[发明专利]下穿既有构筑物管幕施工沉降控制补偿系统及方法

权利要求书

1.一种下穿既有构筑物管幕施工沉降控制补偿系统，包括在地上设置的既有构筑物（1），在既有构筑物（1）的下方设置有矿山法暗挖下穿段区间隧道（3），在矿山法暗挖下穿段区间隧道（3）的左端设置有已开挖的区间人防段隧道（4），其特征在于，在区间人防段隧道（4）的上方端头墙（5）中设置有锁扣管幕，在锁扣管幕与已开挖的区间人防段隧道（4）的直角后背墙（6）之间设置有钢管顶进设备（8），钢管顶进设备（8）的螺旋钻杆（9）设置在锁扣管幕钢管（7）中，螺旋钻杆（9）的端头顶端与锁扣管幕钢管（7）的右端口外侧面之间的距离（10）为10厘米，在钢管顶进设备（8）的出土口的下方设置有计量土斗（11），在锁扣管幕钢管（7）与第二根锁扣管幕钢管（2）之间设置有锁扣（14），在锁扣管幕钢管（7）的外侧壁上固定焊接有袖阀管注浆管（12），在袖阀管注浆管（12）中设置有袖阀管芯管（15），袖阀管芯管（15）的管芯注浆枪头（16）是设置在既有构筑物（1）正下方的，在袖阀管芯管（15）的入浆口上连接有注浆机（13）。

2.根据权利要求1所述的一种下穿既有构筑物管幕施工沉降控制补偿系统，其特征在于，注浆机（13）的袖阀管注浆压力为2兆帕。

3.一种下穿既有构筑物管幕施工沉降控制补偿方法，包括以下步骤：

第一步、在既有构筑物（1）的下方准备开挖的矿山法暗挖下穿段区间隧道（3）的左端开挖出区间人防段隧道（4）；

第二步、在锁扣管幕钢管（7）的外侧壁上焊接锁扣（14）的母扣，在第二根锁扣管幕钢管（2）的外侧壁上焊接锁扣（14）的子扣，在锁扣管幕钢管（7）的外侧壁顶面上和第二根锁扣管幕钢管（2）的外侧壁顶面上分别焊接袖阀管注浆管（12）；在1重量份的膨润土中，加入9-11重量份的水，搅拌均匀，得到膨润土浆液；

第三步、将钢管顶进设备（8）安装在已开挖的区间人防段隧道（4）的直角后背墙（6）上，在区间人防段隧道（4）的上方端头墙（5）与钢管顶进设备（8）之间安装锁扣管幕钢管（7），启动钢管顶进设备（8），将锁扣管幕钢管（7）顶入上方端头墙（5）前方的既有构筑物（1）下方的土体中；

第四步、在第一根锁扣管幕钢管（7）被顶入上方端头墙（5）前方的既有构筑物（1）下方的土体过程中，当钢管顶进设备（8）的顶进压力达到20兆帕时，将第一根锁扣管幕钢管（7）上焊接的袖阀管注浆管（12）接到注浆机（13）上，在注浆机（13）中装入第二步得到的膨润土浆液，并将膨润土浆液注入到第一根锁扣管幕钢管（7）周围的土体中，以降低第一根锁扣管幕钢管（7）在顶进过程中的摩擦阻力；在第一根锁扣管幕钢管（7）顶入到既有构筑物（1）下方土体的整个过程中，钢管顶进设备（8）的螺旋钻杆（9）的端头顶端是设置在第一根锁扣管幕钢管（7）中的，并且螺旋钻杆（9）的端头顶端距离第一根锁扣管幕钢管（7）的右端口的外端面10厘米；在顶进过程中，若钢管顶进设备（8）的顶进压力再次达到20兆帕时，通过钢管顶进设备（8）将螺旋钻杆（9）向前推进，使螺旋钻杆（9）的端头探出到第一锁扣管幕钢管（7）的右端口外端面外10厘米处，达到松动锁扣管幕钢管（7）前方土体的目的；

第五步、在已完成顶入工作的第一根锁扣管幕钢管（7）的一侧定位第二根锁扣管幕钢管（2），使第二根锁扣管幕钢管（2）的子扣与第一根锁扣管幕钢管（7）的母扣接插在一起，启动钢管顶进设备（8），将第二根锁扣管幕钢管（2）顶入到上方端头墙（5）前方的既有构筑物（1）下方的土体中，在顶入过程中重复第四步，使第二根锁扣管幕钢管（2）顺利顶入到位；

第六步、依次将后续的锁扣管幕钢管（7）顶入到上方端头墙（5）前方的既有构筑物（1）下方的土体中，并将相邻的两锁扣管幕钢管插接在一起，形成锁扣管幕；

第七步、当既有构筑物（1）发生沉降时，将袖阀管芯管（15）的管芯注浆枪头（16）伸到既有构筑物（1）的正下方，在注浆机（13）中装入双液注浆液，通过注浆机（13）对构筑物（1）正下方的土体进行双液注浆，使构筑物（1）的沉降得到补偿。