[发明专利]一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法

说明书

本申请揭示了一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法。该方法包括：获取地铁穿越隧道时的目标地表参数，目标地表参数基于设置于同一隧道不同位置处的探测器得到；将目标地表参数输入目标网络模型中，得到预测的埋深深度；基于预测的埋深深度确定沉降参数，并基于沉降参数确定施工扰动状态，施工扰动状态用于确定施工方案。本申请揭示的基于数字化的隧道微扰动施工控制方法实现隧道施工的扰动控制，提高了施工的精确性及安全性。

技术领域

本申请涉及隧道施工控制技术领域，具体涉及一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

由于城市隧道是一种有别于其他隧道工程的隧道，其通常修建于人口较多，经济相对发达的地方，因此，为了保证安全，在施工时就需考虑建设区域的环境地质问题，比如地表沉降等。

在目前的城市建设中，盾构隧道近距离相互穿越工程越来越多，施工中如何减小施工扰动，控制施工变形，以确保被穿越隧道的安全及正常运营,已成为目前盾构隧道工程施工急需解决的问题。

目前在中国专利公开号为CN103422867A的专利文献中，一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法，该方法用于对穿越已运行地铁的隧道施工进行微扰动控制，具体包括以下步骤：1)获取施工参数；2)通过信号传感器实时获取穿越已运行地铁时的监测数据；3)将施工参数和监测数据作为图像生成器的输入，自动获得监控图像，并传输给控制中心；4)控制中心根据监控图像判断是否存在施工扰动，若是，则实时修正施工参数后再进行施工，若否，则以设定好的施工参数控制施工设备继续施工。该发明称通过对施工过程的实时监控实现隧道施工的微扰动控制，提高了施工的精确度和安全性。

在上述技术中，直接获取施工参数，然后通过信号传感器实时获取穿越已运行地铁时的监测数据，并将上述施工参数和监测数据作为图像生成器的输入，进行图像化得到监控图像，并由控制中心根据监控图像判断是否存在施工扰动，然后控制是调整施工参数还是继续施工，简而言之，上述方式是在施工时，检测正常运行状态下的地铁的监测数据，判断监测数据是否存在扰动（即是否受到施工的干扰），以确定是否继续按照当前施工参数进行施工。这种方式的主要问题在于判断逻辑的存在较大的滞后性，获取监测数据（的最小间隔为地铁运营间隔）时，已经是结果，存在较大的安全隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法、装置、电子设备以及计算机存储介质。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于数字化的隧道微扰动施工控制方法，在所述同一隧道的不同位置处设置多个探测器，所述基于数字化的隧道微扰动施工控制方法包括：获取地铁穿越隧道时的目标地表参数，所述目标地表参数基于设置于同一隧道不同位置处的探测器得到；将所述目标地表参数输入目标网络模型中，得到预测的埋深深度；基于所述预测的埋深深度确定沉降参数，并基于所述沉降参数确定施工扰动状态，所述施工扰动状态用于确定施工方案。

本方案的原理及效果：通过在同一隧道的不同位置设置多个探测器（也可以称为传感器），所谓的目标地表参数实际为该隧道的地表参数。将多个探测器采集到的数据汇总后形成目标地表参数，然后根据目标网络模型，得到预测的埋深深度。所谓的目标网络模型，为已经通过训练的神经网络模型（该神经网络模型的训练为，输入的是施工时的目标地表参数，输出的是施工位置与隧道的相对位置，埋深深度概括。当然目标地表参数是包括了探测器在隧道中所处位置的参数的）。基于预测的埋深深度确定沉降参数是因为不同地质和距离的条件下，施工对隧道的扰动是不同的，并且同样的扰动（是指探测器探测的部分参数相同）对隧道的影响也是不同的。

因此，在本方案中，增加了沉降参数这一概念，即在施工时，多个探测器同时采集同一隧道（在地铁运行时）不同位置的目标地表参数，并且通过目标网络模型进行提前的预测，能够在施工对隧道产生不可逆的影响前对施工方案进行调整，极大的提升了数据的预见性，并且多个探测器同时工作（甚至根据历史数据可以排出相互之间的干扰，并且能够对探测的数据进行验证），也能够避免探测器故障时的误报。