盾构成型隧道局部轴线超限处理方法与流程

本发明涉及市政工程施工领域，具体地，涉及一种盾构成型隧道局部轴线超限处理方法。

背景技术：

随着我国城市轨道交通建设的迅猛发展，以及地下空间利用率的逐步提升，各大城市已经纷纷加入了地铁施工行列，盾构法隧道施工技术以其独有的智能、安全、快捷、高效等特点与优势，越来越得到广泛的推广及应用。

受地质条件影响(比如地下水丰富或土体疏松)或者盾构掘进时纠偏不及时，会造成成型隧道轴线偏离设定轴线，出现管片断裂、隧道渗漏水或隧道线路不满足车辆运行条件的情况。

技术实现要素：

针对现有技术中管片断裂、隧道渗漏水或隧道线路不满足车辆运行条件的技术问题，本发明提供了一种盾构成型隧道局部轴线超限处理方法，采用该方法可以能够有效对超限管片进行纠偏，保证盾构隧道结构安全和地铁安全运营，并且不影响盾构隧道结构，不额外占用施工作业空间。

为实现上述目的，本发明提供的盾构成型隧道局部轴线超限处理方法包括以下步骤：在盾构隧道成型后，测量管片环沿所述盾构隧道的环向方向的偏移方向以及与所述偏移方向对应的偏移量；根据所述偏移方向和所述偏移量确定偏移管片；根据所述偏移管片确定相对于所述盾构隧道的轴线与所述偏移管片对称的纠偏管片；在所述纠偏管片靠近土体一侧形成纠偏空间；在所述偏移管片靠近土体一侧进行第一次注浆施工，以通过所述第一次注浆施工产生的推动力将与所述偏移管片对应的管片环向所述纠偏空间移动。

进一步地，所述测量管片环在所述盾构隧道的环向方向的偏移方向以及与所述偏移方向对应的偏移量，包括：测量所述管片环的实际环心位置；将所述实际环心位置与设定环心位置进行比较；根据比较结果确定所述管片环在水平方向和竖直方向的偏移方向和偏移量。

进一步地，所述根据所述偏移方向和所述偏移量确定偏移管片，包括：在所述管片环在水平方向和竖直方向中的任一方向的偏移量大于预设偏移量的情况下，确定所述盾构隧道在隧道纵向方向上与所述管片环对应的偏移段；根据所述偏移段确定纠偏段，所述纠偏段在所述隧道纵向方向的长度大于所述偏移段在所述隧道纵向方向的长度；在所述纠偏段内确定所述偏移管片。

进一步地，所述在所述纠偏段内确定所述偏移管片，包括：根据所述偏移方向和所述偏移量确定最大偏移点；在所述环向方向上将距离所述最大偏移点预设范围内的管片确定为所述偏移管片。

进一步地，所述纠偏空间在所述环向方向的长度与所述偏移管片的偏移量对应。

进一步地，所述在所述纠偏管片靠近土体一侧形成纠偏空间，包括：在所述纠偏管片上开设喷射孔；通过所述喷射孔对所述纠偏管片一侧的土体进行切割以形成所述纠偏空间。

进一步地，所述第一次注浆施工的注浆液至少包括水、水泥和水玻璃；所述水、所述水泥和所述水玻璃的质量比为1:1:1。

进一步地，所述方法还包括：在所述偏移管片靠近土体一侧进行所述第一次注浆施工之后，监测与所述偏移管片对应的管片环的漏水情况；在与所述偏移管片对应的管片环出现漏水的情况下，对与所述偏移管片对应的管片环进行第二次注浆施工。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的盾构成型隧道局部轴线超限处理方法，在盾构隧道成型后，先测量管片环沿盾构隧道的环向方向的偏移方向以及与偏移方向对应的偏移量，根据偏移方向和偏移量确定出偏移管片以及与偏移管片对应的纠偏管片，再在纠偏管片的背部形成纠偏空间，在偏移管片的背部进行注浆施工，通过注浆施工产生的推动力将整环管片向纠偏空间移动，将管片环的轴线调整至设定的轴线位置，保证盾构隧道结构安全和地铁安全运营，并且不影响盾构隧道结构，不额外占用施工作业空间。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例提供的盾构成型隧道局部轴线超限处理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的盾构成型隧道局部轴线超限处理方法中实际环心位置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1，本发明实施例提供一种盾构成型隧道局部轴线超限处理方法，该方法包括以下步骤：s101：在盾构隧道成型后，测量管片环沿所述盾构隧道的环向方向的偏移方向以及与所述偏移方向对应的偏移量；s102：根据所述偏移方向和所述偏移量确定偏移管片；s103：根据所述偏移管片确定相对于所述盾构隧道的轴线与所述偏移管片对称的纠偏管片；s104：在所述纠偏管片靠近土体一侧形成纠偏空间；s105：在所述偏移管片靠近土体一侧进行第一次注浆施工，以通过所述第一次注浆施工产生的推动力将与所述偏移管片对应的管片环向所述纠偏空间移动。

具体地，本发明实施例中，隧道成型贯通后，先对隧道进行测量，确定每环管片环的轴线位置，将轴线位置与设定轴线位置进行对比确定出管片环的偏移方向以及在该偏移方向上的偏移量，根据偏移方向和偏移量确定出偏移较大的偏移管片，在与该偏移管片对应的管片环上确定相对于轴线与该偏移管片对称的纠偏管片，在纠偏管片的背面形成可以容许管片环移动的纠偏空间，在偏移管片的背部进行第一次注浆施工，浆液凝固堆积与周围的土体相互作用产生对偏移管片的反向推动力，偏移管片又与该管片环上附近的管片相互搭接，偏移管片能够带动同一管片环上的其他管片同时移动，使得整个管片环向朝向纠偏空间移动，将管片环的轴线纠正至设定轴线。在纠偏过程中，要随时检测管片环的实际环心位置，若实际环心位置仍超限则继续注浆，当管片环的轴线达到设定轴线时停止第一次注浆施工。

本发明实施例中，可以对单独一个偏移的管片环进行纠偏，也可同时对多个相邻的管片环同时纠偏。

根据本发明实施例提供的方法，能够将管片环的轴线调整至设定的轴线位置，保证盾构隧道结构安全和地铁安全运营，并且可以在盾构隧道内进行施工，不影响盾构隧道结构，不额外占用施工作业空间。

进一步地，所述测量管片环在所述盾构隧道的环向方向的偏移方向以及与所述偏移方向对应的偏移量，包括：测量所述管片环的实际环心位置；将所述实际环心位置与设定环心位置进行比较；根据比较结果确定所述管片环在水平方向和竖直方向的偏移方向和偏移量。

具体地，本发明实施例中，将管片环的中心位置作为管片环的环心，检测每一管片环的实际环心位置，以该管片环的设定环心位置为原点，沿环向方向建立二维坐标轴，在坐标轴中标记实际环心位置，将实际环心位置与设定环心位置进行比较，确定实际环心位置相对于设定环心位置在水平方向和竖直方向的偏移方向和偏移量。如图2所示，实际环心位置在水平方向偏移20cm，竖直方向偏移20cm。

根据本发明实施例提供的方法，能够准确确定出管片环的偏移方向和偏移量，保证纠偏效果，提高工程质量。

进一步地，所述根据所述偏移方向和所述偏移量确定偏移管片，包括：在所述管片环在水平方向和竖直方向中的任一方向的偏移量大于预设偏移量的情况下，确定所述盾构隧道在隧道纵向方向上与所述管片环对应的偏移段；根据所述偏移段确定纠偏段，所述纠偏段在所述隧道纵向方向的长度大于所述偏移段在所述隧道纵向方向的长度；在所述纠偏段内确定所述偏移管片。

具体地，本发明实施例中，如果管片环的偏移量小于设定偏移量，则认为管片环在合理的偏移范围之内，并不会影响隧道内铺设轨道或者对盾构隧道结构安全造成危害，可以无需对该管片环进行纠偏。如果管片环在水平方向和竖直方向中的任一方向的偏移量大于预设偏移量，则认为偏移较大需要立即对管片环进行纠偏施工。

隧道由多个管片环沿纵向方向依次排列而成，管片环偏离时，隧道纵向方向上相邻的管片环也会发生轻微的偏离，如果仅对偏移量大于设定偏移量的偏移管片环纠偏，未对该偏移管片环相邻的管片环纠偏，则偏移管片环与相邻的管片环之间会出现缝隙，造成漏水、漏沙甚至垮塌的风险，因此本发明实施例中，在确定出管片环(即偏移段)的偏移量大于预设偏移量之后，将该管片环在纵向方向上相邻的管片环以及该管片环(即纠偏段)确定为需要进行纠偏处理的管片环。在需要进行纠偏处理的管片环上确定偏移管片。

举例说明，比如隧道由1-20环管片环纵向排列组成，如果检测出第8-13管片环的偏移量大于预设偏移量，确定第8-13管片环为偏移段，在隧道纵向方向上将第8-13管片环相邻的管片环也确定为需要进行纠偏处理的管片环，比如将第7-14管片环或者6-15管片环确定为偏移段，在该偏移段内确定偏移管片。

本发明实施例中，预设偏移量可以根据隧道的实际尺寸设定，本实施例中不做限制。

根据本发明实施例提供的方法，能够避免隧道纠偏之后，纠偏的管片环与为纠偏的管片环之间出现缝隙，存在漏水、漏沙甚至垮塌的风险，保证盾构隧道结构安全和地铁安全运营。

进一步地，所述在所述纠偏段内确定所述偏移管片，包括：根据所述偏移方向和所述偏移量确定最大偏移点；在所述环向方向上将距离所述最大偏移点预设范围内的管片确定为所述偏移管片。

具体地，本发明实施例中，在确定出纠偏段之后，确定纠偏段内每一管片环的偏移方向和偏移量，根据偏移方向和偏移量，确定出管片环上偏移距离最大的最大偏移点。请参考图2，在一种实施方式中，可直接在坐标轴中将管片环设定位置的设定环心位置与实际位置的实际环心位置连线，该连线的延长线在偏移朝向上与设定位置的交点即最大偏移点。在另一实施方式中，可以根据实际环心在水平方向20cm的偏移量以及竖直方向20cm的偏移量，根据直角三角形边长公式计算出实际环心最大偏移量为28.3cm，再确定管片环的每一点的偏移量，将在偏移朝向上偏移量为28.3cm的点为最大偏移点。确定出最大偏移点之后，在环向方向上将距离最大偏移点预设范围(比如1m)内的管片确定为纠偏管片。

本发明实施例中，预设范围可以根据管片环的实际尺寸和偏移量确定，本实施例中不做限制。

根据本发明实施例提供的方法，能够准确确定出最大偏移点，继而可以根据最大偏移点确定出偏移管片，提高了隧道纠偏的准确性，确保盾构隧道结构安全和地铁安全运营。

进一步地，所述在所述纠偏管片靠近土体一侧形成纠偏空间，包括：在所述纠偏管片上开设喷射孔；通过所述喷射孔对所述纠偏管片一侧的土体进行切割以形成所述纠偏空间。

具体地，本发明实施例中，在确定出纠偏空间之后，在纠偏管片上开设多个喷射孔，将l型高压水枪喷头穿过喷射孔放置于纠偏管片背后，开启l型高压水枪对纠偏管片背后的土体进行切割，形成纠偏空间。

根据本发明实施例提供的方法，能够快速形成纠偏空间，加快施工进度。

进一步地，所述纠偏空间在所述环向方向的长度与所述偏移管片的偏移量对应。

具体地，本发明实施例中，为了保证管片环在环向方向上有移动空间，纠偏空间的长度大于等于偏移管片的偏移量，优选地，纠偏空间在环向方向的长度略大于偏移管片的偏移量，以对管片环的纠偏提供足够的空间，比如管片环的偏移量为20cm，纠偏空间的长度可以为21cm。

进一步地，所述第一次注浆施工的注浆液至少包括水、水泥和水玻璃；所述水、所述水泥和所述水玻璃的质量比为1:1:1。

具体地，本发明实施例中，注浆液为水、水泥和水玻璃的混合液，水、水泥和水玻璃的质量比为1:1:1，凝固时间为40秒。

进一步地，所述方法还包括：在所述偏移管片靠近土体一侧进行所述第一次注浆施工之后，监测与所述偏移管片对应的管片环的漏水情况；在与所述偏移管片对应的管片环出现漏水的情况下，对与所述偏移管片对应的管片环进行第二次注浆施工。

具体地，本发明实施例中，在纠偏盾构隧道之后，要随时检测隧道的渗漏水情况，当隧道出现渗漏水时，需要及时在管片环后进行第二次注浆施工，注浆液为水、水泥和水玻璃的混合液，水、水泥和水玻璃的质量比为1:1:1，凝固时间为40秒。

根据本发明实施例提供的方法，能够对管片后的缝隙进行填补，有效封堵管片后部来水，防止隧道后期形变。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。