[發(fā)明專利]一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010892098.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN111927473A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江濤;于奇;戴婷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京百夫雄圖信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D9/06;E21D11/10;E21D11/18;G06F30/20
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 陳志軍

1.一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1、確定施工土層環(huán)境，通過對(duì)施工區(qū)域內(nèi)取點(diǎn)進(jìn)行土層取樣，并通過取樣檢測結(jié)果對(duì)土層進(jìn)行劃分，并將取樣后的土層送至室內(nèi)進(jìn)行常規(guī)土工實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過檢測得到施工現(xiàn)場各土層的厚度及物理力學(xué)參數(shù)；

S2、通過互聯(lián)網(wǎng)或本地土地管理機(jī)構(gòu)獲取下穿施工土層附近既有線，將下穿區(qū)域既有線輻射半徑3-5m范圍內(nèi)土層環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理；

S3、對(duì)施工區(qū)域內(nèi)掘進(jìn)基坑進(jìn)行底部穩(wěn)定性驗(yàn)算，確定是否需要對(duì)掘進(jìn)區(qū)域頂部承壓含水層進(jìn)行降水，確定該承壓含水層水位下降深度；

S4、坑底夯實(shí)后，下穿既有線以下3-5m范圍內(nèi)進(jìn)行注漿，進(jìn)行坑底地層加固，對(duì)下穿區(qū)域既有線輻射半徑范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)注漿加固地層，采用多打孔少注漿原則，短距離下注漿一次完成，嚴(yán)格控制注漿壓力，加強(qiáng)既有線監(jiān)控量測，避免結(jié)構(gòu)隆起或變形縫破壞冒漿；

S5、咬合管幕支護(hù)，通過使用單層弧形鋼板對(duì)咬合管幕底部進(jìn)行超前支護(hù)，沿開挖隧道單層斷面拱部布置單層弧形鋼板，鋼板之間采用槽鋼和工字鋼相互咬合并焊接固定；

S6、下穿施工前，根據(jù)試驗(yàn)段取得的參數(shù)，以環(huán)為單位列出施工參數(shù)表，下穿期間應(yīng)嚴(yán)格按照參數(shù)表里每環(huán)控制參數(shù)進(jìn)行施工，建立數(shù)據(jù)監(jiān)控模型，輸入施工范圍內(nèi)土壤數(shù)據(jù)以及盾構(gòu)機(jī)工作參數(shù)，通過理論算法及數(shù)值模擬得出施工沉降模擬數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)通過施工參數(shù)表進(jìn)行算法數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，當(dāng)每環(huán)控制參數(shù)更新對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)控模型進(jìn)行算法，當(dāng)數(shù)據(jù)監(jiān)控模型得出模擬沉降數(shù)據(jù)低于或超過實(shí)際沉降標(biāo)準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)許誤差時(shí)，依據(jù)模型結(jié)論進(jìn)行施工階段控制；

S7、盾構(gòu)掘進(jìn)實(shí)驗(yàn)段，在掘進(jìn)現(xiàn)場布置實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，輔助現(xiàn)場監(jiān)控人員進(jìn)行雙向?qū)Ρ缺O(jiān)控，等待外部注漿預(yù)支護(hù)工作完成后，盾構(gòu)機(jī)構(gòu)開始工作進(jìn)行預(yù)掘進(jìn)實(shí)驗(yàn)，掘進(jìn)深度為50m，當(dāng)盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險(xiǎn)源下穿施工區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)源時(shí)，通過判斷地面沉降數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，將該實(shí)驗(yàn)段數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)監(jiān)控模型內(nèi)做數(shù)據(jù)支撐，實(shí)驗(yàn)段掘進(jìn)工作復(fù)合沉降要求后，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作，對(duì)沉降數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)觀測，發(fā)現(xiàn)沉降變化速率過快應(yīng)及時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整；

S8、在沉降數(shù)據(jù)變化速率較快時(shí)，采用修復(fù)工藝對(duì)地層進(jìn)行支撐補(bǔ)償，提高地層支撐能力；

S9、當(dāng)沉降變化速率經(jīng)修復(fù)工藝處理時(shí)，需對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行停機(jī)加固時(shí)，在停機(jī)時(shí)可提前幾環(huán)采用從盾構(gòu)機(jī)超前探孔注入高濃度膨潤土泥漿對(duì)盾體外則地層進(jìn)行暫時(shí)支護(hù)，注漿時(shí)，在連接橋處人工拌制膨潤土泥漿，采用單液柱塞泵通過前盾的探孔注入盾體外側(cè)，保證盾構(gòu)機(jī)頭外壁支撐穩(wěn)定性；

S10、等待注漿膨潤凝固提高支撐能力后，繼續(xù)盾構(gòu)掘進(jìn)工作，并通過數(shù)據(jù)監(jiān)控模型進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控處理，在掘進(jìn)通道綁扎鋼筋籠，在隧道側(cè)墻需進(jìn)行螺栓連接部位預(yù)留螺栓孔，在上方預(yù)制隧道底板和下方預(yù)制隧道頂板需進(jìn)行螺栓連接部位預(yù)留螺栓孔，澆灌混凝土，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，拆除摸板，不斷循環(huán)，直至完成所施工地鐵隧道的全部施工過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，所述S3中對(duì)掘進(jìn)區(qū)域頂部承壓水層進(jìn)行將水為采用非完整井降水，確定該承壓含水層水位下降深度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，所述S1中室內(nèi)常規(guī)土工試驗(yàn)包括密度試驗(yàn)、含水量測定試驗(yàn)、側(cè)限壓縮試驗(yàn)和常規(guī)滲透試驗(yàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，所述S1和S2中土層數(shù)據(jù)為隧道掘進(jìn)部分以及頂部土質(zhì)土層，區(qū)間最大鉆探深度，且掘進(jìn)深度范圍內(nèi)的地下水分布層數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，所述S8中修復(fù)工藝包括盾構(gòu)掘進(jìn)操控、洞內(nèi)二次及多次注漿、徑向注漿和漿液配比控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)下穿既有線時(shí)確定地層沉降深度的施工控制方法，其特征在于，所述S4中下穿既有線短距離范圍為30-50m。