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盾构施工中管片拟合DTA问题研究
| 论文题名： | 盾构施工中管片拟合DTA问题研究 |
| 关键词： | 盾构;管片选取;DTA;纠偏曲线 |
| 摘要： | 本课题来源于国家863计划项目--盾构(Tunnel Boring Machine--TBM))隧道掘进施工辅助系统和导向技术研究及示范应用.本文主要研究管片选取对隧道设计轴线(Designed Tunnel Axis--DTA)的拟合问题.管片选取一般只使用数学公式计算出结果,然后根据结果预测管片.但是在有铰接油缸的盾构中,铰接油缸伸长量是不能直接控制的,不确定的,所以只用数学公式在预测应用上有局限性,需要探索新的方法.模糊控制理论可以较好的解决这个问题.本文的主要工作和研究内容如下:(1)使用一般方法,即建立明确的数学模型,导出数学公式,进行无铰接油缸盾构的管片选取.(2)引入人工智能理论,进行有铰接油缸的盾构的管片预测选取.铰接油缸伸长量不能预先确定,不能通过明确管片预测数学模型求解,所以本文引入人工智能思想,模拟分层模糊控制器进行此类管片选取.铰接油缸伸长量视为始终为零,则该过程演变为无铰接油缸盾构的管环预测.(3)进行纠偏判别.盾构施工中的管片选取与盾构姿态共同决定盾构的施工方向.隧道设计轴线提供的只是线形要素,每点的空间坐标需要自行求取.本文采用直线插补算法,以一米为插补长度,经过推导得出隧道设计轴线上点的空间坐标公式,误差分析表明该插补算法满足施工要求.求得对应的隧道设计轴线上的坐标值后,将其与实时测量获得的盾构空间坐标比较,判断是否需要纠偏.(4)设计纠偏曲线.当偏移量和偏移角度数值比较大,超过管片自身的纠偏范围时,则需要设计纠偏曲线.本文结合几何图形推导得出针对圆曲线、直线和缓和曲线等不同曲线段的对应的纠偏方法和相应公式. |
| 作者： | 高春香 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 朱国力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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