[发明专利]一种弥补地面沉降的装置

说明书

本发明涉及盾构技术领域，具体涉及一种弥补地面沉降的装置，包括升降机构、感应机构、控制机构，所述升降机构设于运行轨道下方土体内，所述感应机构设于所述升降机构与运行轨道之间，用于感应升降机构收到的来自运行轨道的压力，所述控制机构用于根据感应机构收到的压力对升降机构升降进行控制，解决了盾构机在掘进开挖过程中引起地表发生沉降的问题。

技术领域

本发明涉及盾构技术领域，具体涉及一种弥补地面沉降的装置。

背景技术

随着盾构掘进技术在城市隧道开挖过程中的遍及化，盾构法施工过程中不可避免的遇到穿越火车轨道群的情况。然而当盾构机掘进穿越火车轨道时，既有的火车线路下方地面沉降难以预测和控制，若对既有铁路不加以保护，很有可能造成火车轨道的倾斜、变形，若沉降范围过大，过车通过时甚至会造成轨道断裂，最终使得线路停运。

盾构掘进开挖过程中，引起地表发生沉降的因素是多方面的，如(1)盾构机在隧道内进行掘进时，由于推进量与排土量不等的原因，开挖面水压力、土压力与压力舱压力产生不均衡，致使开挖面失去平衡，从而发生地基变形；(2)在盾构施工过程中，由于盾构的壳板与围岩之间不断产生摩擦，从而导致了围岩的扰动，从而导致地基的下沉，尤其是盾构曲线掘进的时候会产生超挖；(3)盾尾产生空隙以及壁后的注浆不足，由于盾构施工中盾尾产生空隙，使得盾壳支撑的围岩朝着尾部变形而使地基向下塌陷，这是由应力释放引起的弹塑性变形。地基下沉的大小受壁后注浆材料材质及注入时间、位置、压力、数量等影响；(4)在盾构施工过程中，由于一些接头的螺栓没有紧固牢靠，就会导致其管片环出现变形，盾尾空隙的实际量增大，管片从盾尾脱出后外压不均等使衬砌变形或变位，从而增大地基下沉；(5)由于施工过程中，开面时常出现涌水或一次衬砌产生漏水时，地下水位下降而造成地基下沉。这一现象是由于地基的有效应力增加而引起固结沉降。

由于引起地面沉降的因素过多，使得在盾构掘进过程中容易发生地面沉降，进而引发一系列的问题。目前控制盾构掘进过程中造成地表沉降的方法一般是规范盾构掘进的施工方法，如控制掘进速率、控制土压力仓、控制注浆压力以及注浆量等；在施工过程中尽量减小对围岩的干扰，尽量减少超挖；严格控制盾构掘进时的地下水位等。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决盾构机在掘进开挖过程中引起地表发生沉降的问题，提供了一种弥补地面沉降的装置。

为了实现上述目的，本发明公开了一种弥补地面沉降的装置，包括升降机构、压力感应器、控制器，所述升降机构设于运行轨道下方土体内，所述压力感应器设于所述升降机构与运行轨道之间，用于感应升降机构收到的来自运行轨道的压力，所述控制器用于根据感应机构收到的压力对升降机构升降进行控制。

所述升降机构包括升降杆、顶杆、大油缸、小油缸、螺纹转头、螺纹孔、活塞，所述顶杆设于所述升降杆下方，所述顶杆下部设于所述大油缸内，所述小油缸设于所述大油缸一侧，所述螺纹孔设于所述小油缸上部，所述螺纹转头通过所述螺纹孔与所述小油缸连接，所述活塞设于所述螺纹转头下端。

所述压力感应器位于所述升降杆上部。

所述控制器内设有转机，所述转机与所述螺纹转头通过传动齿轮连接。

所述升降机构下方设有垫板，所述垫板上设有挡板，所述挡板位于所述升降机构四周。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1、可以有效的控制由于地面沉降带来的危害，防止火车轨道的倾斜、变形；

2、通过升降杆的向上顶升，可以更加快捷方便的补偿已经沉降的地表，增加火车轨道的稳定性，使得火车更加安全的通过盾构机掘进段；