[發明專利]基于施工參數的盾構機掘進的安全狀態確定方法、裝置

有效

• 申請號: 202110200503.3
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN113032959B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 徐波;王天;余貴良;周劍;沈水龍;閆旭升;丁玉寶;侯泰成;鄭鈐;林松順
• 申請（專利權）人: 中鐵建華南建設有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06Q10/06;G06Q50/08;E21D9/06;G06F119/14
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 肖茹蕓

本申請涉及一種基于施工參數的盾構機掘進的安全狀態確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。本申請能夠降低人為判斷風險等級導致的主觀性，提高盾構機施工狀態判斷的準確性。該方法包括：基于隧道穿越地層參數和盾構施工參數，對盾構掘進狀態進行等級劃分，構建與上述盾構掘進狀態的等級對應的隸屬度函數，使用隸屬度函數計算各項盾構施工參數的隸屬度，并構建評估矩陣，根據評估矩陣確定各項盾構施工參數分別在各盾構掘進狀態等級中對應的盾構施工參數權重，根據盾構施工參數權重，確定各項盾構施工參數分別隸屬于各盾構掘進狀態等級的置信度，基于證據理論計算得到多個聯合置信度函數值，根據該聯合置信度函數值確定盾構機掘進安全狀態等級。

技術領域

本申請涉及施工安全技術領域，特別是涉及一種基于施工參數的盾構機掘進的安全狀態確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

隨著城鎮化進程價款，城市地下空間的開發需求不斷提高，地下軌道交通建設更是發展迅速。盾構隧道施工法由于其具有掘進速度款、施工隱蔽性強、自動化作業等優點，逐漸成為城市地下軌道交通建設的首選方法。

盾構機在復雜地層掘進過程中，可能會遇到隧道突泥涌水、特殊地質體障礙物、發生刀盤、刀具磨損異常嚴重、盾尾刷失效等故障，進而導致工期延誤，甚至會造成地面塌陷等嚴重施工安全事故，對工程項目造成極大的施工風險。目前針對這些問題采取的盾構機掘進狀態風險評估方法中有通過專家評價法對施工環境和水文地質等客觀因素進行評價，帶有主觀性；另外，現有技術中還使用基于多態動態故障樹及貝葉斯網絡的方法對盾構機的刀盤和驅動進行可靠性分析，從而掌握施工系統狀態，有效降低施工安全風險，然而，該評估方法步驟較為繁雜，而且只考慮刀盤與驅動相關參數來判斷盾構機掘進的狀態，對風險因素的判斷不夠全面。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種基于施工參數的盾構機掘進的安全狀態確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種基于施工參數的盾構機掘進的安全狀態確定方法，所述方法包括：

獲取隧道穿越地層參數，以及獲取盾構施工參數；

基于所述隧道穿越地層參數和所述盾構施工參數，對盾構掘進狀態進行等級劃分；

構建與所述盾構掘進狀態的等級對應的隸屬度函數，使用所述隸屬度函數計算不同盾構掘進狀態等級下各項盾構施工參數的隸屬度；

根據所述隸屬度構建隸屬度評估矩陣；

根據所述隸屬度評估矩陣確定所述各項盾構施工參數分別在各盾構掘進狀態等級中對應的盾構施工參數權重；

根據所述盾構施工參數權重，確定所述各項盾構施工參數分別隸屬于所述各盾構掘進狀態等級的單一置信度；

構建基于證據理論的針對不同掘進狀態等級的聯合置信度函數，使用所述聯合置信度函數聯合所述各項盾構施工參數，計算得到各個盾構掘進狀態等級下相應的聯合置信度函數值；

根據所述聯合置信度函數值確定盾構機掘進安全狀態等級。

在其中一個實施例中，所述獲取隧道穿越地層參數，以及獲取盾構施工參數的步驟之后，還包括：

針對所述盾構施工參數進行歸一化處理，得到歸一化的盾構施工參數；

所述基于所述隧道穿越地層參數和所述盾構施工參數，對盾構掘進狀態進行等級劃分的步驟包括：

根據所述隧道穿越地層參數和所述歸一化的盾構施工參數數據，對盾構掘進狀態進行等級劃分。

在其中一個實施例中，所述根據所述聯合置信度函數值確定盾構機掘進安全狀態等級，包括：

計算每個盾構掘進狀態等級下的聯合置信度函數值，得到多個聯合置信度函數值；