用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置製造方法

2023-05-14 23:41:46

用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置，該分區檢測方法包括：接收第一數據，第一數據包括：圍巖級別，交叉角度，交叉淨距；根據第一數據得出第一隧道上待檢測位置處的強度準則值；將計算得出的待檢測位置處的強度準則值與預先存儲的分區基準值進行比較，確定待檢測位置的分區等級。本發明通過接收第一數據，計算得出後建的第一隧道任意檢測位置處的強度準則值，將強度準則值與預先存儲的分區基準值進行比較，從而確定第一隧道任意位置的強度等級，方便在立體交叉隧道施工前，對立體交叉隧道的相互影響程度進行量化，指導施工過程中隧道支護結構及開挖工法選擇，保障施工的安全性及可靠性。
【專利說明】用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及隧道施工領域，特別地，涉及一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的發展，對基礎設施，尤其是對交通設施建設的需求在不斷增加，同時，高等級的交通幹線也得到了前所未有的發展。例如:高速/重載鐵路和高速公路分別是鐵路、公路等陸路交通發展的主方向；城市地鐵、城市下穿隧道的修建又是緩和城市交通的重要手段；同時，隨著水利水電在西部大開發中的大力發展，引水隧洞的修建隨即大量出現。隨著鐵路、地鐵下穿隧道及引水隧洞修建需求的增加，不可避免的造成新建隧道下穿或上跨既有結構物的立體交叉施工工程大量湧現。與單孔、多孔平行隧道相比，立體交叉隧道的結構受力、圍巖變形等影響施工安全和結構穩定的問題更為複雜，且相關的研究方法和研究成果比較匱乏。其中，如何在設計或施工前期對立體交叉隧道的相互影響程度進行初步估算，為支護結構參數的設計、開挖工法的選擇提供理論依據，目前尚沒有系統的技術成果或規範指南。
[0003]針對現有技術中在立體交叉隧道施工前無法對立體交叉隧道的相互影響程度進行估算，以指導後續施工過程中隧道支護結構及開挖工法選擇的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發明內容】

[0004]本發明目的在於提供一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置，尤其是，一種基於強度準則的用 於交叉隧道施工的分區檢測方法及裝置，以解決現有技術中交叉隧道施工前無法對立體交叉隧道的相互影響程度進行估算的技術問題。
[0005]為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下:
[0006]根據本發明的一個方面，提供一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法，立體交叉隧道包括先建的第二隧道及與第二隧道間隔且交叉施工的後建的第一隧道，該分區檢測方法包括:
[0007]接收第一數據，第一數據包括:圍巖級別，交叉角度，交叉淨距；其中，圍巖級別取第一隧道及第二隧道中相對較差的圍巖級別、交叉角度為第一隧道及第二隧道的中軸線在水平投影上的交叉銳角、交叉淨距為第一隧道上待檢測位置處，第一隧道與第二隧道相鄰外壁間的距離；
[0008]根據第一數據得出第一隧道上待檢測位置處的強度準則值，強度準則值的計算公式為:
[0009]n4 = 1.39exp [ (0.99 θ -29.13Η—53.53 λ ) X 10-3]
[0010]上式中，114為強度準則值、Θ為交叉角度、H為交叉淨距、λ為圍巖級別；
[0011]將計算得出的待檢測位置處的強度準則值與預先存儲的分區基準值進行比較，確定待檢測位置的分區等級。
[0012]進一步地，交叉淨距採用以下計算公式得出:
【權利要求】
1.一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法，其特徵在於，所述立體交叉隧道包括先建的第二隧道及與所述第二隧道間隔且交叉施工的後建的第一隧道，該分區檢測方法包括: 接收第一數據，所述第一數據包括:圍巖級別、交叉角度、交叉淨距；其中，所述圍巖級別取所述第一隧道及所述第二隧道中相對較差的圍巖級別、所述交叉角度為所述第一隧道及所述第二隧道的中軸線在水平投影上的交叉銳角、所述交叉淨距為所述第一隧道上待檢測位置處，所述第一隧道與所述第二隧道相鄰外壁間的距離； 根據所述第一數據得出所述第一隧道上待檢測位置處的強度準則值，所述強度準則值的計算公式為:
n4 = 1.39exp [ (0.99 θ -29.13Η—53.53 λ ) X 10-3] 上式中，1為強度準則值、Θ為交叉角度、H為交叉淨距、λ為圍巖級別； 將計算得出的所述待檢測位置處的強度準則值與預先存儲的分區基準值進行比較，確定所述待檢測位置的分區等級。
2.根據權利要求1所述的用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法，其特徵在於， 所述交叉淨距採用以下計算公式得出:
3.根據權利要求1所述的用於立體交叉隧道施工的分區檢測方法，其特徵在於， 所述預先存儲的分區基準值包括第一分區標準值、第二分區標準值及第三分區標準值；其中，所述第一分區標準值取[n4] < 1.04，所述第二分區標準值取1.04 < [η4]<1.09，所述第三分區標準值取[η4] ^ 1.09。
4.一種用於立體交叉隧道施工的分區檢測裝置，其特徵在於，所述立體交叉隧道包括先建的第二隧道及與所述第二隧道間隔且交叉施工的後建的第一隧道，該分區檢測裝置包括: 接收單元，用於接收第一數據，所述第一數據包括:圍巖級別，交叉角度，交叉淨距；其中，所述圍巖級別取所述第一隧道及所述第二隧道中相對較差的圍巖級別、所述交叉角度為所述第一隧道及所述第二隧道的中軸線在水平投影上的交叉銳角、所述交叉淨距為所述第一隧道上待檢測位置處，所述第一隧道與所述第二隧道相鄰外壁間的距離； 第一計算單元，用於根據所述第一數據得出所述第一隧道上待檢測位置處的強度準則值，所述強度準則值的計算公式為:
n4 = 1.39exp [ (0.99 θ -29.13Η-53.53 λ ) X 10-3] 上式中，1為強度準則值、Θ為交叉角度、H為交叉淨距、λ為圍巖級別； 比較判斷單元，用於將計算得出的所述待檢測位置處的強度準則值與預先存儲的分區基準值進行比較，確定所述待檢測位置的分區等級。
5.根據權利要求4所述的用於立體交叉隧道施工的分區檢測裝置，其特徵在於，還包括:第二計算單元，用於計算出所述交叉淨距供所述第一計算單元調用，所述交叉淨距採用以下計算公式得出:
6.根據權利要求4所述的用於立體交叉隧道施工的分區檢測裝置，其特徵在於，所述預先存儲的分區基準值包括第一分區標準值、第二分區標準值及第三分區標準值；其中，所述第一分區標準值取[n4] < 1.04，所述第二分區標準值取1.04 < [η4]<1.09，所述第三分區標準值取[η4] ≥ 1.09。
【文檔編號】E21D9/00GK103775091SQ201410005077
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2014年1月6日
【發明者】黃國富, 雷明鋒, 彭立敏, 李玉峰, 施成華, 張永紅, 康立鵬, 蔣賢勇 申請人:中國建築第五工程局有限公司