[发明专利]以时间-成本为评价模型建立的钻爆法隧道施工仿真系统

说明书

一种以时间‑成本为评价指标建立的钻爆法隧道施工仿真系统，使用到MATLAB软件和Microsoft Visual Studio软件，通过[时间‑成本]为综合评价指标将超前支护、钻孔爆破、装碴运输和初期支护确定为一级子系统作业线，将超前支护中的钻孔过程和注浆作业、将钻孔爆破中的将钻孔过程、将装碴运输中的出渣循环及初期支护中的初喷砼和复喷砼确定为关键工序，将各关键工序中的各分项因子参数通过输入参数矩阵化输入到仿真系统计算模型中，通过计算结果输出再反馈至用户界面系统，参数输入和修改通过用户界面系统能够将该组合公式中各分项因子随时进行输入和修改，之后通过用户界面系统随时进行结果查看和保存且有效、准确。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其是一种以时间-成本为评价模型建立的钻爆法隧道施工仿真系统。

背景技术

钻爆法是最常见的隧道施工方法，在国内外的山岭隧道建设中应用广泛。长期以来，钻爆法隧道的施工进度计划编制及机械配套方案制定都依赖经验积累，这种做法在一定程度上能够满足施工需求，但工程条件千变万化，容易造成计划或方案不合理。

钻爆法隧道施工是一个典型的生产系统，其涉及工序繁多、环境复杂，很难采用单一的数学解析模型分析。有些学者采用排队论、循环网络、网络计划等方法对地下洞室施工系统进行了仿真模拟并结合主流计算机编程语言，进行施工系统仿真软件进行设计和开发。但在已有的地下洞室施工仿真系统研究中，多认为隧道施工过程具有不确定性，工序的仿真时间应服从特定的随机分布形式，这种处理方式的准确性依赖现场的工序时间统计，缺乏普遍适用性。

因此，有必要采用科学的系统分析方法和先进技术手段，全面系统地分析钻爆法隧道施工中的各方面因素，使设计与施工组织更加科学化，提高钻爆法隧道的工程效益。

截止目前，以时间-成本为评价模型建立的钻爆法隧道施工仿真系统还未见到相关报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种以时间-成本为评价指标而建立的钻爆法隧道施工仿真系统，通过对钻爆法隧道施工系统结构性的分析并在时间-成本为评价指标下建立了钻爆法隧道施工仿真系统，该仿真系统对关键工序节点的仿真时间及成本计算进行了详细探讨，并在MATLAB和Microsoft Visual Studio的协助下研制而出，该仿真系统经实践认证是行之有效和真实可靠的，在隧道施工钻爆领域具有广泛的推广价值和适用性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

以时间-成本为评价指标建立的钻爆法隧道施工仿真系统，该仿真系统使用到MATLAB软件和Microsoft Visual Studio软件，钻爆法隧道施工钻爆法隧道施工能划分为八条作业线，即超前地质预报、超前支护、钻孔爆破、装碴运输、初期支护、防排水和二次衬砌和辅助作业，其中影响施工进度的主要作业线有超前支护、钻孔爆破、装碴运输和初期支护而其余作业线能平行或独立作业，以[时间-成本]为综合评价指标将超前支护、钻孔爆破、装碴运输和初期支护确定为一级子系统作业线，其特征是：

在超前支护一级子系统作业线中进一步能划分为测量定位、钻孔过程、安设小导管、封口调试及注浆作业五个二级子系统具体工序，以[时间-成本]为综合评价指标将钻孔过程和注浆作业确定为关键工序，钻孔过程关键工序的仿真作业时间T_dk通过如下组合公式①计算：

v_c＝K_lK_sK_dK_pP