(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211137059.6 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 中交三航局第三工程有限公司 地址 210000 江苏省南京市 鼓楼区江边路3 号 申请人 中交第三 航务工程局有限公司 (72)发明人 林文　陈剑　陶文成　李龙　 魏义山　占永杰　王树英　 (74)专利代理 机构 长沙伊柏专利代理事务所 (普通合伙) 4326 5 专利代理师 丁敏 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01)E21D 9/06(2006.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种盾构上跨高压 输油管线施工方法 (57)摘要 本发明提供了一种盾构上跨高压输油管线 施工方法， 其包括如下步骤： 施工前获取输油管 线受到地层土体变形作用下的位移 变形； 根据获 取的现场的土体变形数据构建地表 沉降槽曲线， 并根据地表 沉降槽曲线计算实时位移 变形， 根据 所述实时位移变形修正所述位移变形得到第三 位移变形； 根据第三位移变形以及差异沉降设置 不同的盾构机施工参数。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115438415 A 2022.12.06 CN 115438415 A 1.一种盾构上跨高压 输油管线施工方法， 其包括如下步骤： S1， 获取盾构上跨高压输油管线区域地层的地质条件参数， 并所述地质条件参数建立 精细化大型地层 ‑结构数值模型， 获得在当前地质条件下盾构施工的地表沉降槽曲线， 计算 出在当前地质条件下盾构上跨高压 输油管线时的地层损失率； S2， 根据所述底层损失率计算盾构施工引起的土体位移变形； S3， 根据Pansternak地基模型和所述土体位移变形计算油管线 受到地层土体变形作用 下的位移变形； S4， 根据获取的现场的土体变形数据构建地表沉降槽曲线， 并根据地表沉降槽曲线计 算实时位移变形， 根据所述实时位移变形修正所述位移变形得到第三位移变形； 在所述第 三位移变形超过10mm， 差异沉降大于0.1％L， 执行步骤S5； 在所述第三位移变形小于10mm， 差异沉降小于L/10 00m则执行步骤S6； 其中L 为管节长度； S5， 掘进过程中土仓压力控制在0.85～1.2bar， 土压波动在 ±0.2bar范围之内、 掘进速 度一般不大于20mm/min； 采用水泥砂浆和厚浆两种同步注浆材料、 渣土采用浓度为3％、 发 泡倍率为10的泡沫剂溶 液进行发泡， 泡沫 注入比为6 0％； S6， 土仓压力控制在0.85～1.2bar， 土压波动在 ±0.3bar范围之内、 掘进速度控制在45 ～55mm/min； 采用厚浆作为同步注浆材料、 渣土采用浓度为3％、 发泡倍率为10的泡沫剂溶 液进行发泡， 泡沫 注入比为 40％。 2.根据权利要求1所述的方法， 所述步骤S4中的获取的现场的土体变形数据为： 自动化 地表土体变形监测元器件沿着管线方向布置， 并沿着盾构掘进方向布置3排监测元器件， 每 排元器件距离10m， 1排布置7个， 7个监测元器件中第4个放置在两条盾构隧道的中心轴线 处， 然后其 余6个元器件依次向两边 排开， 每个元器件距离 5m。 3.根据权利要求1所述的方法， 所述水泥砂浆和厚浆两种同步注浆材料的配比为： 水 泥： 100kg、 粉煤灰： 3 50kg、 膨润土： 80kg、 砂： 820kg、 水： 346kg。 4.根据权利要求1所述的方法， 所述厚浆的配比为： 消石灰： 100k g、 粉煤灰： 400k g、 膨润 土： 50kg、 砂： 80 0kg、 水： 317kg。 5.根据权利要求1所述的方法， 所述步骤S5、 S6均包括： 盾构通过后向衬砌背后进行二 次注浆， 二次压浆是弥补同步注浆 不足， 浆液的凝胶时间调整至1～4mi n。 6.根据权利要求1所述的方法， 所述步骤S5中的采用水泥砂浆和厚浆两种同步注浆材 料具体的注浆过程为： 实际的压注量为每环管片理论建筑空隙的130％～180％， 即每推进 一环同步注浆 量为4.0～4.5m3； 泵送出口处的压力控制在0.3 MPa。 7.根据权利要求1所述的方法， 所述步骤S6中的采用厚浆作为同步注浆材料具体的注 浆过程为： 实际的压注量为每环管片理论建筑空隙的130％～180％， 即每推进一环同步注 浆量为4.03～5.58m3 。 泵送出口处的压力控制在0.3 MPa。 8.根据权利 要求1所述的方法， 步骤S5及S6均包括： 控制盾构姿态， 确保盾尾间隙均匀， 确保盾构推进轴线与设计轴线相吻合， 盾尾四周间隙均匀； 通过加大盾尾油脂压注量来防 止浆液通过盾尾流失； 掘进过程中发现盾构机偏差时应逐渐调整。 9.根据权利要求1所述的方法， 步骤S1具体为： 对盾构上跨高压输油管线区域的土体进 行钻探取样， 并进行室内试验， 获取盾构上跨高压输油管线区域地层的地质条件参数； 然 后， 基于FEM和DEM软件建立精细化大型地层 ‑结构数值模 型， 获得在当前地质条件 下盾构施权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438415 A 2工的地表沉降槽曲线， 由此计算出在当前地质条件下盾构上跨高压输油管线时的地层损失 率。 10.根据权利要求1所述的方法， 步骤S3具体为： 将高压输油管线看成Pastern ak地基模 型上的无限长梁， 将地层土体的位移看成施加在输油管线上的分布荷载q(x)， 计算方法如 式(2)所示： 式中： g为土体剪切系数； k 为地基弹性系数， 其中S(x)为土体位移变形； 最后， 联立式(3)的Pastern ak弹性地基梁的控制方程与式(2)， 得到输油管线受到地层 土体变形作用下的位移变形w(x)： 式中： b为弹性 地基梁的宽度； EI 为梁的抗弯刚度； w(x)为管线变形量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438415 A 3