【技术实现步骤摘要】
本申请涉及盾构隧道工程，尤其涉及一种盾构隧道连续破坏的控制方法。
技术介绍
1、盾构隧道因其成本效益高、环境影响小、建设速度快，在地铁、铁路和跨河交通中得到了广泛应用。盾构隧道由成千上万个通过螺栓连接的管片组成，这些管片之间形成了成千上万的接缝。与连续管道不同，盾构隧道中大量接缝的存在显著降低了其结构完整性，极大地削弱了隧道的整体性。
2、虽然盾构隧道的设计有安全冗余度，保证每个管环都在预定条件下运行。然而，当出现意外风险和不确定性时，隧道可能会承受异常荷载，从而增加受损的可能性。这可能导致大规模破坏，造成重大财产损失。现有对盾构隧道已发事故的研究中已表明，盾构隧道可能会因局部小型破坏而发生连续破坏，而盾构隧道的主要破坏发生在接缝处，而非管片本身。但是现有关于盾构隧道的破坏控制研究中，未考虑隧道接缝的影响。
3、因此，亟需一种盾构隧道连续破坏的控制方法，能够基于隧道接缝对连续破坏进行控制，提高控制效果。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请一方面提供了一种盾构隧道连续破坏的控制方法，包括如下步骤：
2、获取当前盾构隧道的埋深和外径；
3、通过所述当前盾构隧道的埋深和外径，确定当前盾构隧道的破坏范围阈值；所述破坏范围阈值用于表示当前埋深和外径下，引起连续破坏的最小受损管片环数；
4、获取当前初始局部破坏在盾构隧道中的发生位置和受损管片环数；
5、若所述受损管片环数超过所述破坏范围阈值，则基于所述发生位置
6、沿盾构隧道延伸方向，所述发生位置的两侧，分别在对应的关键环的位置设置加强单元临界长度的加强单元，控制盾构隧道的连续破坏。
7、进一步地，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
8、采集历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
9、通过数值模拟的方法，模拟盾构隧道的连续破坏，获得模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
10、根据所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据和所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据，制作控制策略对应关系表；所述控制策略对应关系表为各盾构隧道的埋深和盾构隧道的外径与各关键环的位置和加强单元临界长度的对应关系；
11、以所述控制策略对应关系表，作为所述盾构隧道连续破坏控制策略。
12、进一步地，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
13、采集历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
14、通过数值模拟的方法，模拟盾构隧道的连续破坏，获得模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
15、根据所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据和所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据，获得控制策略拟合公式；所述控制策略拟合公式用于表示各盾构隧道的埋深和盾构隧道的外径与各关键环的位置和加强单元临界长度的拟合关系；
16、以所述控制策略拟合公式，作为所述盾构隧道连续破坏控制策略。
17、进一步地，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
18、采集历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
19、通过数值模拟的方法，模拟盾构隧道的连续破坏，获得模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据；所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据包括盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径、关键环的位置和加强单元临界长度；
20、以所述历史发生连续破坏的盾构隧道的相关数据和所述模拟发生连续破坏的盾构隧道的相关数据作为训练集；
21、构建控制策略模型；以盾构隧道的埋深、盾构隧道的外径作为控制策略模型的输入，以关键环的位置和加强单元临界长度作为控制策略模型的输出；
22、利用所述训练集训练所述控制策略模型；
23、以训练好的控制策略模型，输出盾构隧道连续破坏控制策略。
24、进一步地，以初始局部破坏引起的连续破坏边界作为所述关键环的位置。
25、进一步地，分别在对应的关键环的位置设置加强单元临界长度的加强单元，控制盾构隧道的连续破坏，具体为：
26、在关键环的位置，同时在靠近初始局部破坏方向和远离初始局部破坏方向，设置加强单元；设置的加强单元的环数之和为所述加强单元临界长度。
27、进一步地，通过所述当前盾构隧道的埋深和外径，确定当前盾构隧道的破坏范围阈值，具体为：
28、通过采集历史数据或数值模拟的方法，确定破坏范围阈值关系；所述破坏范围阈值关系用于表示各盾构隧道的埋深和外径与破坏范围阈值的对应关系；
29、根据所述当前盾构隧道的埋深和外径，查找破坏范围阈值关系，确定当前盾构隧道的破坏范围阈值。
30、进一步地，加强单元的加固操作包括隧道管片的环间加强操作和隧道管片的环内加强操作。
31、本申请另一方面还提供一种盾构隧道连续破坏的控制系统，执行上述任一项所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，所述控制系统包括破坏范围阈值模块、当前盾构隧道信息获取模块、连续破坏控制策略输出模块：
32、破坏范围阈值模块，用于获取当前盾构隧道的埋深和外径；通过所述当前盾构隧道的埋深和外径，确定当前盾构隧道的破坏范围阈值；所述破坏范围阈值用于表示当前埋深和外径下，引起连续破坏的最小受损管片环数；
33、当前盾构隧道信息获取模块，用于获取当前初始局部破坏在盾构隧道中的发生位置和受损管片环数；
34、连续破坏控制策略输出模块，若所述受损管片环数超过所述破坏范围阈值，则基于所述发生位置，根据盾构隧道连续破坏控制策略，确定关键环的位置和加强单元临界长度；所述关键环的位置为设置加强单元的位置；所述加强单元临界长度为加强单元的环数。
35、本申请实施例具有以下技术效果：
36、本申请提供的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，提出了关键环的位置和加强单元临界长度，根据盾构隧道连续破坏控制策略，确定关键环的位置和加强单元临界长度，即在关键环的位置设置加强单元临界长度的加强单元，控制盾构隧道的连续破坏，提高控制效果。
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1.一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，以初始局部破坏引起的连续破坏边界作为所述关键环的位置。
6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，分别在对应的关键环的位置设置加强单元临界长度的加强单元，控制盾构隧道的连续破坏，具体为：
7.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，通过所述当前盾构隧道的埋深和外径，确定当前盾构隧道的破坏范围阈值，具体为：
8.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，加强单元的加固操
9.一种盾构隧道连续破坏的控制系统，执行权利要求1-8任一项所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述控制系统包括破坏范围阈值模块、当前盾构隧道信息获取模块、连续破坏控制策略输出模块：
...【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，所述盾构隧道连续破坏控制策略的获取方法为：
5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道连续破坏的控制方法，其特征在于，以初始局部破坏引起的连续破坏边界作为所述关键环的位置。
6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道连续破坏的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙基斌，韩思佳，郑刚，程雪松，张天奇，邓楚涵，孙玉龙，郭鞠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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