【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地铁联络通道机械法施工设备，尤其涉及一种地铁联络通道机械法施工设备选型方法。
技术介绍
1、联络通道作为地铁隧道极为重要的通道设施，承担着地铁两单线区间隧道之间的安全疏散通道和设备连接通道的关键作用。其施工方式主要分为非机械法和机械法两种，随着隧道施工机械化程度的快速提高，联络通道机械法施工方法得到快速推广应用，其中联络通道顶管法施工能有效规避传统冷冻土体结合矿山法开挖施工的各类缺陷，促进了地下空间的发展，具有机械化程度高、施工工期短、成型结构质量好、作业环境安全可控等诸多优点；但目前关于此过程中顶推力荷载变化对主隧道结构安全性影响的关系研究主要是基于工程经验的定性分析，对于不同的工况条件下两者之间具体的关系缺乏清晰的量化关系。专利号为202211733530.8的专利文献公开了一种盾构大纵坡始发施工方法，其公开了以下步骤进行工程勘探，探测施工区间地质状况、规划设计轴线，确定施工的大纵坡坡度；依据施工区间地质状况，进行盾构方式选型；基于工程经验的定性分析来进行设备选型，缺乏量化标准。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述技术问题本专利技术提供一种地铁联络通道机械法施工设备选型方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出一种一种地铁联络通道机械法施工设备选型方法，包括：以下步骤：
3、s1、勘察测量得到地层施工参数，得到主隧道结构尺寸和参数以及联络通道尺寸及参数；
4、s2、确定主隧道结构安全判定标准，确定不同施工模式下主隧道
5、s3、确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系；
6、s4、通过计算不同地层条件、埋深、联络通道断面尺寸不同施工模式施工时极限顶推力的变化以及联络通道最大掘进长度；
7、s5、通过不同施工模式联络通道最大掘进长度的不同得到联络通道机械法施工设备选型的具体量化标准。
8、优选地，所述施工模式为盾构法或顶管法。
9、优选地，步骤s1中，所述地层施工参数包括：主隧道与联络通道埋深、地下水位高度、不同土层容重、泊松比、内摩擦角、弹性模量。
10、优选地，步骤s1中，主隧道结构尺寸和参数包括主隧道外径、主隧道混凝土管片材料参数、主隧道钢混结构管片材料参数、主隧道管片宽度和厚度、主隧道管片拼装方式、管片螺栓选用型号。
11、优选地，步骤s1中，联络通道尺寸和参数包括联络通道外径、联络通道管片宽度和厚度、联络通道管片材料参数。
12、优选地，步骤s2中，确定主隧道径向变形量、错台、接缝张开量、主隧道轴力、弯矩以及螺栓应力为所述主隧道结构安全判定标准。
13、优选地，步骤s3中，采用顶管法施工，确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系为式1：
14、
15、式1中：
16、p为顶力；f为顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数；γ为管道所处土层的容重，单位kn/m3；d1为管道外径，单位m；h为管道顶部以上的覆盖土层的厚度；ω为单位长度管道的重量，单位kn/m；l为管道的长度，单位m；pf为顶进时，掘进机的迎面阻力；土压平衡顶管时，pc为控制土压力，取管片前端中心处的被动土压力；φ为管道所处土层的内摩擦角。
17、优选地，步骤s3中，采用盾构法施工，确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系为式2：
18、
19、式2中：
20、f为顶力，f为顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数；γ为管道所处土层的容重；d1为管道外径；h为管道顶部以上的覆盖土层的厚度；φ为管道所处土层的内摩擦角；l为管道的长度；w为盾构机主机重量，单位kg；d1为管道外径；p0为土层的侧向水土压力；δp2为刀盘面板挤土造成的附加应力；pt为土仓压力；e为孔隙比；μ为土体泊松比；l为土仓长度；ξ为刀盘开口率。
21、优选地，步骤s4中，不同地层条件选择砂土、粘土以及砂粘土复合地层；不同埋深选择埋深15m，20m，25m；不同联络通道断面尺寸选择3.26m，3.65m，3.80m。
22、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果：本专利技术提供的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，通过勘察测量得到地层各项参数，得到主隧道结构尺寸和参数以及联络通道尺寸及参数；确定主隧道结构安全判定标准，确定不同施工模式下主隧道极限顶推力的计算方法；确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系；通过计算不同地层条件、埋深、联络通道断面尺寸不同施工模式施工时极限顶推力的变化以及联络通道最大掘进长度；通过不同施工模式联络通道最大掘进长度的不同得到联络通道机械法施工设备选型的具体量化标准。本方法为解决目前主要基于经验、缺乏量化标准的地铁联络通道机械法施工设备选型进行流程确定，对于不同的工况条件下两者之间具体的关系缺乏清晰的量化关系的问题，通过软件分析计算，得到具体可靠的设备选型方法，为后续地铁联络通道机械法施工提供参考。
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1.一种地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，所述施工模式为盾构法或顶管法。
3.根据权利要求1或2所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S1中，所述地层施工参数包括：主隧道与联络通道埋深、地下水位高度、不同土层容重、泊松比、内摩擦角、弹性模量。
4.根据权利要求3所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S1中，主隧道结构尺寸和参数包括主隧道外径、主隧道混凝土管片材料参数、主隧道钢混结构管片材料参数、主隧道管片宽度和厚度、主隧道管片拼装方式、管片螺栓选用型号。
5.根据权利要求4所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S1中，联络通道尺寸和参数包括联络通道外径、联络通道管片宽度和厚度、联络通道管片材料参数。
6.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S2中，确定主隧道径向变形量、错台、接缝张开量、主隧道轴力、弯矩以及螺栓应力为所述主隧道
7.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S3中，采用顶管法施工，确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系为式1：
8.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S3中，采用盾构法施工，确定主隧道极限顶推力与联络通道掘进长度之间的关系为式2：
9.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤S4中，不同地层条件选择砂土、粘土以及砂粘土复合地层；不同埋深选择埋深15m，20m，25m；不同联络通道断面尺寸选择3.26m，3.65m，3.80m。
...【技术特征摘要】
1.一种地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，所述施工模式为盾构法或顶管法。
3.根据权利要求1或2所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤s1中，所述地层施工参数包括：主隧道与联络通道埋深、地下水位高度、不同土层容重、泊松比、内摩擦角、弹性模量。
4.根据权利要求3所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤s1中，主隧道结构尺寸和参数包括主隧道外径、主隧道混凝土管片材料参数、主隧道钢混结构管片材料参数、主隧道管片宽度和厚度、主隧道管片拼装方式、管片螺栓选用型号。
5.根据权利要求4所述的地铁联络通道机械法施工设备选型方法，其特征在于，步骤s1中，联络通道尺寸和参数包括联络通道外径、联络通道管片宽度和厚度、联络...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓龙，龚煦丛，刘小锋，郭明，钟燕辉，张蓓，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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