买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中铁十五局集团有限公司;中铁十五局集团第四工程有限公司;北京工业大学;盾构及掘进技术国家重点实验室

摘要：本发明公开了一种空间曲线盾构水平偏航导致地层沉降的预测方法，预测方法包括以下步骤：S1：建立空间直角坐标系，并根据盾构机的掘进姿态构建空间曲线盾构隧道计算模型；盾构机从正常掘进段进入异常掘进段，将绕新旋转轴l1以曲率半径Q向右转弯掘进，掘进距离转化为绕新旋转轴l1旋转θs的角度；S2：通过偏航角α得到新旋转轴l1的空间方程，并对异常掘进段进行平移处理；S3：基于三维空间柱坐标变换，可得水平偏航情况下各类土体损失导致的土体沉降。本发明的优点为：实现了对空间曲线盾构水平偏航导致地层沉降的预测，为实际隧道施工提供了参考。

主权项：1.一种空间曲线盾构水平偏航导致地层沉降的预测方法，涉及大型长距离大断面盾构隧道，其特征在于所述预测方法包括以下步骤：S1：建立空间直角坐标系，并根据盾构机的掘进姿态构建空间曲线盾构隧道计算模型；其中，所述空间直角坐标系中的坐标原点O、x轴和y轴均位于地表，而z轴竖直向下；假定所述盾构机位于地下h深度，始发于y轴负半轴部分，以曲率半径Q向右转弯掘进，掘进距离转化为绕z轴旋转θ的角度；所述盾构机掘进至xOz面，此时发生瞬时的水平方向的偏航，所述盾构机从正常掘进段进入异常掘进段，将绕新旋转轴l1以曲率半径Q向右转弯掘进，掘进距离转化为绕新旋转轴l1旋转θs的角度，新旋转轴l1与z轴平行；所述盾构机在异常掘进段前进了θs·Q的距离结束；S2：通过偏航角α得到新旋转轴l1的空间方程，并对异常掘进段进行平移处理；S3：基于三维空间柱坐标变换，可得水平偏航情况下各类土体损失导致的土体沉降为：超挖间隙的计算公式为： 盾尾整合间隙的计算公式为： 式中，Gt为盾尾整合间隙；ω为计算超挖层厚度，由理论超挖量Ga乘以折减系数13得到，Ga根据曲率半径Q与盾构开挖半径R决定；L为盾构机长度；q为曲率半径变化值；sz为在弹性半无限体中点x0,y0,z0处的半径为1的球形空隙引起的半空间中任意一点的竖向位移；s'z为在sz基础上经过平移后对x、y、z修改过后的通解表达式，具体变化为：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中铁十五局集团有限公司 中铁十五局集团第四工程有限公司 北京工业大学 盾构及掘进技术国家重点实验室 一种空间曲线盾构水平偏航导致地层沉降的预测方法