[發明專利]大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析系統及方法

有效

• 申請號: 202011124607.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112257255B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 李培楠;甄亮;陶利;蔣海里;劉芳;潘羽擎;李曉軍;岳喜棟;夏佳
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海公路橋梁（集團）有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14;G06F113/08
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

1.一種大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

基于可視化頂管減摩注漿模擬試驗，獲得減摩泥漿的試驗數據；

根據所獲得的減摩泥漿的試驗數據建立減摩注漿復合擴散模型；

獲取大斷面矩形頂管的實際施工參數，將所獲取的實際施工參數輸入所建立的減摩注漿復合擴散模型，通過所述減摩注漿復合擴散模型得到對應實際施工參數的減摩泥漿擴散壓力三維分布圖；

根據所獲得的減摩泥漿的試驗數據建立減摩注漿復合擴散模型的步驟，包括：

根據所獲取的減摩泥漿的試驗數據對減摩泥漿的擴散區域進行離散以得到有限個扇形單元；

對每一扇形單元沿隧道環向進行劃分以得到復數個環形單元；

基于弦截法建立迭代計算模塊，用于計算得到各環形單元的注漿流量及漿液壓力；

建立與所述迭代計算模塊連接的三維繪圖模塊，用于根據各環形單元的注漿流量及漿液壓力繪制出減摩泥漿擴散壓力三維分布圖。

2.如權利要求1所述的大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析方法，其特征在于，所述迭代計算模塊在計算各環形單元的注漿流量及漿液壓力時，還計算同一扇形單元中相鄰的兩個環形單元間的漿液壓力差值，并判斷所述漿液壓力差值是否超出設定誤差，若超出設定誤差，則重新計算對應環形單元的注漿流量及漿液壓力。

3.如權利要求1所述的大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析方法，其特征在于，所述實際施工參數包括管節與土體間的間隙、頂管隧道外徑、注漿孔與所在截面管節中心連線的豎向夾角、減摩泥漿的注漿壓力以及減摩泥漿的注漿量。

4.一種大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析系統，其特征在于，包括：

模型建立單元，用于依據輸入的減摩泥漿的試驗數據建立減摩注漿復合擴散模型；

參數獲取單元，與所述模型建立單元連接，用于獲取大斷面矩形頂管的實際施工參數；以及

處理單元，與所述模型建立單元和所述參數獲取單元連接，所述處理單元用于將所述實際施工參數輸入所述減摩注漿復合擴散模型，通過所述減摩注漿復合擴散模型得到對應實際施工參數的減摩泥漿擴散壓力三維分布圖；

所述減摩注漿復合擴散模型包括離散劃分模塊、迭代計算模塊以及三維繪圖模塊；

所述離散劃分模塊用于對減摩泥漿的擴散區域進行離散以得到有限個扇形單元，并對每一扇形單元沿隧道環向進行劃分以得到復數個環形單元；

所述迭代計算模塊與所述離散劃分模塊連接，用于計算得到各環形單元的注漿流量及漿液壓力；

所述三維繪圖模塊與所述迭代計算模塊連接，用于根據各環形單元的注漿流量及漿液壓力繪制出減摩泥漿擴散壓力三維分布圖。

5.如權利要求4所述的大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析系統，其特征在于，所述迭代計算模塊在計算各環形單元的注漿流量及漿液壓力時，還計算同一扇形單元中相鄰的兩個環形單元間的漿液壓力差值，并判斷所述漿液壓力差值是否超出設定誤差，若超出設定誤差，則重新計算對應環形單元的注漿流量及漿液壓力。

6.如權利要求4所述的大斷面矩形頂管減摩注漿擴散與壓力時空分析系統，其特征在于，所述實際施工參數包括管節與土體間的間隙、頂管隧道外徑、注漿孔與所在截面管節中心連線的豎向夾角、減摩泥漿的注漿壓力以及減摩泥漿的注漿量。