地铁隧道加固钢环的设计方法技术

本申请公开了一种地铁隧道加固钢环的设计方法

【技术实现步骤摘要】
地铁隧道加固钢环的设计方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及地铁隧道加固
，尤其涉及一种地铁隧道加固钢环的设计方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]地铁隧道的建设通常使用盾构法进行施工，通过盾构全自动进行推进
、
出土与拼装衬砌等工作，以加快地铁隧道的建设速度，但是，地铁隧道的衬砌结构会因为地层压力或地址松软等情况出现剥落掉块
、
开裂
、
形变等病害，所以需要对地铁隧道进行加固处理
。
[0003]常用地铁隧道的加固方法是在出现病害的衬砌结构的环内圈安装紧密贴合的钢环，并通过膨胀螺栓将钢环与衬砌结构固定在一起，但是，钢环与衬砌结构固定时可能受钢环结构的影响，将膨胀螺栓安装在衬砌结构的裂缝或空洞等病害处，造成衬砌结构的病害程度加大或损害病害处的修补材料，降低修补后的衬砌结构的强度
。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种地铁隧道加固钢环的设计方法
、
装置
、
设备及存储介质，旨在解决现有技术中钢环与衬砌结构固定时可能会将膨胀螺栓安装在衬砌结构的病害处，降低修补后的衬砌结构的强度的技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种地铁隧道加固钢环的设计方法，所述地铁隧道加固钢环的设计方法，包括：
[0006]获取衬砌结构的灰度图
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据；
[0007]基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点；
[0008]基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环
。
[0009]可选地，所述基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点的步骤，包括：
[0010]基于所述灰度图获得所述衬砌结构的衬砌模型与图记病害点，其中，所述灰度图中标记的图记病害点在所述衬砌模型上对应；
[0011]对所述衬砌模型进行力学分析，确定所述衬砌模型的受力分布；
[0012]从所述病害点数据中筛选病害位置与病害类型；
[0013]基于所述图记病害点
、
所述病害位置
、
所述病害类型与所述受力分布，确定所述待设计钢环对应位置的打孔避让点
。
[0014]可选地，所述基于所述灰度图获得所述衬砌结构的衬砌模型的步骤，还包括：
[0015]识别所述灰度图中标记的病害点；
[0016]从所述灰度图中分别读取各所述病害点的破坏数据与所衬砌结构的尺寸数据；
[0017]基于所述破坏数据与所述尺寸数据，获得所述衬砌结构的衬砌模型
。
[0018]可选地，所述获取所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据的步骤，所述方法还包
括：
[0019]将所述衬砌模型需要加固处的横切面的内圆作为放样路径，放样得到所述衬砌结构的待设计钢环的放样模型；
[0020]基于所述放样模型获得所述待设计钢环的放样数据
。
[0021]可选地，所述基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环的步骤，包括：
[0022]基于所述放样数据确定所述待设计钢环的形变部位；
[0023]力学分析所述形变部位的受力上限；
[0024]基于所述受力上限与所述打孔避让点，确定所述待设计钢环上的预留孔位置；
[0025]基于所述预留孔位置，设计所述待设计钢环
。
[0026]可选地，所述待设计钢环包括多个钢环片，所述基于所述受力上限与所述打孔避让点，确定所述待设计钢环上的预留孔位置的步骤，包括：
[0027]基于所述受力上限与所述打孔避让点，确定各组成所述待设计钢环的钢环片外观尺寸，并确定各所述钢环片的上预留孔的数量与预留孔位置
。
[0028]可选地，所述基于所述放样模型获得所述待设计钢环的放样数据的步骤，包括：
[0029]获取所述放样模型同一圆周面上的各处半径
、
弧长
、
圆心角；
[0030]将所述半径
、
所述弧长
、
所述圆心角设定为所述待设计钢环的放样数据
。
[0031]此外，为实现上述目的，本申请还提供一种地铁隧道加固钢环的设计装置，地铁隧道加固钢环的设计装置包括：
[0032]第一获取模块，用于获取衬砌结构的灰度图
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据；
[0033]确定模块，用于基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点；
[0034]第二获取模块，用于获取所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据；
[0035]设计模块，用于基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环
。
[0036]此外，为实现上述目的，本申请还提出一种地铁隧道加固钢环的设计设备，所述设备包括：存储器
、
处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的地铁隧道加固钢环的设计程序，所述地铁隧道加固钢环的设计程序配置为实现如上文所述的地铁隧道加固钢环的设计方法的步骤
。
[0037]此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有地铁隧道加固钢环的设计程序，所述地铁隧道加固钢环的设计程序被处理器执行时实现如上文所述的地铁隧道加固钢环的设计方法的步骤
。
[0038]本申请提供一种地铁隧道加固钢环的设计方法
、
装置
、
设备及存储介质，与现有技术中钢环与衬砌结构固定时可能会将膨胀螺栓安装在衬砌结构的病害处，降低修补后的衬砌结构的强度相比，在本申请中，获取衬砌结构的灰度图
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据；基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点；基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环
。
在本申请中，获取衬砌结构的灰度图
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据，在识别出灰度图与病害数据
中的病害点，以避开病害点确定待设计钢环的打孔避让点，避免在病害点出固定待设计钢环，再获取衬砌结构的待设计钢环放样数据，根据放样数据与打孔避让点，设计待设计钢环，即在本申请中，在确定待设计钢环的打孔避让点时避开衬砌结构的病害点，再利用打孔避让点确定待设计钢环上用于加固的点位，避免待设计钢环上用于加固的点位与病害点重叠，避免了在安装待设计钢环时，破坏衬砌结构修补处的强度，因此，避免了修补后的衬砌结构的强度被降低
。
附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地铁隧道加固钢环的设计方法，其特征在于，所述地铁隧道加固钢环的设计方法，包括：获取衬砌结构的灰度图
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据
、
已记录的病害点数据与所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据；基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点；基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环
。2.
如权利要求1所述的地铁隧道加固钢环的设计方法，其特征在于，所述基于所述灰度图与所述病害点数据，确定所述待设计钢环的打孔避让点的步骤，包括：基于所述灰度图获得所述衬砌结构的衬砌模型与图记病害点，其中，所述灰度图中标记的图记病害点在所述衬砌模型上对应；对所述衬砌模型进行力学分析，确定所述衬砌模型的受力分布；从所述病害点数据中筛选病害位置与病害类型；基于所述图记病害点
、
所述病害位置
、
所述病害类型与所述受力分布，确定所述待设计钢环对应位置的打孔避让点
。3.
如权利要求2所述的地铁隧道加固钢环的设计方法，其特征在于，所述基于所述灰度图获得所述衬砌结构的衬砌模型的步骤，还包括：识别所述灰度图中标记的病害点；从所述灰度图中分别读取各所述病害点的破坏数据与所衬砌结构的尺寸数据；基于所述破坏数据与所述尺寸数据，获得所述衬砌结构的衬砌模型
。4.
如权利要求2所述的地铁隧道加固钢环的设计方法，其特征在于，所述获取所述衬砌结构的待设计钢环的放样数据的步骤，所述方法还包括：将所述衬砌模型需要加固处的横切面的内圆作为放样路径，放样得到所述衬砌结构的待设计钢环的放样模型；基于所述放样模型获得所述待设计钢环的放样数据
。5.
如权利要求1所述的地铁隧道加固钢环的设计方法，其特征在于，所述基于所述打孔避让点与所述放样数据，设计所述待设计钢环的步骤，包括：基于所述放样数据确定所述待设计钢环的形变部位；力学分析所述形变部位的受力上限；基于所述受力上限与所述打孔避让点，确定所述待设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐加功，程国良，王美胜，梁永超，孔德才，李慎涛，江威，邵宏恩，江举元，王肃斌，
申请(专利权)人：武汉容晟吉美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：