[发明专利]一种土压平衡盾构土仓进排土引起的地表沉降预测方法有效
申请号: | 201610707226.4 | 申请日: | 2016-08-23 |
公开(公告)号: | CN106295057B | 公开(公告)日: | 2019-04-30 |
发明(设计)人: | 王树英;瞿同明;阳军生;何卫;胡钦鑫;傅金阳 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 邓建辉 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: |
本发明公开了一种土压平衡盾构土仓进排土引起的地表沉降预测方法。根据盾构在初始掘进阶段的掘进数据和地表沉降数据,通过推导盾构掘进参数(N/v)与盾构排土引起的地层损失的关系式,反算出螺旋输送机排土效率η和地表沉降槽宽度i,建立盾构在下一环掘进时的地表沉降预测公式: |
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搜索关键词: | 一种 压平 盾构 土仓进排土 引起 地表 沉降 预测 方法 | ||
【主权项】:
1.一种土压平衡盾构土仓进排土引起的地表沉降预测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1):当盾构在掘进过程中,土仓压力开始稳定时,测定在一环管片时间T内盾构排出渣土体积V和渣土重量G,通过渣土重量G除以渣土体积V,得到渣土的重度γ1;记录掘进速度v、螺旋输送机转速N、渣土改良材料添加重量G2;步骤(2):结合盾构掘进时螺旋输送机排出渣土重度G与盾构自身参数即螺纹节距P、螺旋输送机芯轴直径D1和螺旋输送机内径D2,基于公式(1)反算螺旋输送机出土效率η:
其中:N为螺旋输送机转速,D2为螺旋输送机内径,D1为螺旋输送机芯轴直径,P为螺纹节距;步骤(3):根据盾构排出渣土重量G,盾构实际土体开挖重量G1,渣土改良材料添加重量G2,基于公式(2)计算T时间内有效出土比Ke:
步骤(4):结合地勘参数即原地层重度γ2和掘进速度v,基于公式(3)计算盾构理论进土量G3;在完全没有地层损失的情况下,盾构掘进T时间内,理论进土量G3为:
步骤(5):结合有效出土比Ke、螺旋输送机出土效率η、螺旋输送机转速N、螺旋输送机参数即螺纹节距P、螺旋输送机芯轴直径D1和螺旋输送机内径D2、渣土重度γ1、地层重度γ2、盾构掘进直径D与掘进速度v,采用公式(4)计算土仓排土引起的地层损失值Vloss:
步骤(6):结合计算地层损失值与实测地表沉降值,通过公式(5)反算地表沉降槽宽度i:
其中:Smax为地表最大沉降值;i为地表沉降槽宽度;步骤(7):通过公式(6)建立考虑盾构掘进参数的地表沉降预测公式:
其中,x为横断面上距离隧道中心轴线的距离,P为螺纹节距;步骤(8):盾构在新的掘进环,将盾构掘进速度v、螺旋输送机转速N代入公式(6),能预测地表即将产生的沉降值。
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