[發明專利]用于控制后靠管片變形的實時調節系統及方法

有效

• 申請號: 201811004138.3
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109268035B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 寇曉勇;黃德中;陳培新;宿文德;錢曉華;邱龑;翟一欣;范杰;王浩;李剛;顧嫣;李永;吳列成
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司;上海隧道盾構工程有限公司;上海盾構設計試驗研究中心有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

本發明涉及一種用于控制后靠管片變形的實時調節方法，所述后靠管片為主隧道中承受頂管頂進反力作用的管片，所述實時調節方法包括如下步驟：于所述后靠管片處的土體內施工隔離墻，并使得所述隔離墻與所述后靠管片的外表面圍合形成一密封腔，通過所述密封腔包圍所述后靠管片的外表面處的土體；以及在所述頂管機掘進施工的過程中，實時檢測所述后靠管片的變形量，并根據所述變形量動態的調整向所述密封腔內注入的非可硬性漿液的注入量，從而實現控制所述后靠管片的變形。本發明實現了實時調控的效果，解決了現有技術中僅被動監控管片的變形程度而無應對措施的問題，還避免了變形超限情況的發生，從而避免了額外增加工期和成本的問題。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，特指一種用于控制后靠管片變形的實時調節系統及方法。

背景技術

隨著城市地下空間開發的快速發展，聯絡通道作為溝通兩條相鄰隧道的應急通道，其建設需求大幅提高，相比于傳統的暗挖法施工，機械設備法隧道聯絡通道在施工安全性、建設工期以及造價方面有較大的優勢。隧道聯絡通道頂管法是頂管機在已成型的主隧道內切削混凝土管片后掘進未預先加固地層的一種機械施工方法。頂管機向前掘進所需的推進反力則最終由主隧道結構及其外側土體共同承擔，頂管機每向前頂進一個管節距離，頂進千斤頂就會回縮，新管節就位后千斤頂再次頂進，如此反復，主隧道結構及其外側土體將面臨頻繁的加載-卸載工況。為控制頂進過程中主隧道結構變形，保證施工安全，施工前通常會對聯絡通道處主隧道結構進行加強或對外側土體進行預加固。

現有的做法在頂管頂進施工過程中，對于主隧道結構的變形控制往往停留在被動監控的程度，只要變形不超過設計要求，一般不會采取額外控制措施，而由于主隧道結構和背后土體在加載-卸載工況作用下，兩者的回彈變形并非保持一致，會使得管片和背后土體脫開，增加管片的荷載分擔比，同時也可能產生類似金屬的“疲勞”效應，不利于隧道結構的變形控制和受力安全。如果頂進過程中主隧道變形超過設計指標，則將導致聯絡通道停工，并對壁后土體進行多次注漿，額外增加了工期和成本，削弱了機械設備法隧道聯絡通道的優勢。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種用于控制后靠變形的實時調節系統及方法，解決現有技術中不能解決推進反力的頻繁加卸載對隧道管片變形和受力的不利影響，及變形超限時額外增加工期和成本的的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本發明提供了一種用于控制后靠管片變形的實時調節方法，所述后靠管片為主隧道中承受頂管頂進反力作用的管片，所述實時調節方法包括如下步驟：

于所述后靠管片處的土體內施工隔離墻，并使得所述隔離墻與所述后靠管片的外表面圍合形成一密封腔，通過所述密封腔包圍所述后靠管片的外表面處的土體；以及

在所述頂管機掘進施工的過程中，實時檢測所述后靠管片的變形量，并根據所述變形量動態的調整向所述密封腔內注入的非可硬性漿液的注入量，從而實現控制所述后靠管片的變形。

本發明提供了一種實時調節來控制后靠管片變形的方法，先于后靠管片對應的土體中施工隔離墻以形成一與后靠管片對應的密封腔，從而根據后靠管片的變形量來調整向密封腔內注入非可硬性漿液的注入量來控制后靠管片的變形，實現了實時調控的效果，彌補了現有技術中，后靠管片變形控制重事前預防和事后處置、輕事中控制的不足，實現了后靠管片變形的事中動態控制。解決了現有技術中僅被動監控管片的變形程度而無應對措施的問題，還避免了變形超限情況的發生，從而避免了額外增加工期和成本的問題。

本發明用于控制后靠管片變形的實時調節方法的進一步改進在于，施工隔離墻，包括：

從所述主隧道的管片上的預留注漿孔打設注漿管，令所述注漿管穿過對應的管片而打入至對應的管片外側的土體內；

通過所述注漿管向土體內注入可硬性漿液從而形成所述隔離墻。