[發明專利]一種盾構隧道線形預警方法

有效

• 申請號: 202010189479.3
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111365076B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 安國勇;仇峰濤;徐宏;楊永強;劉丹;安歡;王勇;韓興博
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團有限公司;中鐵一局集團有限公司智能科技分公司;中鐵一局集團城市軌道交通工程有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21D11/08;G06F17/15
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 劉崇義

1.一種盾構隧道線形預警方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、根據公式計算當前管片環I的實際累計轉角β_I，其中，β′_I為當前管片環I的軸線與其前一管片環軸線之間的實際轉角，β′_i為當前管片環I的前i環管片的軸線與當前管片環I的前i+1環管片的軸線之間的實際轉角，i和I均為整數，為當前管片環I的實際半楔形量，為當前管片環I的前i環管片的實際半楔形量，R為管片半徑；

步驟二、根據公式H_zI＝∑L_Iβ_I，計算當前管片環I的實際壘計支距H_zI，其中，L_I為當前管片環I的中心環寬；

步驟三、計算壘計支距偏差的殘差，過程如下：

步驟301、根據公式y_z＝H_zI-H_szI，計算當前管片環I的實際壘計支距和當前管片環I的設計壘計支距之間的偏差y_z，其中，H_szI為當前管片環I的設計壘計支距；

步驟302、對管片環號和每環管片壘計支距偏差進行線性回歸，得到管片環號和管片壘計支距偏差之間的線性回歸函數Y_z＝δ₀+δ₁X+ε，其中，X為管片環號自變量，δ₀為常數，δ₁為回歸系數，ε為壘計支距偏差的殘差，Y_z為管片壘計支距偏差因變量；

根據管片環號和管片壘計支距偏差之間的線性回歸函數Y_z＝δ₀+δ₁X+ε獲取管片環每環的壘計支距偏差的殘差；

步驟四、根據公式計算管片環每環壘計支距偏差的殘差的標準差σ_X，其中，ε_X為管片環號對應的壘計支距偏差的殘差，x為累計環號，為累計環號下的壘計支距偏差的殘差均值；

步驟五、根據公式計算管片環每環的殘差系數s_X；

步驟六、根據公式計算殘差系數震蕩值ZD，其中，X_q為起始管片環號，s_q為起始管片環號對應的殘差系數，X_J為截止管片環號，s_J為截止管片環號對應的殘差系數，s_max為累計環號下的最大殘差系數，X_max為累計環號下的最大殘差系數對應的管片環號；

步驟七、盾構隧道線形預警：根據公式計算盾構管片拼裝線性擬合誤差特征值P；

當盾構管片拼裝線性擬合誤差特征值P＜50時，盾構隧道線形正常，不發出預警信號；

當盾構管片拼裝線性擬合誤差特征值50≤P＜67時，表示盾構管片拼裝質量受控，此時盾構隧道線形預警為黃色預警；

當盾構管片拼裝線性擬合誤差特征值67≤P＜100時，表示盾構管片拼裝線形偏離設計路線，此時盾構隧道線形預警為橙色預警；

當盾構管片拼裝線性擬合誤差特征值P≥100時，表示盾構管片拼裝質量不合格，此時盾構隧道線形預警為紅色預警，需停機現場勘查。