[发明专利]长距离岩石顶管施工清渣控制方法

权利要求书

1.一种长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，包括：

确定在长距离岩石顶管施工中管节的单位长度摩阻力阈值；

监测顶管机的顶力和机头阻力，并根据监测结果确定管节顶进距离范围对应的单位长度摩阻力；

判断管节的单位长度摩阻力是否超过单位长度摩阻力阈值；

若没有超过，则继续监测顶管机的顶力和机头阻力以确定管节的单位长度摩阻力；

若超过，则对管节底部进行清渣；

所述确定在长距离岩石顶管施工中管节的单位长度摩阻力阈值包括：

获取长距离岩石顶管施工的施工参数和接触角度阈值；

根据施工参数和接触角度阈值计算管节的单位长度摩阻力阈值；

采用以下计算公式计算单位长度摩阻力阈值f_max：

K_c为接触压力增大系数，γ_m为泥浆重度，2θ为接触角度阈值，R为管节外半径，H为液体自由液面与管节顶面之间的距离，G_c是管节每延米重量，G_s为管节每延米配重、D_p为管节外直径，P_m为注浆压力，μ_m为管浆摩擦系数，f_k为中轴线偏差影响系数、μ_s为管岩摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，根据顶管机的注浆孔分布位置设定所述接触角度阈值。

3.根据权利要求1所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，所述施工参数包括管节外直径、管节每延米重量、每延米配重、管节半径、注浆压力、管岩摩擦系数、管浆摩擦系数、顶进距离、泥浆重度、中轴线偏差影响系数、接触压力增大系数。

4.根据权利要求3所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，通过管-岩接触面直剪试验获取所述管岩摩擦系数。

5.根据权利要求3所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，根据所述顶进距离确定所述中轴线偏差影响系数。

6.根据权利要求3所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，通过数值模拟确定所述接触压力增大系数。

7.根据权利要求1-6任一所述的长距离岩石顶管施工清渣控制方法，其特征在于，所述根据监测结果确定管节的单位长度摩阻力包括：

根据监测结果生成摩阻力曲线；

对摩阻力曲线分段进行曲线拟合，确定顶进距离范围对应的单位长度摩阻力。