[發明專利]一種基于數字化的電力隧道施工控制方法

有效

• 申請號: 201310365504.9
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103425054A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 陸小龍;楊文威;何真珍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網上海市電力公司;上海市區供電設計有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種電力隧道施工控制技術，尤其是涉及一種基于數字化的電力隧道施工控制方法。

背景技術

城市電力隧道有別于一般隧道工程的是，其通常在人口稠密、經濟相對較為發達的城市中建設。不僅要考慮建設區域的工程地質情況，還要考慮隧道所經區域的自然地理和社會經濟發展狀況，包括城市地表人口密集程度、建筑物分布、地下管線和地下已有構筑物等。在人類愈來愈關注安全與環保的情況下，工程的施工所帶來的沿線的環境地質問題，比如地表沉降等，已經引起大家的相當重視。需要對隧道施工過程采取數字化遠程監控，及時掌握隧道周圍地表變形等信息。城市電力隧道，工程項目大、投資多，施工工期長，涉及到大量的施工及監測等數據，這些數據信息量相當龐大甚至是海量的，將這些海量數據以數字化的形式存儲于計算機，從而避免繁瑣的檔案數據管理之苦。

重點施工穿越段不同于一般區間段，城市隧道的施工對地層擾動影響的控制越來越嚴格，主要基于兩個方面：一是地表及深層位移的控制，目的是保護地表和深層臨近建(構)筑物的正常使用；另一方面是隧道施工本身的安全性問題。前者在很多條件下是極其苛刻的，如穿越運營中的地鐵隧道，變形要求控制在毫米級；后者在靈敏度極高或風險較大的高水壓、砂性地層中，施工擾動輕者會導致軸線偏離、隧道滲水、上浮等，過大的擾動這會導致隧道開挖面的失穩、冒頂事故等。因此，采用對隧道施工進行施工安全控制就非常必要。

發明內窒

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種反饋及時、提高施工準確率及效率的基于數字化的電力隧道施工控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于數字化的電力隧道施工控制方法，該方法包括以下步驟：

1)根據設計數據建立隧道三維可視化模型；

2)獲取當前施工進度數據，采用三維動態演示技術對隧道三維可視化模型進行施工過程動態仿真，并記錄仿真結果；

3)根據仿真結果控制電力隧道實時施工；

4)重復步驟2)和步驟3)，直到施工完成。

所述的建立隧道三維可視化模型具體為：

根據設計數據建立基于隧道的管片結構、設備、附屬設施的零件模型或斷面模型，根據隧道設計軸線的定位信息進行拼裝或拉伸，自動生成整個隧道三維模型。

所述的施工進度數據包括襯砌環號，襯砌的起始里程、終止里程和施工時間。

所述的施工進度數據獲取的方式包括：從施工數據庫中單次獲取或從標準格式eXcel表格中批量獲取。

所述的仿真結果包括設定的監測項目的監測值。

所述的設定的監測項目包括地表沉降累計沉降值、單次沉降速率、軸線垂直沉降、電力管線沉降、工作井旁泥漿池垂直沉降和建筑物沉降。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)本發明通過建立三維可視化模型，更加直觀的展示隧道工程設計人員的設計意圖，提高施工準確率及效率；

2)本發明將三維動態演示技術引入到仿真中，以數據的直觀可視化為出發點，將電力隧道施工過程用三維動態形式進行展現，體現了電力隧道施工過程中各工序的時間、空間和邏輯關系，揭示了系統的動態行為特征；三維動態演示技術充分暴露設計中的漏洞與缺陷，有助于系統專家提出卓有成效的意見和建議，及時反饋施工狀態，并可用于指導施工過程的動態管理。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

一種基于數字化的電力隧道施工控制方法，該方法包括以下步驟：

1)根據設計數據建立隧道三維可視化模型，具體為：

根據設計數據建立基于隧道的管片結構、設備、附屬設施的零件模型或斷面模型，根據隧道設計軸線的定位信息進行拼裝或拉伸，自動生成整個隧道三維模型。

建立的盾構(頂管)隧道及其附屬設施的三維模型具有以下的特點：具有根據構件進行組裝(或由斷面沿軸線進行拉伸)的特點；具有隨施工過程不斷變化的特點；具有在x，y方向上較長而在z方向較短的特點，即模型為狹長的結構。

除了上述特點，盾構(頂管)隧道及其附屬設施的三維模型還應與數字化平臺相適應，即要求能夠方便地網絡上進行傳輸，模型文件不能太大。此外模型文件應具有一定的通用性，便于格式轉換。

2)獲取當前施工進度數據，采用三維動態演示技術對隧道三維可視化模型進行施工過程動態仿真，并記錄仿真結果；