盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115749946A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211438070.6E02D17/02(2006.01)(22)申请日2022.11.16E02D1/00(2006.01)G06F111/10(2020.01)(71)申请人中建八局轨道交通建设有限公司G06F119/14(2020.01)地址210046江苏省南京市栖霞区仙林街道仙林大学城文澜路6号(72)发明人雷本健曲兆雷孙国安殷海涛孙萧峰(74)专利代理机构上海唯源专利代理有限公司31229专利代理师屈明明(51)Int.Cl.E21F17/00(2006.01)E21D11/10(2020.01)E21D11/08(2006.01)G06F30/23(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法(57)摘要本发明涉及一种盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，包括步骤：建立数值模型，并根据数值模型进行赋值分析计算，得出已成型隧道周围不同地层条件下、基坑不同分段长度与不同分层厚度开挖方式下的管片上浮变形与内应力变化规律；实施隧道加固措施，包括向隧道周围地层进行注浆、沿隧道长度方向将管片拉结形成整体、对隧道进行反压重补偿，其中，各隧道加固措施的参数根据管片上浮变形与内应力变化规律综合确定；在隧道上方对基坑分段、分层开挖，且在开挖过程中对隧道变形与基坑变形进行监测，根据监测结果调整基坑开挖方式和/或各隧道加固措施的参数。该控制方法保证了在基坑开挖时，管片不会发生上浮变形、错台与破损超限等问题。CN115749946ACN115749946A权利要求书1/1页1.一种盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，包括步骤：建立数值模型，并根据所述数值模型进行赋值分析计算，得出已成型隧道周围不同地层条件下、基坑不同分段长度与不同分层厚度开挖方式下的隧道管片上浮变形与内应力变化规律；实施隧道加固措施，所述隧道加固措施包括向隧道周围地层进行注浆、沿隧道长度方向将管片拉结形成整体、对隧道进行反压重补偿，其中，各所述隧道加固措施的参数根据所述隧道管片上浮变形与内应力变化规律综合确定；在隧道上方对基坑进行分段、分层开挖，且在开挖过程中对隧道变形与基坑变形进行监测，根据监测结果调整基坑开挖方式和/或各所述隧道加固措施的参数。2.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于：在开挖基坑之前向隧道周围地层进行注浆、沿隧道长度方向将管片拉结形成整体；在开挖基坑的同时，将挖出的渣土装箱对隧道进行反压重补偿。3.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，在建立数值模型时，采用有限差分软件FLAC3D建立。4.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，在向隧道周围地层注浆时，将管片上预留的注浆孔打开，使用电钻沿隧道径向向管片外侧钻孔并埋入注浆管，通过所述注浆管向隧道周围地层注浆。5.如权利要求4所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，所述钻孔深度不小于3米。6.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，每环管片环通过多片管片围接形成，在沿隧道长度方向将管片拉结形成整体时，于管片环上相邻管片之间的位置布设拉结件。7.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，采用渣土箱装土对隧道进行反压重补偿。8.如权利要求1所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，在对基坑进行分段、分层开挖时，控制每个开挖段长度不超过35m，每个开挖分层厚度不超过2.5m。9.如权利要求7所述的盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法，其特征在于，在每开挖完一段后，及时对坑底进行垫层、防水及后续结构施工。2CN115749946A说明书1/4页盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法技术领域[0001]本发明涉及盾构隧道周围基坑开挖技术领域，特别涉及一种盾构隧道竖向开挖卸载管片结构变形的控制方法。背景技术[0002]城市地铁建设过程中，因规划或周边环境影响原因，难免出现先进行地铁隧道施工，再在成型地铁隧道上方进行深基坑土方开挖、开展其他市政工程或建筑工程施工的情况。地铁隧道一般采用盾构法施工，隧道常为圆环状管片结构形式，如图2所示，管片环外径一般为6m或6.2m、内径为5.4m或5.5m、环宽为1.2m或1.5m，每环管片环一般采用6块预制钢筋混凝土管片1与22颗或28颗弯螺栓装配形成整体。当在成型地铁隧道上方进行基坑土方开挖时，因开挖卸荷，地层应力得到释放，基坑底容易