(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211161754.6 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 核工业井巷建 设集团有限公司 地址 313000 浙江省湖州市吴兴区凤 凰路 581号 (72)发明人 艾慧　黄智刚　刘锴鑫　陈媛　 吴越　刘志杰　楼锡渝　杨文强　 谢超超　谢挺　 (74)专利代理 机构 浙江千克知识产权代理有限 公司 33246 专利代理师 陆灵玲 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种硬岩曲线钢顶管实体模型及设计方法 (57)摘要 一种硬岩曲线钢顶管施工动态实体模型及 设计方法， 包括曲线通道， 所述曲线通道内形成 曲线段， 所示曲线通道内布设顶管， 所示顶管包 括第一斜直线段、 圆曲线段、 第二斜直线段， 所述 圆曲线段位于第一斜直线段、 第二斜直线段之 间， 所述圆曲线段布设在曲线通道的曲线段中； 所述圆曲线段包括若干第二杆件， 所述第二杆件 由基础杆件和第二活动节组成或者由基础杆件 和第二中继间组成， 本发明的顶管通过演算和实 体建模， 设立的一斜直线段、 圆曲线段、 第二斜直 线段实现顶管在曲线通道中的通过， 其中， 第一 斜直线段、 圆曲线段、 第二斜直线段中设置基础 杆件、 活动节、 中继 间等部件， 方便杆件在曲线 通 道中的转向和衔接， 有利于顶管在曲线通道中的 顶入。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115374569 A 2022.11.22 CN 115374569 A 1.一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 包括曲线通道 （200）， 所述曲线通道 （200） 内形成曲线段 （4） ， 所述曲线通道 （200） 由左、 右斜直线段和左、 右斜直线段之间的曲 线段 （4） 组成， 所述曲线通道 （200） 内布设顶管 （300） ， 所述顶管 （300） 包括第一斜直线段 （1） 、 圆曲线段 （2） 、 第二斜直线 段 （3） ， 所述圆曲线 段 （2） 位于第一斜直线段 （1） 、 第二斜直线 段 （3） 之间， 所述圆曲线段 （2） 布设在曲线通道 （200） 的曲线 段 （4） 中； 所述圆曲线 段 （2） 包括 若干第二杆件 （21） ， 所述第二杆件 （21） 由基础杆件 （100） 和第二活动节 （22） 组成或者由基 础杆件 （10 0） 和第二中继间 （23） 组成。 2.根据权利要求1所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第 一斜直线 段 （1） 包括至少一个第一杆件 （11） ， 所述第一杆件 （11） 由基础杆件 （100） 和第一活动节 （12） 组成或者由基础杆件 （10 0） 和第一中继间 （13） 组成。 3.根据权利要求1所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第 二斜直线 段 （3） 包括至少一个第三杆件 （31） ， 所述第三杆件 （31） 由基础杆件 （100） 和第三活动节 （32） 组成或者由基础杆件 （10 0） 和第三中继间 （3 3） 组成。 4.根据权利要求1所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述基础杆件 （100） 和第二活动节 （22） 连接处的张口量或者基础杆件 （100） 和第二中继间 （23） 连接处的 张口量小于或者 等于20mm。 5.根据权利要求2所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第 一活动节 （12） 、 第二活动节 （22） 、 第三活动节 （32） 、 第一中继间 （13） 、 第二中继间 （23） 、 第三中继间 （33） 的调节角度均小于或者等于2 °， 所述第一活动节 （12） 、 第二活动节 （22） 、 第三活动节 （32） 的长度尺寸相同， 所述第一中继间 （13） 、 第二中继间 （23） 、 第三中继间 （33） 的长度尺寸 相同， 所述第二中继间 （23） 的长度尺寸大于第二活动节 （2 2） 的长度尺寸。 6.根据权利要求1所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第 一斜直线 段 （1） 的入射角度为2 ° ‑8°之间， 所述第二 斜直线段 （3） 的顶出角度为2 ° ‑8°之间。 7.一种如权利要求1 ‑6中任一项所述硬岩曲线钢顶管实体模型的设计方法， 其特征在 于： 包括 步骤1： 确定曲线段 （4） 的中心线半径尺寸， 确定曲线通道 （200） 的内径尺寸， 确定顶管 （300） 的外径 尺寸； 步骤2： 通过曲线段 （4） 的中心线半径尺寸， 曲线通道 （200） 的内径尺寸， 顶管 （300） 的外 径尺寸， 计算出 曲线段 （4） 的中心线外侧半径尺寸， 计算出曲线段 （4） 的中心线内侧半径尺 寸， 计算出圆曲线段 （2） 的中心线外侧半径 尺寸； 步骤3： 通过曲线段 （4） 的中心线外侧半径尺寸、 圆曲线段 （2） 的中心线外侧半径尺寸， 来计算顶管 （3 00） 在曲线通道 （20 0） 通行时第二杆件 （21） 的长度尺寸； 步骤4： 计算第二杆件 （21） 与曲线段 （4） 是否存在距离， 来验证二杆件 （21） 的长度尺寸 的合理性； 步骤5： 再通过最小曲率半径值 来验证曲线段 （4） 的中心线半径 尺寸的合理性。 8.根据权利要求7所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述曲线段 （4） 的中心线半径尺寸设定为A， 曲线通道 （200） 的内径尺寸设定为B， 顶管 （300） 的外径尺寸设 定为C， 则曲线段 （4） 的中心线外侧半径尺寸为A+B/2， 则曲线段 （4） 的中心线内侧半径尺寸 为A‑B/2， 则圆曲线段 （2） 的中心线外侧半径 尺寸为A‑B/2+ C。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115374569 A 29.根据权利要求7所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第二杆件 （21） 的长度尺寸设定为D， D小于 。 10.根据权利要求7所述的一种硬岩曲线钢顶管实体模型， 其特征在于： 所述第二杆件 （21） 距离曲线段 （4） 的单边距离为 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115374569 A 3