CN113006826A - 一种隧道衬砌类型判断方法、隧道衬砌建造方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道衬砌类型判断方法、隧道衬砌建造方法及***。衬砌类型判断方法包括：S1，获取隧道数据，隧道数据包括整个隧道中每个围岩级别的里程段、明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段以及隧道中每个里程点的埋深；S2，基于每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型。能够自动准确地获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型，无需人工操作，也无需依赖人工经验，花费时间短，降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，特别是涉及一种隧道衬砌类型判断方法、隧道衬砌建造方法及***。
背景技术
在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩。衬砌是指为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌简单来说就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。隧道围岩通常有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等多个级别，每个围岩级别对应了不同的衬砌类型，不同的围岩级别下的不同类型的衬砌支护参数不同，因此如何在施工前确定出隧道段落的衬砌类型，以便根据衬砌类型进行后续衬砌支护参数选定和施工十分重要，但现有技术中衬砌类型的判断通常采用人为判断，需要依赖人工经验，花费时间长，并且易出错，人工成本大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种隧道衬砌类型判断方法、隧道衬砌建造方法及***。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种隧道衬砌类型判断方法，包括：步骤S1，获取隧道数据，所述隧道数据包括整个隧道中每个围岩级别的里程段、明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段以及隧道中每个里程点的埋深；步骤S2，基于每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型。
上述技术方案：该隧道衬砌判断方法能够自动准确地根据每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型，进而依据衬砌类型进行后续施工指导，无需人工操作，也无需依赖人工经验，花费时间短，降低了人工成本。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤S2包括：将所述隧道数据输入推理机，所述推理机输出每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型；对于每个围岩级别里程段，所述推理机的推理过程为：步骤S21，获取所述围岩级别里程段中与所述明洞里程段相交的里程段记为明洞相交里程段，将所述明洞相交里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第一种衬砌类型，获取所述围岩级别里程段中不与所述明洞里程段相交的里程段记为明洞不相交里程段，进入步骤S22；步骤S22，将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得并集里程段，判断所述明洞不相交里程段是否与并集里程段相交，若不相交进入步骤S23，若相交，将相交里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤S23；所述H1∈[45,55]；步骤S23，从所述明洞不相交里程段不与所述并集里程段相交的里程段中提取出埋深大于H2米的第一里程段，进入步骤S24，从所述明洞不相交里程段不与并集里程段相交的里程段中提取出埋深不大于H2米的第二里程段，进入步骤S25，35≤H2＜H1；步骤S24，将所述第一里程段中同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第三种衬砌类型，将第一里程段中没有同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第四种衬砌类型；步骤S25，若整个隧道长度大于Lr千米，将所述第二里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第五种衬砌类型，若整个隧道长度不大于Lr千米，将所述第二里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第六种衬砌类型；Lr∈[3,7]。
上述技术方案：实现了依次准确判断出每个围岩级别下的六种衬砌类型，每种衬砌类型判断依据了上一种衬砌类型的判断结果，环环相扣，避免了漏判断和重复判断，同时，多个围岩级别里程段之间可并行进行衬砌类型判断，加快了判断速度。
在本发明的一种优选实施方式中，所述辅助坑道交叉点区域里程段为以辅助坑道交叉点为中心点的前后距离T米范围内的里程段，所述T∈[7,12]。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括：步骤S3，将隧道中所有获得衬砌类型的分段与其获得的衬砌类型相关联，按照分段里程信息的先后顺序排序输出。
上述技术方案：按照分段里程信息的先后顺序输出各分段的衬砌类型，便于直观观察。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤S2包括：步骤A，将总长为L的隧道划分为N个里程点，N为正整数，为所有里程点建立多维坐标，设第i个里程点的多维坐标Xi为：Xi＝[li,所属围岩级别，RGBi]，其中，li表示第i个里程点距离起始点的里程，li∈[0,L]，i∈[1,N]；RGBi表示第i个里程点的RGB色彩值，RGBi＝[ri,gi,bi]，ri、gi、bi分别表示第i个里程点的RGB色彩值的R通道分量、G通道分量、B通道分量；初始化所有里程点的RGB色彩值为[0,0,0]；步骤B，将明洞里程段内所有里程点的RGB色彩值与[a,0,0]相加，a∈[1,255]；将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得的并集里程段内所有里程点的RGB色彩值与[0,b,0]相加，b∈[1,255]；所述H1∈[45,55]；将埋深大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b1,0]相加；0＜b1＜b+b1≤255；将同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程点的RGB色彩值与[0,0,c]相加；将埋深不大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b2,0]相加；0＜b2＜b+b2≤255；35≤H2＜H1；步骤C，基于里程点的多维坐标获得每个里程点在所属围岩级别下的衬砌类型，具体包括：步骤C1，若里程点RGB色彩值的R通道分量等于a，将R通道分量等于a的所有里程点的RGB色彩值更新为[a,0,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第一种衬砌类型，进入步骤C2；步骤C2，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2，将里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2的所有里程点的RGB色彩值更新为[0,b,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤C3；步骤C3，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1且B通道分量等于c，将G通道分量等于b1且B通道分量等于c的里程点RGB色彩值更新为[0,0,c]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第三种衬砌类型，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1但B通道分量为0，将G通道分量等于b1但B通道分量为0的里程点RGB色彩值更新为[0,b1,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第四种衬砌类型，进入步骤C4；步骤C4，若L＞Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b2,0]，将G通道分量等于b2的里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第五种衬砌类型；若L≤Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b3,0]，将G通道分量等于b3的里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第六种衬砌类型；0＜b3≤255，b1≠b2≠b3≠b；步骤D，按照里程点更新后的RGB色彩值对隧道中里程点的衬砌类型进行彩色显示，并在显示图中标记出里程点的所属围岩级别。
上述技术方案：将里程点的衬砌类型判断转换为RGB色彩值各分量值的判断，简化了算法，提高了判断速度，通过建立里程点的多维坐标，使得不用按照围岩级别分区判断，在隧道所有里程点中步骤B和步骤C均可同步进行，进一步地提高了判断速度，此外该方法通过将衬砌类型与RGB色彩值关联，实现了获得隧道里程点衬砌类型的同时得到了隧道衬砌类型分色显示图像，通过该图像便于用户更直观获得各围岩级别下各衬砌类型的分布示意图。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种隧道衬砌建造方法，包括：步骤一，将每个围岩级别对应的衬砌划分为多个类型，为每个围岩级别下的每个衬砌类型设置一组对应的衬砌支护参数组；所述衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数；步骤二，按照本发明所述的隧道衬砌类型判断方法判断出隧道各分段的衬砌类型；步骤三，根据衬砌类型与衬砌支护参数组的对应关系，获得隧道中各分段的衬砌支护参数组；步骤四，各隧道分段分别按照各自衬砌支护参数组中的初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数建造初期支护、加强支护和二次衬砌。
上述技术方案：除了隧道衬砌类型判断方法的有益效果外，还具备能够准确快速判断出每个分段的衬砌类型，并按照得到的衬砌类型对应的衬砌支护参数组进行衬砌建造，能够加快建造前期参数获取速度，缩短整个建造周期，提高效率。
在本发明的一种优选实施方式中，所述衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数三者中的全部或部分；所述初期支护参数包括找平混凝土设置部位、找平混凝土的厚度、喷混凝土设置部位、喷混凝土的厚度、钢筋网设置部位、钢筋网中钢筋直径、钢筋网网格间距、瞄杆直径、瞄杆设置部位、瞄杆长度、瞄杆环向间距和纵向间距；所述加强支护参数包括钢架类型、钢架设置部位、钢架间距；所述二次衬砌参数包括拱墙厚度和仰拱/底板厚度。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种隧道衬砌类型判断***，包括隧道数据获取设备和判断模块，所述隧道数据获取设备输出隧道数据至判断模块，所述判断模块按照本发明所述方法判断出隧道中各分段的衬砌类型并输出。
上述技术方案：能够自动准确地根据每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型，进而依据衬砌类型进行后续施工指导，无需人工操作，也无需依赖人工经验，花费时间短，降低了人工成本。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中隧道衬砌类型判断方法的流程示意图；
图2是本发明一具体应用场景中衬砌分类总体流程简要示图；
图3是本发明一具体实施方式中各分段衬砌类型输出示意图；
图4是本发明一具体实施方式中部分衬砌类型与衬砌支护参数组的对应关系图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明公开了一种隧道衬砌类型判断方法，在一种优选实施方式中，该隧道衬砌类型判断方法的流程示意图如图1所示，包括：
步骤S1，获取隧道数据，隧道数据包括整个隧道中每个围岩级别的里程段、明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段以及隧道中每个里程点的埋深；优选的，可事先测量获得隧道数据，围岩级别、明洞检测、缓倾、顺层、地形偏压、软质岩以及埋深的检测均可采用现有设备和现有技术，在此不再赘述。
步骤S2，基于每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型。可以一次或并行的判断出每个围岩级别的里程段中各分段的衬砌类型。
在本实施方式中，围岩级别优选但不限于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级。优选的，辅助坑道交叉点区域里程段为以辅助坑道交叉点为中心点的前后距离T米范围内的里程段，T∈[7,12]，优选的，T为10。
在一种优选实施方式中，步骤S2包括：将隧道数据输入推理机，推理机输出每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型；
对于每个围岩级别里程段，推理机的推理过程为：
步骤S21，获取围岩级别里程段中与明洞里程段相交的里程段记为明洞相交里程段，将明洞相交里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第一种衬砌类型，获取围岩级别里程段中不与明洞里程段相交的里程段记为明洞不相交里程段，进入步骤S22；
步骤S22，将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得并集里程段，判断明洞不相交里程段是否与并集里程段相交，若不相交进入步骤S23，若相交，将相交里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤S23；H1∈[45,55]；优选的，H1为50。
步骤S23，从明洞不相交里程段不与并集里程段相交的里程段中提取出埋深大于H2米的第一里程段，进入步骤S24，从明洞不相交里程段不与并集里程段相交的里程段中提取出埋深不大于H2米的第二里程段，进入步骤S25，35≤H2＜H1；优选的，H2为40。
步骤S24，将第一里程段中同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第三种衬砌类型，将第一里程段中没有同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第四种衬砌类型；
步骤S25，若整个隧道长度大于Lr千米，将第二里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第五种衬砌类型，若整个隧道长度不大于Lr千米，将第二里程段的衬砌类型记为围岩级别下的第六种衬砌类型；Lr∈[3,7]。优选的，Lr为5。在本实施方式的一种应用场景中，V级围岩家族(即隧道V级围岩里程段内)的衬砌分类总体示意图如图2所示，V级围岩的衬砌类型包括明洞分支衬砌类型、Vc分支衬砌类型、Vh分支衬砌类型、Va分支衬砌类型、Vs分支衬砌类型、Vb分支衬砌类型，分别对应V级围岩的第一种衬砌类型、第二种衬砌类型、第三种衬砌类型、第四种衬砌类型、第五种衬砌类型、第六种衬砌类型。
在本应用场景中，设隧道中整个V级围岩的里程段为0－100，明洞里程段为50－60，则V级围岩下明洞衬砌类型里程段为50－60，若并集里程段为20－30，则V级围岩下Vc衬砌类型里程段为20－30，若埋深大于H2(40m)的里程段为0－70，里程段为70－100埋深小于H2，缓倾并且软质岩里程段为20－50，则V级围岩下Va衬砌类型里程段为0－20，60－70，则V级围岩下Vh衬砌类型里程段为30－50，对于埋深小于H2的里程段70－100，若隧道长度大于5千米，则里程段为70－100的衬砌为V级围岩下Vs分支衬砌类型，若隧道长度不大于5千米，则里程段为70－100的衬砌为V级围岩下Vb分支衬砌类型。
在一种优选实施方式中，还包括：步骤S3，将隧道中所有获得衬砌类型的分段与其获得的衬砌类型相关联，按照分段里程信息的先后顺序排序输出，输出数据呈表格形式，如图3所示。
在一种优选实施方式中，步骤S2包括：
步骤A，将总长为L的隧道划分为N个里程点，N为正整数，为所有里程点建立多维坐标，设第i个里程点的多维坐标Xi为：Xi＝[li,所属围岩级别，RGBi]，其中，li表示第i个里程点距离起始点的里程，设隧道起始点里程为0，隧道终点里程为L。li∈[0,L]，i∈[1,N]；RGBi表示第i个里程点的RGB色彩值，RGBi＝[ri,gi,bi]，ri、gi、bi分别表示第i个里程点的RGB色彩值的R通道分量、G通道分量、B通道分量；初始化所有里程点的RGB色彩值为[0,0,0]；
步骤B，将明洞里程段内所有里程点的RGB色彩值与[a,0,0]相加，a∈[1,255]；
将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得的并集里程段内所有里程点的RGB色彩值与[0,b,0]相加，b∈[1,255]；H1∈[45,55]；
将埋深大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b1,0]相加；0＜b1＜b+b1≤255；
将同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程点的RGB色彩值与[0,0,c]相加；
将埋深不大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b2,0]相加；0＜b2＜b+b2≤255；35≤H2＜H1；
步骤C，基于里程点的多维坐标获得每个里程点在所属围岩级别下的衬砌类型，具体包括：
步骤C1，若里程点RGB色彩值的R通道分量等于a，将R通道分量等于a的所有里程点的RGB色彩值更新为[a,0,0]，将里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第一种衬砌类型，进入步骤C2；
步骤C2，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2，将里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2的所有里程点的RGB色彩值更新为[0,b,0]，将里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤C3；
步骤C3，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1且B通道分量等于c，将G通道分量等于b1且B通道分量等于c的里程点RGB色彩值更新为[0,0,c]，将里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第三种衬砌类型，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1但B通道分量为0，将G通道分量等于b1但B通道分量为0的里程点RGB色彩值更新为[0,b1,0]，将里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第四种衬砌类型，进入步骤C4；
步骤C4，若L＞Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b2,0]，将G通道分量等于b2的里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第五种衬砌类型；若L≤Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b3,0]，将G通道分量等于b3的里程点的衬砌类型分配为里程点多维坐标中所属围岩级别下的第六种衬砌类型；0＜b3≤255，b1≠b2≠b3≠b；
步骤D，按照里程点更新后的RGB色彩值对隧道中里程点的衬砌类型进行彩色显示，并在显示图中标记出里程点的所属围岩级别，标记方式可以是以坐标方式。
在本实施方式中，优选的，b、b3、b2、b1之间等间距分布。
本发明还公开了一种隧道衬砌建造方法，在一种优选实施方式中，包括：
步骤一，将每个围岩级别对应的衬砌划分为多个类型，为每个围岩级别下的每个衬砌类型设置一组对应的衬砌支护参数组；衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数；
步骤二，按照上述隧道衬砌类型判断方法判断出隧道各分段的衬砌类型；
步骤三，根据衬砌类型与衬砌支护参数组的对应关系，获得隧道中各分段的衬砌支护参数组；
步骤四，各隧道分段分别按照各自衬砌支护参数组中的初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数建造初期支护、加强支护和二次衬砌。
在一种优选实施方式中，如图4所示，罗列了部分衬砌类型与衬砌支护参数组的对应关系。衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数三者中的全部或部分。如图4所示，初期支护参数包括找平混凝土设置部位、找平混凝土的厚度、喷混凝土设置部位、喷混凝土的厚度、钢筋网设置部位、钢筋网中钢筋直径、钢筋网网格间距、瞄杆直径、瞄杆设置部位、瞄杆长度、瞄杆环向间距和纵向间距；加强支护参数包括钢架类型、钢架设置部位、钢架间距；二次衬砌参数包括拱墙厚度和仰拱/底板厚度。
本发明还公开了一种隧道衬砌类型判断***，在一种优选实施方式中，该***包括隧道数据获取设备和判断模块，隧道数据获取设备输出隧道数据至判断模块，判断模块按照上述方法判断出隧道中各分段的衬砌类型并输出。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种隧道衬砌类型判断方法，其特征在于，包括：
步骤S1，获取隧道数据，所述隧道数据包括整个隧道中每个围岩级别的里程段、明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段以及隧道中每个里程点的埋深；
步骤S2，基于每个围岩级别的里程段分别与明洞里程段、缓倾里程段、顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程段、软质岩里程段的相交里程段以及里程点的埋深，获得每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型。
2.如权利要求1所述的隧道衬砌类型判断方法，其特征在于，所述步骤S2包括：将所述隧道数据输入推理机，所述推理机输出每个围岩级别里程段中不同分段的衬砌类型；
对于每个围岩级别里程段，所述推理机的推理过程为：
步骤S21，获取所述围岩级别里程段中与所述明洞里程段相交的里程段记为明洞相交里程段，将所述明洞相交里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第一种衬砌类型，获取所述围岩级别里程段中不与所述明洞里程段相交的里程段记为明洞不相交里程段，进入步骤S22；
步骤S22，将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得并集里程段，判断所述明洞不相交里程段是否与并集里程段相交，若不相交进入步骤S23，若相交，将相交里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤S23；所述H1∈[45,55]；
步骤S23，从所述明洞不相交里程段不与所述并集里程段相交的里程段中提取出埋深大于H2米的第一里程段，进入步骤S24，从所述明洞不相交里程段不与并集里程段相交的里程段中提取出埋深不大于H2米的第二里程段，进入步骤S25，35≤H2＜H1；
步骤S24，将所述第一里程段中同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第三种衬砌类型，将第一里程段中没有同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第四种衬砌类型；
步骤S25，若整个隧道长度大于Lr千米，将所述第二里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第五种衬砌类型，若整个隧道长度不大于Lr千米，将所述第二里程段的衬砌类型记为所述围岩级别下的第六种衬砌类型；Lr∈[3,7]。
3.如权利要求1所述的隧道衬砌类型判断方法，其特征在于，所述辅助坑道交叉点区域里程段为以辅助坑道交叉点为中心点的前后距离T米范围内的里程段，所述T∈[7,12]。
4.如权利要求1所述的隧道衬砌类型判断方法，其特征在于，还包括：
步骤S3，将隧道中所有获得衬砌类型的分段与其获得的衬砌类型相关联，按照分段里程信息的先后顺序排序输出。
5.如权利要求1所述的隧道衬砌类型判断方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤A，将总长为L的隧道划分为N个里程点，N为正整数，为所有里程点建立多维坐标，设第i个里程点的多维坐标Xi为：Xi＝[li,所属围岩级别，RGBi]，其中，li表示第i个里程点距离起始点的里程，li∈[0,L]，i∈[1,N]；RGBi表示第i个里程点的RGB色彩值，RGBi＝[ri,gi,bi]，ri、gi、bi分别表示第i个里程点的RGB色彩值的R通道分量、G通道分量、B通道分量；初始化所有里程点的RGB色彩值为[0,0,0]；
步骤B，将明洞里程段内所有里程点的RGB色彩值与[a,0,0]相加，a∈[1,255]；
将埋深小于H1米的顺层里程段、地形偏压里程段、辅助坑道交叉点区域里程度段取并集获得的并集里程段内所有里程点的RGB色彩值与[0,b,0]相加，b∈[1,255]；所述H1∈[45,55]；
将埋深大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b1,0]相加；0＜b1＜b+b1≤255；
将同时落入缓倾里程段和软质岩里程段的里程点的RGB色彩值与[0,0,c]相加；
将埋深不大于H2米的里程点的RGB色彩值与[0,b2,0]相加；0＜b2＜b+b2≤255；35≤H2＜H1；
步骤C，基于里程点的多维坐标获得每个里程点在所属围岩级别下的衬砌类型，具体包括：
步骤C1，若里程点RGB色彩值的R通道分量等于a，将R通道分量等于a的所有里程点的RGB色彩值更新为[a,0,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第一种衬砌类型，进入步骤C2；
步骤C2，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2，将里程点RGB色彩值的G通道分量等于b或者b+b1或者b+b2的所有里程点的RGB色彩值更新为[0,b,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第二种衬砌类型，进入步骤C3；
步骤C3，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1且B通道分量等于c，将G通道分量等于b1且B通道分量等于c的里程点RGB色彩值更新为[0,0,c]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第三种衬砌类型，若里程点RGB色彩值的G通道分量等于b1但B通道分量为0，将G通道分量等于b1但B通道分量为0的里程点RGB色彩值更新为[0,b1,0]，将所述里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第四种衬砌类型，进入步骤C4；
步骤C4，若L＞Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b2,0]，将G通道分量等于b2的里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第五种衬砌类型；若L≤Lr，将G通道分量等于b2的里程点RGB色彩值更新为[0,b3,0]，将G通道分量等于b3的里程点的衬砌类型分配为所述里程点多维坐标中所属围岩级别下的第六种衬砌类型；0＜b3≤255，b1≠b2≠b3≠b；
步骤D，按照里程点更新后的RGB色彩值对隧道中里程点的衬砌类型进行彩色显示，并在显示图中标记出里程点的所属围岩级别。
6.一种隧道衬砌建造方法，其特征在于，包括：
步骤一，将每个围岩级别对应的衬砌划分为多个类型，为每个围岩级别下的每个衬砌类型设置一组对应的衬砌支护参数组；所述衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数；
步骤二，按照权利要求1－5之一所述的隧道衬砌类型判断方法判断出隧道各分段的衬砌类型；
步骤三，根据衬砌类型与衬砌支护参数组的对应关系，获得隧道中各分段的衬砌支护参数组；
步骤四，各隧道分段分别按照各自衬砌支护参数组中的初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数建造初期支护、加强支护和二次衬砌。
7.如权利要求6所述的隧道衬砌建造方法，其特征在于，所述衬砌支护参数组中包括初期支护参数、加强支护参数、二次衬砌参数三者中的全部或部分；
所述初期支护参数包括找平混凝土设置部位、找平混凝土的厚度、喷混凝土设置部位、喷混凝土的厚度、钢筋网设置部位、钢筋网中钢筋直径、钢筋网网格间距、瞄杆直径、瞄杆设置部位、瞄杆长度、瞄杆环向间距和纵向间距；
所述加强支护参数包括钢架类型、钢架设置部位、钢架间距；
所述二次衬砌参数包括拱墙厚度和仰拱/底板厚度。
8.一种隧道衬砌类型判断***，其特征在于，包括隧道数据获取设备和判断模块，所述隧道数据获取设备输出隧道数据至判断模块，所述判断模块按照权利要求1－5之一所述方法判断出隧道中各分段的衬砌类型并输出。
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|---|
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