[发明专利]临近侧面有地下结构时的盾构隧道轴线的控制方法

权利要求书

1.一种临近侧面有地下结构时的盾构隧道轴线的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用三维有限元模型对盾构进行数值模拟，设定地下结构对盾构近距离穿越开始产 生影响的范围L₁，以及隧道轴线需要重点控制的区段长度L₂；

(2)在步骤(1)有限元分析确定L₁～L₂范围内，将距离重点保护区段L₁米前20环作为盾 构的试推进区间；

(3)在盾构隧道和临近地下结构之间的由步骤(1)确定的L₂范围内的土体中安装侧面开孔 的直径为d1的PVC管，增加孔隙水排出的通路，减少孔隙水压力的积聚，PVC管埋深为H+2D， 管侧壁对称开四排孔径为d₂、孔距为d₂+30mm的孔，管长方向开孔位置距离隧道顶部和底部 各D，其中，H为隧道的顶部埋深，D为隧道的外直径，其安装方法：

①采用钻孔埋设，在土层中预钻孔同时泥浆护壁，孔径为d₁+20mm；

②将开孔PVC管外裹一层涤纶衬布，用尼龙绳系紧放入钻好的孔内，送至预定深度， 且管顶需高出地面10mm；

③管与孔壁之间的间隙由下而上逐段用透水性较好的细砂填实，以固定排水管；

④在排水管周围地表开一条200mm深400mm宽的引水槽将排水管冒出的引走；

(4)对控制隧道轴线质量指标进行精确测量，范围包括：

①地面测量，在盾构隧道地表布置沿着隧道轴线方向和垂直隧道轴线方向的沉降测点， 地表及构筑物沉隆控制标准-30mm～+10mm；

②盾构姿态测量，包括平面测量、控制标准：-50mm～+50mm的高程测量和控制标准 ＜5°的转角测量；

③管片测量，每隔3环进行一次管片姿态测量，管片环面不平整度＜3mm，相邻环高差 ≤4mm，环、纵缝张开＜2mm；

(5)根据步骤(4)反馈的测量数据进行监控和实时调整。

2.根据权利要求1所述的临近侧面有地下结构时的盾构隧道轴线的控制方法，其特征是， 步骤(1)中所述的三维有限元模型，其范围：水平方向应大于2H+3D+L，深度方向大于2H+2D， 长度根据现场实际大小，其中，L为隧道和地下结构的最小净间距；隧道置于模型的中间， 底面距隧道底为2D；边界条件设定如下：隧道内侧采用自由边界，模型两侧约束水平位移， 模型底部同时约束竖向与水平位移；土体的本构关系采用考虑弹塑性应变的修正剑桥模型， 隧道结构取为弹性体。

3.根据权利要求1所述的临近侧面有地下结构时的盾构隧道轴线的控制方法，其特征 是，通过步骤(2)中所述的试推进，选择盾构的施工参数，包括：盾构的推力、推进速度、注 浆量、注浆压力、注浆液的配合比。

4.根据权利要求1所述的临近侧面有地下结构时的盾构隧道轴线的控制方法，其特征 是，步骤(5)中所述的实时调整，是指对出现的影响隧道轴线的偏差及时调整，包括：

①盾构姿态纠偏，通过利用左右、上下两侧千斤顶的行程差产生偏转力矩分别调整平面、 高程偏差，利用反转刀盘来减少偏转值；

②管片纠偏，采用同步注浆和石棉橡胶板综合纠偏，根据隧道管片姿态和地面变形监测 结果，控制好注浆量的分布和注浆压力进行纠偏，在管片背对千斤顶环缝凹处分段粘贴不同 厚度的石棉橡胶板进行纠偏，分段粘贴好的石棉橡胶板经掘进过程中千斤顶压缩后，成为一 平整楔形环面，以达到转弯和轴线纠偏的目的。