一种智能纠偏的沉井施工方法及系统与流程

本技术涉及沉井施工，特别是涉及一种智能纠偏的沉井施工方法及系统。

背景技术：

1、随着我国近数十年来的高度城市化发展，城市内各类地下结构的建设需求旺盛，而大多数地下结构都需要设计竖井结构作为通风井、施工井等功能性构筑物，而传统的明挖竖井施工方法对施工环境造成的影响较大，已无法满足城市中心繁华地段的环保要求，而沉井工艺作为一种适用于松软含水地层的工法在我国沿海区域城市内得到了广泛的应用，沉井工艺主要原理为采用人工及半自动化机械的方法对土体进行开挖，并将预制井体放置于刃脚上随土体开挖逐步依靠结构自重下沉，最后，对井底浇筑封底完成整个竖井结构施工。

2、自重下沉式沉井由于主要依靠自重下沉，因此，下沉过程可控性较差，在实际施工中常会发生下沉困难的问题；压入下沉沉井避免了刃脚切削力量不足的问题，但挖土过程中也可能发生突沉及超沉的情况，下沉精度控制能力较差；vsm装备通过悬挂式下方解决了突沉问题，但其施工成本较高。

技术实现思路

1、本技术的目的是：为解决上述技术问题，本技术提供了一种智能纠偏的沉井施工方法及系统，旨在提高沉井施工质量和施工精度，降低沉井施工成本。

2、本技术的一些实施例中，根据沉井的设备参数建立多个施工子区域，在每个施工子区域设置水刀子模块，通过中控单元调节各个水刀子模块之间的工作参数，对各个施工子区域内的土体进行切割，配合抽泥管实现沉井的自动下沉，提高沉井的施工质量，降低沉井的施工成本。

3、本技术的一些实施例中，通过增设修正单元和监测单元，实时监测沉井的状态参数，保证各个施工子区域内的井壁处于同一下沉量，提高下沉的可控性，同时根据沉井的下沉姿态，判断沉井的偏斜状态，并设定对应的修正指令，保证沉井的施工精度。

4、本技术的一些实施例中，提供了一种智能纠偏的沉井施工方法，包括：

5、根据待施工沉井参数建立多个施工子区域，并根据待施工沉井参数生成切割计划；

6、根据切割计划设定各个施工子区域的水刀切割参数和抽泥管的工作参数；

7、根据预设反馈时间节点获取沉井状态参数，并根据沉井状态参数判断是否修正水刀切割参数。

8、本技术的一些实施例中，所述建立多个施工子区域时，包括：

9、根据预设沉井评价模型和待施工沉井参数生成待施工沉井的施工评价值a；

10、

11、其中，pi为待施工沉井的第i个施工评价指标的参考值；αi为第i个施工评价指标的影响因子；θ为施工评价指标数量；

12、根据施工评价值a设定施工子区域数量n；

13、预设第一施工评价值区间(a1，a2)，第二施工评价值区间(a2，a3)和第三施工评价区间(a3，a4)；

14、若施工评价值a处于预设第一施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第一数量n1；

15、若施工评价值a处于预设第二施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第二数量n2；

16、若施工评价值a处于预设第三施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第三数量n3；且n1＜n2＜n3；

17、根据待施工沉井参数和施工子区域数量建立施工子区域数列b，b＝(b1，b2…bn)，其中，bi为第i个施工子区域。

18、本技术的一些实施例中，根据待施工沉井参数生成切割计划时，包括：

19、获取水刀子模块数列c，c＝(c1，c2，…cn)，其中，ci为第i个施工子区域对应的水刀子模块；

20、获取待施工沉井的预期施工速度区间；

21、根据预期施工进度生成多个一级切割计划，并建立一级切割计划数列j，j＝(j1，j2…jm)，其中，m为一级切割计划数量；ji为第i个一级切割计划；

22、生成各个一级切割计划的运行评价值；

23、建立运行评价值数列d，d＝(d1，d2…dm)，其中，di为第i个一级切割计划的运行评价值；

24、设定运行评价值d中最大值dmax对应的一级切割计划为二级切割计划；

25、根据二级切割计划设定各个施工子区域的水刀切割参数和抽泥管的工作参数。

26、本技术的一些实施例中，生成各个一级切割计划的运行评价值时，包括：

27、根据一级切割计划数列d依次选取目标一级切割计划；

28、根据预设施工评价模型生成目标一级切割计划的运行评价值d；

29、

30、其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数；q1为预设第一固定系数；q2为预设第二固定系数；fi为目标一级切割计划中第i个水刀子模块的参考评价值；μi为第i个水刀子模块的影响因子；pi为目标一级切割计划中第i个运行评价指标的参考值；βi为第i个运行评价指标的影响因子；r为运行评价指标数量；

31、依次生成各个一级切割计划的运行评价值。

32、本技术的一些实施例中，根据沉井状态参数判断是否修正水刀切割参数时，包括：

33、根据沉井状态参数生成各个施工子区域的在当前反馈时间节点的下沉量；

34、建立当前反馈时间节点的下沉量数列g，g＝(g1，g2…gn)，其中，gi为第i个施工子区域在当前反馈时间节点的下沉量；

35、生成当前反馈时间节点的沉降偏差评价值d；

36、

37、其中，e3为预设第三权重系数，e4为预设第四权重系数；q3为预设第三固定系数；q4为预设第四固定系数；g＇为当前反馈时间节点的标准下沉量；△g为下沉量数列g中全部数据的平均值；

38、预设沉降偏差评价值阈值d1；

39、若d＞d1，生成一级修正指令，并根据下沉量数列g设定各个水刀子模块的一级修正参数。

40、本技术的一些实施例中，根据沉井状态参数判断是否修正水刀切割参数时，还包括：

41、根据沉井状态参数生成各个施工子区域的井壁偏离量；

42、建立井壁偏离量数列h，h＝(h1，h2…hn)，其中，hi为第i个施工子区域的井壁偏离量；

43、预设井壁偏离量阈值h1；

44、若hi＞h1，生成第i个施工子区域的二级修正指令，并设定第i个水刀子模块的二级修正参数。

45、本技术的一些实施例中，提供了一种智能纠偏的沉井施工系统，包括：

46、中控单元，用于根据待施工沉井参数建立多个施工子区域；

47、水刀单元，包括加压泵车和多个水刀子模块，所述水刀子模块设置于井壁内侧，所述水刀子模块用于切割施工子区域内的土体；

48、抽泥单元，用于抽取施工子区域内的泥水；

49、监测单元，用于采集沉井状态参数；

50、所述中控单元包括：

51、第一处理模块，用于建立多个施工子区域；

52、第二处理模块，用于根据待施工沉井参数生成切割计划，并根据切割计划设定各个施工子区域的水刀切割参数和抽泥管的工作参数；

53、第一修正模块，用于根据预设反馈时间节点获取沉井状态参数，并根据沉井状态参数判断是否修正水刀切割参数。

54、本技术的一些实施例中，所述第一处理模块还用于：

55、根据预设沉井评价模型和待施工沉井参数生成待施工沉井的施工评价值a；

56、

57、其中，pi为待施工沉井的第i个施工评价指标的参考值；αi为第i个施工评价指标的影响因子；θ为施工评价指标数量；

58、根据施工评价值a设定施工子区域数量n；

59、预设第一施工评价值区间(a1，a2)，第二施工评价值区间(a2，a3)和第三施工评价区间(a3，a4)；

60、若施工评价值a处于预设第一施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第一数量n1；

61、若施工评价值a处于预设第二施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第二数量n2；

62、若施工评价值a处于预设第三施工评价值区间时，设定施工子区域数量n为预设第三数量n3；且n1＜n2＜n3；

63、根据待施工沉井参数和施工子区域数量建立施工子区域数列b，b＝(b1，b2…bn)，其中，bi为第i个施工子区域。

64、本技术的一些实施例中，所述第二处理模块还用于：

65、获取水刀子模块数列c，c＝(c1，c2，…cn)，其中，ci为第i个施工子区域对应的水刀子模块；

66、获取待施工沉井的预期施工速度区间；

67、根据预期施工进度生成多个一级切割计划，并建立一级切割计划数列j，j＝(j1，j2…jm)，其中，m为一级切割计划数量；ji为第i个一级切割计划；

68、生成各个一级切割计划的运行评价值；

69、建立运行评价值数列d，d＝(d1，d2…dm)，其中，di为第i个一级切割计划的运行评价值；

70、设定运行评价值d中最大值dmax对应的一级切割计划为二级切割计划；

71、根据二级切割计划设定各个施工子区域的水刀切割参数和抽泥管的工作参数；

72、所述生成各个一级切割计划的运行评价值时，包括：

73、根据一级切割计划数列d依次选取目标一级切割计划；

74、根据预设施工评价模型生成目标一级切割计划的运行评价值d；

75、

76、其中，e1为预设第一权重系数，e2为预设第二权重系数；q1为预设第一固定系数；q2为预设第二固定系数；fi为目标一级切割计划中第i个水刀子模块的参考评价值；μi为第i个水刀子模块的影响因子；pi为目标一级切割计划中第i个运行评价指标的参考值；βi为第i个运行评价指标的影响因子；r为运行评价指标数量；

77、依次生成各个一级切割计划的运行评价值。

78、本技术的一些实施例中，所述第一修正模块还用于：

79、根据沉井状态参数生成各个施工子区域的在当前反馈时间节点的下沉量；

80、建立当前反馈时间节点的下沉量数列g，g＝(g1，g2…gn)，其中，gi为第i个施工子区域在当前反馈时间节点的下沉量；

81、生成当前反馈时间节点的沉降偏差评价值d；

82、

83、其中，e3为预设第三权重系数，e4为预设第四权重系数；q3为预设第三固定系数；q4为预设第四固定系数；g＇为当前反馈时间节点的标准下沉量；△g为下沉量数列g中全部数据的平均值；

84、预设沉降偏差评价值阈值d1；

85、若d＞d1，生成一级修正指令，并根据下沉量数列g设定各个水刀子模块的一级修正参数；

86、根据沉井状态参数生成各个施工子区域的井壁偏离量；

87、建立井壁偏离量数列h，h＝(h1，h2…hn)，其中，hi为第i个施工子区域的井壁偏离量；

88、预设井壁偏离量阈值h1；

89、若hi＞h1，生成第i个施工子区域的二级修正指令，并设定第i个水刀子模块的二级修正参数。

90、本技术实施例一种智能纠偏的沉井施工方法及系统与现有技术相比，其有益效果在于：

91、根据沉井的设备参数建立多个施工子区域，在每个施工子区域设置水刀子模块，通过中控单元调节各个水刀子模块之间的工作参数，对各个施工子区域内的土体进行切割，配合抽泥管实现沉井的自动下沉，提高沉井的施工质量，降低沉井的施工成本。

92、通过增设修正单元和监测单元，实时监测沉井的状态参数，保证各个施工子区域内的井壁处于同一下沉量，提高下沉的可控性，同时根据沉井的下沉姿态，判断沉井的偏斜状态，并设定对应的修正指令，保证沉井的施工精度。