾构机的推进运动进行纠偏，设定盾构机回归到隧道设计轴线的距离长度的过渡段，生成一拟合曲线以在该过渡段上替代隧道设计轴线，以引导盾构机回归到设计轴线上，然后进行步骤(7)；

步骤(7)—

沿圆周在盾尾拼装管片位置的端面上设定用以粘贴厚度最大楔子的若干位置；

步骤(8)—

通过盾构机中的自控装置排列出当前环在所设定的若干位置上分别粘贴厚度最大楔子，以及与之依次拼接的后续环在所设定的若干位置上分别粘贴厚度最大楔子，由此形成的所有管片排列组合方式，同时测算出每一管片排列组合方式中最后一环的管环中心与隧道设计轴线或者过渡段拟合曲线的偏差；

步骤(9)—

在盾构机的自控装置中比较第(8)步测算所得全部的偏差，将其中偏差最小的方案确定为管片拼装组合方案；

步骤(10)—

施工人员依据经验确认第(9)步确定的管片拼装组合方案的合理性和可行性，并根据确认的管片拼装组合方案对当前环进行安装施工。

4、根据权利要求1所述的隧道管片纠偏选型方法，其特征在于：所述若干位置沿圆周在盾尾拼装管片位置的端面上均匀地设定，其数量与盾构机内千斤顶数量相同。

5、根据权利要求1所述的隧道管片纠偏选型方法，其特征在于：所述后续环的数量为2～5个。