[發明專利]一種開敞式TBM施工數據掘進循環的劃分方法

有效

• 申請號: 202010366871.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111594198B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 劉造保;李龍;蔡力聰;白文超;邵建富;沈挽青
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/00;E21D9/093;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種開敞式TBM施工數據掘進循環劃分方法，包括：A1、針對每一次TBM掘進循環，在TBM掘進循環后獲取所述TBM掘進循環的參數數據；A2、基于所述TBM掘進循環的參數數據，對TBM掘進循環進行劃分處理，確定所述TBM掘進循環中的上升段；A3、基于TBM掘進循環中的上升段和TBM掘進循環的參數數據，獲取TBM掘進循環中的上升段所對應的參數數據；A4、根據所述TBM掘進循環中上升段所對應的參數數據，采用預先設定的預測算法對所述TBM掘進循環中的地質參數進行預測，獲取預測結果。本發明利用刀盤扭矩設備性能參數與掘進速度、刀盤轉速兩個設備控制參數能有效劃分出開敞式TBM掘進循環的空推段、上升段、穩定段、停機段四個階段，掘進循環劃分更精準、細致。

技術領域

本發明涉及隧道大型掘進設備智能控制領域，尤其涉及一種開敞式TBM施工數據掘進循環劃分方法。

背景技術

全斷面硬巖隧道掘進機(簡稱TBM)是我國進行地下隧道施工作業的利器，具有掘進速度快、施工作業環境安全、施工效率高、對周圍環境擾動小等優點。其中開敞式TBM掘進循環段的劃分有助于提高施工效率，對TBM施工數據分析具有較為重要的工程實際意義。

目前，針對于開敞式TBM施工數據掘進循環劃分方法非常少，主要是根據TBM施工數據掘進循環斷點前后貫入度及經驗值作為循環劃分的切入點，劃分了起始掘進段與平穩掘進段，但該掘進循環劃分的方法較為籠統，掘進循環劃分不夠精準、細致，對工程實際的參考意義有限。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種開敞式TBM施工數據掘進循環的劃分方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明提供一種開敞式TBM施工數據掘進循環的劃分方法，包括：

A1、針對每一次TBM掘進循環，在TBM掘進循環后獲取所述TBM掘進循環的參數數據；

所述TBM掘進循環參數數據包括：所述TBM掘進循環中的刀盤扭矩數據、刀盤轉速數據、總推力數據；

A2、基于所述TBM掘進循環的參數數據，對所述TBM掘進循環進行劃分處理，確定所述TBM在掘進循環中依次相鄰的空推段、上升段、穩定段、停機段；

A3、基于所述TBM掘進循環中的上升段和TBM掘進循環的參數數據，獲取所述TBM掘進循環中的上升段所對應的參數數據；

A4、根據所述TBM掘進循環中上升段所對應的參數數據，采用預先設定的預測算法對所述TBM掘進循環中的地質參數進行預測，獲取預測結果。

優選的，所述步驟A2包括：

A2-1、基于所述TBM掘進循環中的刀盤轉速數據，確定所述TBM掘進循環中空推段的起點和停機段的終點；

其中，所述TBM掘進循環中空推段的起點為：所述刀盤扭矩大于0且所述TBM掘進循環中的刀盤轉速由0值變為非0值時的時間點；

所述所述TBM掘進循環中停機段的終點為：所述刀盤扭矩大于0且所述TBM掘進循環中的刀盤轉速由非0值突變為0值時的時間點；

A2-2、基于所述TBM掘進循環中的刀盤扭矩數據，確定所述TBM掘進循環中作為上升段的起點和空推段終點的第一時間點；

A2-3、基于所述TBM掘進循環中的總推進力數據和刀盤扭矩數據，確定所述TBM在掘進循環中作為停機段的起點和穩定段的終點的第二時間點；