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龙图腾网恭喜武汉市市政建设集团有限公司;中国地质大学(武汉)申请的专利一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115306397B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210774164.4，技术领域涉及：E21D9/00；该发明授权一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法是由李忠超;张志伟;霍超;吴斌;谭冲;梁荣柱;黄超群;刘律;黄栋;李徐德;彭静设计研发完成，并于2022-07-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法在说明书摘要公布了：一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法，包括步骤：布置既有隧道变形监测点；计算开挖影响范围；测量放样，安装顶管机机架、后靠、主顶装置，设备调试，顶管机进洞；吊放垫块和管节；顶管顶进及测量；压注土体固结浆液；既有隧道变形监测；判断隧道最大隆起值，根据既有隧道最大拱顶竖向位移值是否大于或等于设定的预警值决定是否采取压载措施；堆载压重；顶管机出洞。本发明依据计算的开挖影响范围以及隧道变形动态监测结果对既有隧道采取有针对性的变形控制措施，避免因盲目控制造成的人力、物力损耗；根据卸荷平衡法，对管节堆载压重以平衡下方土层产生的卸荷应力，能有效实现控制既有隧道变形的目的；施工效率高，成本低。

本发明授权一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法在权利要求书中公布了：1.一种新建矩形顶管上穿既有地铁隧道卸荷平衡施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、布置既有隧道变形监测点；S2、计算开挖影响范围，将既有隧道视为搁置于Pasternak地基上的Timoshenko梁模型，得到既有隧道纵向变形受新建顶管隧道影响的主要范围，具体为：采用Mindlin解和有限差分法计算既有隧道最大隆起值随开挖距离的变化图，将隆起值无显著变化的区间定为次要影响区，有显著变化的区间定为主要影响区，具体为：开挖面距离既有隧道轴线3倍新建顶管宽度范围内为主要影响区，3倍新建顶管宽度范围外为次要影响区；S3、测量放样，安装顶管机机架、后靠、主顶装置，设备调试，顶管机进洞；S4、吊放垫块和管节；S5、顶管顶进及测量，具体为：顶管顶进速度v在步骤S2中计算得到的次要影响区内控制在3.5~4md，在主要影响区内控制在2~3md，顶推力F结合工程情况按照公式（1）计算，其余施工参数需不断根据地表及隧道变形反馈数据动态调整，以达到最佳状态： F=F1+F2（1）式中：F为最小顶力，单位kN；F1为管道与土层的摩阻力，单位kN，F1=a+b×2Lf，L为顶管顶进长度，单位m；f为管道外壁与土的平均摩阻力，单位kNm2，取7~12kNm2；F2为顶管机的迎面阻力，单位kN，F2=a×bR1，R1为顶管机下部13处的被动土压力，单位kN；a为顶管机宽，单位m；b为顶管机高，单位m；S6、压注土体固结浆液，顶管顶进时通过管壁注浆孔及时压注固结浆液，使浆液渗入顶管周围土层，在土层中硬化，从而加固土层；S7、既有隧道变形监测；S8、判断隧道最大隆起值，当开挖面在进入主要影响区前，若监测得到的既有隧道最大拱顶竖向位移值小于设定的预警值，则不对管节采取压载措施，后续根据顶管掘进过程中监测得到的既有隧道最大拱顶竖向位移值是否大于或等于设定的预警值决定是否采取压载措施；若不采取压载措施，则重复步骤S4~S7直至步骤S10顶管机出洞；S9、堆载压重，当开挖面在进入主要影响区前或在后续掘进过程中，若监测得到的既有隧道最大拱顶竖向位移值大于或等于设定的预警值，则对管节采取压载措施；S10、当机头抵达接收井后，顶管机出洞。

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