[发明专利]一种盾构穿越不同风险源时的盾构掘进参数控制方法

说明书

本发明公开了一种盾构穿越不同风险源时的盾构掘进参数控制方法，进行工程地质勘察；根据不同施工方法进行接近关系度分级；建立仿真模拟，通过模拟不同掘进步来研究盾构通过风险源时，地表的沉降情况，进而采取相应的加固措施；试验段预掘进，优化初始施工参数；采用加固近接区土体和同步注浆法进行土体加固，以注浆压力控制为主，注浆量控制为辅；根据穿越不同风险源在现场布置监测点；实际盾构掘进过程中，保持施工的连续性，在盾构施工到达风险源前，停机对盾构机刀盘、刀具、螺旋出土器等构件进行检查。通过该系列措施保证盾构施工开挖面稳定，实现穿越不同风险源的控制与调节方法，降低盾构机掘进过程中穿越不同风险源时的工作面失稳风险。

技术领域

本发明涉及一种盾构掘进参数控制方法，具体为一种盾构穿越不同风险源时的盾构掘进参数控制方法，属于盾构施工技术领域。

背景技术

盾构法隧道随着地下铁道建设的快速发展，盾构隧道的新技术、新方法不断开发和完善，相关的理论不断提高和实用化。目前，国内外在复杂土层盾构隧道建设方面的技术也逐渐成熟。通过调整挖掘模式和挖掘参数维持掌子面的稳定，对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快、优质高效、安全、可靠、环保，并且不受地形、地貌、工程质量、施工进度、环境等方面的影响，尤其适用于地层条件差、地质情况复杂、地下水位高等传统施工不能解决的复杂地质情况。

盾构法施工时，不可避免会穿越各种风险源，往往会引起隧道周围地层的土体扰动，地层土体扰动一方面在地表引起不均匀沉降，当不均匀沉降过大时，使得地表建筑物发生开裂或倾斜；另一方面直接引起地下近接结构物的变位，当变位不均匀时会产生附加应力，如果附加应力超过了结构物的强度，将造成地下结构开裂。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种盾构穿越不同风险源时的盾构掘进参数控制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种盾构穿越不同风险源时的盾构掘进参数控制方法，包括以下步骤：

(1)首先进行工程地质勘察；

(2)根据不同施工方法进行接近关系度分级；

(3)建立仿真模拟，通过模拟不同掘进步来研究盾构通过风险源时，地表的沉降情况，进而采取相应的加固措施，降低盾构施工带来的影响；

(4)试验段预掘进，优化初始施工参数，包括盾构机推力、扭矩、螺旋输送机扭矩、掘进速度、土仓压力、注浆量、注浆压力、泡沫量、泡沫压力和出土量；

(5)采用加固近接区土体和同步注浆法进行土体加固，以注浆压力控制为主，注浆量控制为辅，确保浆液的饱满；

(6)根据穿越不同风险源在现场布置监测点；

(7)实际盾构掘进过程中，保持施工的连续性，在盾构施工到达风险源前，停机对盾构机刀盘、刀具、螺旋出土器等构件进行检查，确保处于良好工作状态。

作为本发明进一步的方案：所述步骤1的工程地质勘察包括调研盾构隧道穿越不同风险源周围环境基本情况和土层物理学参数。不同风险源类型，距离盾构隧道距离。土层密度、弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、层厚。

作为本发明进一步的方案：所述步骤2中的根据不同施工方法接近关系度分级分为接近、较接近和一般三类。

作为本发明进一步的方案：所述步骤3中的仿真模拟根据风险源与盾构隧道关系进行分析。将土体弹性模量根据不同风险源现场地层情况取压缩模量的2-5倍。

作为本发明进一步的方案：所述步骤4所述试验段预掘进，通过信息化反馈进一步优化施工参数，对地层变形实现控制，计算盾构单环出土实方量，单环出土虚方量，在盾构出土时严格控制出土量，使每环出土量均在控制范围内，严禁多出。