一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统及注气方法技术方案

本发明专利技术公开了一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，包括监测系统、注气系统和控制系统；监测系统包括孔隙水压力传感器、第一位移传感器及数据采集仪；孔隙水压力传感器用于测量土体内部渗透水压力，其设于隧道土体中；第一位移传感器设于管片外表面及其外土体间；孔隙水压力传感器及第一位移传感器通过有线或无线方式与数据采集仪连接；注气系统包括依次连接的气泵、压力调节阀和气管；气管用于输送气体至液化土体处；控制系统接收来自监测系统的信号，输出信号控制注气系统的工作。本发明专利技术还公开了一种防止液化导致隧道管片上浮的注气方法。本发明专利技术可以启动注气系统对液化土体处注气，降低土体的液化程度。

A gas injection system and method to prevent the floating of tunnel segment caused by liquefaction

【技术实现步骤摘要】
一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统及注气方法
本专利技术涉及一种盾构隧道领域，特别涉及一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统及注气方法。
技术介绍
当前城市地铁隧道普遍采用盾构法施工,但随着盾构施工过程中遇到的地层越来越复杂,对盾构施工技术提出了更高的要求。地铁盾构掘进施工过程中，管片上浮问题比较突出，部分项目甚至严重到需设置调坡以适合线路设计，造成了较大的工期及经济损失。为了确保地铁隧洞线型满足设计及保证工程质量，需将管片上浮位移量控制在规定的合理范围内。盾构掘进时管片的上浮主要是因为管片抗浮能力不足所引起，管片上浮问题受到多种复杂因素的影响，包括水文地质、工程地质、掘进工法及工艺措施、管片构造、管片后压浆等。管片上浮值较大，不加以控制的话，易导致管片错台、开裂、破损及隧道轴线偏位等问题，从而影响隧洞成型质量。目前国内处理管片上浮的方法，包括改变注浆稠度以及双液垂直同步注浆等方法，这两种方法的原理，都是尽可能提高注浆液的稠度及固体物质的含量，从而提高浆液与隧道之间的粘结力，从而抵御隧道管片的上浮，这种方法在地层中水量丰富的地层施工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，包括监测系统、注气系统和控制系统；所述监测系统包括孔隙水压力传感器、第一位移传感器及数据采集仪；所述孔隙水压力传感器用于测量土体内部的渗透水压力，其设于隧道不同位置的土体中；所述第一位移传感器用于检测隧道管片与管片外土体间的相对位移，其设于隧道管片外表面及管片外土体间；所述孔隙水压力传感器及所述第一位移传感器通过有线或无线方式与所述数据采集仪连接；所述注气系统包括依次连接的气泵、压力调节阀和气管；所述气泵用于产生压缩气体；所述压力调节阀用于调节压缩气体的压力；所述气管用于输送压缩气体至液化土体处；所述控制系统接收来自所述监测系统的信号，输...

【技术特征摘要】
1.一种防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，包括监测系统、注气系统和控制系统；所述监测系统包括孔隙水压力传感器、第一位移传感器及数据采集仪；所述孔隙水压力传感器用于测量土体内部的渗透水压力，其设于隧道不同位置的土体中；所述第一位移传感器用于检测隧道管片与管片外土体间的相对位移，其设于隧道管片外表面及管片外土体间；所述孔隙水压力传感器及所述第一位移传感器通过有线或无线方式与所述数据采集仪连接；所述注气系统包括依次连接的气泵、压力调节阀和气管；所述气泵用于产生压缩气体；所述压力调节阀用于调节压缩气体的压力；所述气管用于输送压缩气体至液化土体处；所述控制系统接收来自所述监测系统的信号，输出信号控制所述注气系统的工作。


2.根据权利要求1所述的防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，环绕隧道周向均布8个所述孔隙水压力传感器。


3.根据权利要求1所述的防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，所述第一位移传感器为回弹式LVDT位移传感器。


4.根据权利要求1所述的防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，所述压力调节阀为电动压力调节阀；所述控制系统输出信号控制所述电动压力调节阀的工作。


5.根据权利要求1所述的防止液化导致隧道管片上浮的注气系统，其特征在于，所述气管包括干气管和支气管；所述支气管上设有一排直径1.5～2.5mm的通气孔；所述支气管伸入液化土体中。

【专利技术属性】
技术研发人员：周海祚，郭知一，郑刚，杨鹏博，王恩钰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12