[发明专利]用于盾构穿越施工控制的方法

权利要求书

1.一种用于盾构穿越施工控制的方法，其特征在于，包括：盾构穿越前阶段两倍洞径的施工控制，盾构穿越阶段两倍洞径的施工控制，以及盾构穿越后阶段两倍洞径的施工控制，而且，具体到每个阶段可以采取不同的施工控制措施，

其中盾构穿越前阶段两倍洞径的施工控制包括：通过前阶段施工进行数据采集，合理设定掘进参数；模拟盾构穿越出段线隧道时的状态，对注浆、土仓压力、掘进速度、地表沉降进行掘进控制，同时结合第三方自动监测系统的监测数据对掘进参数进行调整，确保盾构穿越出段线隧道不产生变形；以及在盾构穿越前施作止水环，防止管片壁厚地下水过大造成掘进过程中发生喷涌，

其中所述盾构穿越阶段两倍洞径的施工控制包括：控制掘进参数，控制出土量以及控制注浆参数，其中控制掘进参数包括：按照盾构穿越前阶段设定的掘进参数进行掘进控制，同时结合第三方监测的自动化监测数据对掘进参数进行调整，控制出土量包括：根据盾构实际掘进切削量来调整螺旋机转速及闸门大小以确保排土均匀适量，防止超挖及欠挖，以及控制注浆参数包括：同步注浆时控制注入量，二次补注浆时控制注浆压力，同时结合第三方自动监测系统的沉降数据进行注浆调整，并在盾尾进行壁厚注浆，从而施作止水环，所述掘进参数包括土仓压力，刀盘扭矩、刀盘转速和掘进速度，

其中盾构穿越后阶段两倍洞径的施工控制包括：控制掘进参数，其中按照上一阶段设定的掘进参数进行掘进控制，同时结合第三方监测的自动化监测数据对掘进参数进行调整，掘进参数包括土仓压力，刀盘扭矩、刀盘转速和掘进速度；控制出土量，其中根据盾构实际掘进切削量来调整螺旋机转速及闸门大小以确保排土均匀适量，防止超挖及欠挖；控制注浆参数，其中同步注浆时控制注入量，二次补注浆时控制注浆压力，同时结合第三方自动监测系统的沉降数据多次进行注浆调整，并施作止水环，避免水土流失造成地面沉降；以及确保管片之间的刚性连接，减少因为盾构推力不足导致的环缝渗漏，

其中，利用具有具体膨润土和泡沫两套独立的渣土改良系统进行渣土改良，其中在螺旋机上设置2个加泥加水口，在刀盘前面设置8个添加剂注入口，以及在舱壁设置6个注入孔，以改良刀盘正面渣土和土仓内的渣土，以及

其中，增加开口率为30％的面板式刀盘的盾构机的刀圈的尺寸，其中刀圈尺寸增加为17.4寸，并在刀盘周边安装保径刀，从而增加刀圈和刀圈周边耐磨性，减少刀具更换。

2.根据权利要求1所述的用于盾构穿越施工控制的方法，其特征在于，还包括：

采用土压平衡模式掘进并辅助气压模式，保证土仓上部0.8-1.5米的范围内空仓以气压为主，同时土仓上部以平衡阀设定最大气压值，且当土仓压力高于设定压力时停止供气；和

通过减小刀盘转速，提高掘进速度，使每个切削断面在单位时间内切削次数减小，同时通过加入泡沫剂、分散剂来降低刀盘转动，从而减小对土体所造成的扰动和防止结泥饼的产生。

3.根据权利要求2所述的用于盾构穿越施工控制的方法，其特征在于，刀盘转速为1.3-1.5r/min，刀盘扭矩的最大值控制在1000～1800kN·m，掘进速度保持在30mm/min以内，右线推进上部土压控制在130-140kpa，左线推进上部土压控制在150-160kpa。

4.根据权利要求1所述的用于盾构穿越施工控制的方法，其特征在于，在同步注浆中浆液水泥含量在正常段和盾构穿越段选用不同水泥含量浆液，水泥含量比例为2:3。

5.根据权利要求1所述的用于盾构穿越施工控制的方法，其特征在于，还包括：当出现螺旋机喷涌时，

关闭螺旋输送机的后门，向前掘进，使土仓内建立平衡模式；

通过刀盘的转动，将土仓内的土体搅拌均匀，然后在将螺旋输送机的后门慢慢打开，打开度为10％，边掘进边出土，始终保持土仓内压力稳定，使螺旋机内慢慢形成土塞效应；以及

掘进过程中向土仓内注入泡沫剂或膨润土或聚合物的外加剂，从而提高渣土的流动性和止水性，减少水的注入量。