基于盾构隧道通用管片排版与动态纠偏管理软件开发

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1、上海交通大学硕士学位论文盾构隧道通用管片排版与动态纠偏管理软件开发姓名：宋瑞恒申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄醒春20080201上海交通大学硕士学位论文中文摘要盾构隧道通用管片排版与动态纠偏管理软件开发摘要通用管片作为一种较先进的隧道衬砌形式，由于其能够较好地控制隧道掘进路线和管片成环质量，在盾构法隧道施工中被广泛采用。通用管片的排版与纠偏是盾构法隧道施工中的重要课题，管片拼装姿态的合理选取影响到隧道轴线偏差控制质量。本文主要针对通用管片的特点，对通用管片的设计排版和动态纠偏问题进行了研究，得

2、到了以下几个方面的成果：1.针对隧道设计轴线常用的三种基本线形：直线、圆曲线和缓和曲线，分别根据其线形要素进行三维坐标的精确推算，得到了各种线形的三维坐标计算公式。结果表明，该隧道设计轴线坐标计算方法的精度满足实际工程的要求。2.根据通用管片环的几何特征，对通用管片环的三维坐标进行精确推算，得到了通用管片环的三维坐标计算公式。结果表明，采用该通用管片坐标计算方法得到的拟合偏差远小于隧道轴线拟合偏差控制要求。3.实现了隧道工程信息数据库的生成，方便了工程技术人员在软件使用中对工程信息数据的输入。4.依照隧道轴

3、线的拟合偏差最小为原则，采用最小二乘法原理，对管环姿态的选取进行优化。编写管片最佳拼装姿态选择的算法流程，实现了通用管片的最佳设计排版。实现了设计排版结果的曲线绘制，使设计排版结果更直观。5.根据总体优化原则，采用穷举法和最小二乘法相结合的优化方法，同时考虑施工过程中已拼装管环的监测数据和盾尾间隙，编写动态纠偏的算法流程，得到后续纠偏环的最优组合形式，为施工人员在管片拼装选型时提供参考。6.用VisualBasic语言编制了通用管片排版和纠偏软件.结合上海市西藏南路越江隧道的隧道设计轴线和通用管片设计，实现

4、了西藏南路上海交通大学硕士学位论文中文摘要越江隧道西线和东线的设计排版;在施工中的动态纠偏结果也比较理想。关键词：盾构隧道，通用管片，排版，纠偏，软件上海交通大学硕士学位论文英文摘要DEVELOPMENTOFSOFTWAREFORCOMPOSITIONANDDYNAMICDEVIATIONCORRECTIONOFUNIVERSALSEGMENTSFORSHIELDTUNNELABSTRACTAsasophisticatedtunnelliningtype,theuniversalsegmentscandoa

5、goodjobincontroloftheaxisofshield-driventunnels,soitisappliedwidelyintheconstructionoftheshield-driventunnels.Compositionanddeviationcorrectionoftheuniversalsegmentsareimportantsubjectsintheconstructionoftheshield-driventunnels,theproperselectionofsegments

6、erectionattitudesinfluencesthequalityoftunnelaxisdeviationcontrol.Thisthesismainlytakesresearchondesigncompositionanddynamicdeviationcorrectionofuniversalsegments.Theconclusionsaresummarizedasthefollowing:1.Throughrefinedpredictionofthree-dimensionsystemof

7、coordinatesaccordingtothedesignedparametersoftheline,circleandtransitioncurve,whicharecommonlyusedindesignedtunnelaxis,thecalculationequationsofthree-dimensionsystemofcoordinatesofeachcurveareobtained.Itprovesthattheaccuracyofthismethodmeetsthechallengeofa

8、ctualengineering.2.Throughrefinedpredictionofthree-dimensionsystemofcoordinatesofuniversalsegmentsringaccordingtoitsphysicaldimensions,thecalculationequationsofthree-dimensionsystemofcoordinatesofuniversalseg