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专利号: 2017110894235
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、根据盾构机起吊管片的最大起吊重量G盾构机,计算衬砌环中的标准管片的数量a;

步骤二、根据标准管片的数量a,选择均布于衬砌环上的纵向螺栓数n;

步骤三、计算有限组衬砌环中的每块标准管片上纵向螺栓量x1、每块邻接管片上纵向螺栓量x2和封顶管片上纵向螺栓量x3的非负整数解:ax1+2x2+x3=n;

步骤四、计算衬砌环中标准管片、邻接管片和封顶管片对应的圆心角度值:其中,θF为封顶管片的圆心角度值,θL为邻接管片的圆心角度值,θB为标准管片的圆心角度值,θ为角度调整值;

步骤五、计算衬砌环各管片的重量:

其中,r为管片外半径,t为管片厚度,B为管片幅宽,i为标准管片、邻接管片或者封顶管片,γ为混凝土重度 ;

步骤六、当标注标准管片 、邻接管片 和封顶管片 中最大重量小于盾构机起吊管片 的最大起吊重量时,将该标注标准管片 重量、邻接管片 重量和封顶管片 重量所对应的参数作为管片分块方案。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,所述根据盾构机起吊管片的最大起吊重量G盾构机计算衬砌环中的标准管片的数量a的方法包括:当盾构机的最大起吊重量G盾构机可调整时,此时标准管片的数量a满足条件a>1;

当盾构机的最大起吊重量G盾构机固定时,可采用半逆解法和逆解法计算得到a值。

3.根据权利要求2所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,采用半逆解法计算a值的方法包括:任意选取一个大于1的a值;

根据a值获取标准管片、邻接管片、封顶管片的重量G标准块、G邻接块、G封顶块,当G标准块、G邻接块、G封顶块中最大重量大于等于盾构机起吊管片 的最大起吊重量时,增大a值,直至G标准块、G邻接块、G封顶块中最大重量小于盾构机的最大起吊管片重量时,输出a值。

4.根据权利要求2所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,采用逆解法计算a值的方法包括:计算衬砌环的总重量G:

其中,γ为混凝土重度;

根据所述衬砌环的总重量G,计算管片分块的总块数m的取值范围:其中,k为衬砌环总重量G相对于盾构机的最大起吊重量G盾构机的富余系数;q为封顶管片圆心角角度与标准管片圆心角角度大小的协调系数;

计算标准管片的数量a:

a=m-3。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,所述根据标准管片的数量a,选择均布于衬砌环上的纵向螺栓数n的方法包括:当标准管片和邻接管片上至少有一个纵向螺栓,封顶管片 上不设置纵向螺栓时,纵向螺栓数n为:n≥a+2。

6.根据权利要求1所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,所述标准管片两端纵向螺栓距该管片侧边边缘的距离是两颗相邻纵向螺栓距离的一半。

7.根据权利要求6所述的盾构隧道衬砌环的分块方法,其特征在于,所述邻接管片上与标准管片相邻一端的纵向螺栓距侧边边缘的距离是两颗相邻纵向螺栓间距离的一半。