申请/专利权人：广东赛达交通科技股份有限公司

申请日：2021-12-31

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114386143B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.07.22#实质审查的生效;2022.04.22#公开

摘要：本发明公开了隧道盾构管环衬砌结构的建模、排版及管片选型方法，包括：S1搭建Revit及Dynamo环境；S2编制管环衬砌自动创建程序；S3编制管环衬砌自动排版及施工模拟程序；S4编制基于正向设计理念的管片结构自动选型程序。本发明通过对不同的设计参数驱动进行建模，既保证了模型的精度，又可以快速创建盾构模型；通过已有通用程序对管环进行快速自动排版，便于不同施工方案之间的快速比选；通过已有通用程序能够较准确的预知已确定方案的盾构线路偏移量；基于已有设计线路，可以快速的进行管片选型，辅助设计进行不同设计方案的比选。

主权项：1.隧道盾构管环衬砌结构的建模、排版及管片选型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1搭建Revit及Dynamo环境；S2编制管环衬砌自动创建程序；S3编制管环衬砌自动排版及施工模拟程序；S4编制基于正向设计理念的管片结构自动选型程序；其中，管环衬砌自动排版及施工模拟程序，包括：1自动计算管环衬砌的偏转度数，计算依据的逻辑关系为:-管环衬砌的偏转角度；δ-转弯环楔形量的一半；D-管环衬砌外径；2依据盾构线路长度，自动计算所需管环衬砌数量，包括标准环和转弯环，计算依据的逻辑关系为：取整盾构线路长度管环幅宽+1；3依据盾构线路特征，自动计算所需转弯环个数，依据的逻辑关系为： θ-管环衬砌的偏转角度；R-曲线段处的转弯半径；π-原周率3.1415926；l-曲线段长度，曲线段为缓和曲线或圆曲线或二者的组合；4在特征曲线处自动计算每次偏转对应的长度，特征曲线包括圆曲线和缓和曲线，依据的逻辑关系为：θ-管环衬砌的偏转角度；R-曲线段处的转弯半径；l0-缓和曲线或是圆曲线或是二者的总长度；5自动计算管环布置直线段、曲线段坐标点位，直线段坐标计算依据的逻辑关系为：X＝管环幅宽*cosA，y＝管环幅宽*sinA平面相对坐标默认的起始点相对坐标系原点为0,0，其中A-直线段斜率对应的角度；x-直线段起始端点处对应的横坐标；y-直线段起始端点处对应的纵坐标；曲线段坐标计算依据的逻辑关系为：xn＝xn-1+1.5sin∑θ，yn＝yn-1+1.5cos∑θ，θ-管环衬砌的偏转角度；6理论计算线路与设计线路拟合偏差自动求取，依据的逻辑关系为：计算各布置点位在XY平面内的相对坐标，采用Curve.CoordinateSystemAtSegmentLength节点将相对坐标对应的原点为0,0,0的世界坐标系转换到缓和曲线在直缓点处的坐标系上，便得到每个管环衬砌的实际坐标点，采用NurbsCurve.ByPoints节点生成理论计算曲线，随后采用Geometry.DistanceTo节点求取理论计算曲线与设计曲线的拟合偏差，相互偏差距离控制在±5cm范围内，则符合施工规范要求；7直线段处对应的标准环、曲线段处对应的转弯环数据自动分流，依据的逻辑关系为：将直环与转弯环的数据通过一定的方式分别过滤出来，便于后续直线段及曲线段管环衬砌的布置；8标准环、转弯环初始坐标系及在实际项目中对应的空间坐标系自动计算确定，转弯环初始坐标系确定依据的逻辑关系为：通过获取原点坐标系的原始坐标系、原点及Z轴、转弯环所处位置的偏转角度来计算生成转弯环的初始坐标系；衬砌环在实际项目中对应的空间坐标系形成依据的逻辑关系为：实际坐标系的确立过程主要是以每个衬砌环的实际坐标点为原点，以缓和曲线在ZH点处的坐标系的X轴为X轴、Y轴为Y轴，建立一系列坐标系，同时这些坐标系依次绕自身Z轴旋转，旋转角度为衬砌环对应的偏转角度或拟合角度的累加，得到每个衬砌环的实际坐标系；9依据施工顺序进行盾构施工自动模拟。

全文数据：

权利要求：

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