(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 202211192621.5 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 中铁 （天津） 轨道交通投资 建设有限 公司 地址 300400 天津市北辰区双街 镇双辰北 路与双丰道交口东北侧闽双聚贤园 24-6 申请人 中铁投资集团有限公司 　 中铁隧道局集团有限公司 　 中铁隧道局集团路桥工程有限公司 　 北京中铁隧建 筑有限公司 　 天津大学 (72)发明人 韩圣章　赵岗领　夏曾银　刘颖　 冀叶涛　王君　何占江　孟灵波　 郭华军　陈晓明　李现军　梁安平　 张坦　孟庆岩　祁可录　马小龙　程雪松　郑刚　崔肇琳　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李素兰 (51)Int.Cl. E21D 9/00(2006.01) E02D 17/04(2006.01) E02D 3/12(2006.01) E21B 7/04(2006.01) E21B 33/13(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种同时恢复隧道沉降及水平变形的注浆 方法 (57)摘要 本发明公开了一种同时恢复隧道沉降及水 平变形的注浆方法， 步骤为： 通过数值模拟软件 计算竖向注 浆和斜向多点注浆的位置及注浆量， 每一环管片相对应位置处分别设置一个竖向注 浆孔和多个斜向注浆孔； 准备第一注 浆装置和第 二注浆装置； 在竖向注浆孔中插入第二注浆装 置， 在斜向注浆孔中分别插入第一注浆装置； 在 地连墙内侧开挖基坑， 观察隧道内监测设备， 若 某一环管片产生位移和形变， 则向与该环环管片 对应位置处的竖向注浆孔和斜向注浆孔内的注 浆管内注 浆； 浆液凝固后形成竖向注 浆体与多个 点注浆体， 注浆过程中持续观察监测设备， 待隧 道水平位移、 竖向位移、 椭圆度恢复到设定值时， 停止注浆。 采用本方法隧道竖向刚体位移恢复率 接近1。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115419414 A 2022.12.02 CN 115419414 A 1.一种同时恢复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 其特 征在于包括以下步骤： 步骤一、 在挖设基坑前通过数值模拟软件进行数值模拟得到位于既有隧道和待挖设基 坑外壁处的地连墙之间的竖向注浆孔的位置和大小以及出浆口位于既有隧道下方 的斜向 注浆孔的位置和大小； 在待挖设基坑的长度范围内且与既有隧道的每一环管片相对应位置 处分别设置一个所述的竖向注浆孔和多个斜向注 浆孔， 所述的多个斜向注浆孔从远离基坑 一侧的地 面钻入地下； 步骤二、 准备第一注浆装置和第二注浆装置， 每根第一注浆装置和第二注浆装置均包 括注浆管， 其中在第二注浆装置的注浆管 的下端的管壁上开有多个出浆孔， 在与多个出浆 孔对应位置处的注浆管的外壁上环套固定有囊袋； 步骤三、 按照步骤一中确定的竖向注浆孔的位置及大小以及各斜向注浆孔的位置及大 小钻孔； 步骤四、 在每个竖向注浆孔中插入第二注浆装置， 在每个斜向注浆孔中分别插入第一 注浆装置； 步骤五、 在地连墙内侧开挖基坑， 同时观察安装在既有隧道内壁及轨道道床上的监测 点处的位移监测设备输出数据， 若某一环管片产生位移和形变， 则向与该环环管片对应位 置处的竖向注浆孔和斜向注浆孔内的注浆管内注 浆， 所述的位移监测设备包括隧道水平位 移监测设备、 竖向位移监测设备、 椭圆度监测设备； 步骤六、 浆液在各个沿竖直方向设置的第二注浆装置的注浆管中的出浆孔处流入囊 袋， 浆液在竖向注浆孔内的囊袋处凝固形成竖向注浆体， 浆液在各个斜向注浆孔的第一注 浆装置的注浆管流出形成多个点注浆体； 在注浆过程中， 持续观察安装在既有隧道内的位 移监测设备， 待隧道水平位移、 竖向位移、 椭圆度恢复到设定值时， 停止注浆。 2.根据权利要求1所述的同时恢 复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 其特征在于： 与每 一环管片相对应位置处的多个斜向注浆孔的孔底的中心点的连线与隧道的中心轴线垂直 设置。 3.根据权利要求1或者2所述的同时恢复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 其特征在 于： 所述的斜向注 浆孔内的注 浆管与水平方向夹角B为40 °～45°， 三个出浆口所在水平线的 中点与既有隧道的中心之间的连线与过既有隧道中心的竖轴方向重合且所述的连线位于 三个出浆口所在水平线的中点和既有隧道外轮廓之间的距离为3m ‑3.5m， 相邻的两个点注 浆体中心之间的间距为2m ‑2.5m。 4.根据权利要求3所述的同时恢 复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 其特征在于： 竖向 注浆体与既有隧道之间在沿既有隧道水平轴线方向的最短水平距离为3m ‑3.5m， 竖向注浆 体水平中心线与隧道水平轴线之间的竖直距离为1m,竖向注浆体长度取5m ‑6m。 5.根据权利要求4所述的同时恢 复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 其特征在于： 向斜 向注浆孔注浆时， 从远离基坑一侧向基坑侧依次向注浆管内注浆， 注浆同时观察监测设备 输出数据， 每个点注浆的注浆 量达到预计的注浆 量即可停止注浆。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115419414 A 2一种同时恢复隧道沉降及 水平变形的注浆方 法 技术领域 [0001]本发明涉及主动控制注浆方法， 具体涉及 一种竖向柱状注浆结合多点注浆恢复隧 道水平刚体位移、 竖向刚体位移和椭圆度的方法。 背景技术 [0002]在地铁线路周边兴建的高层建筑物越来越密集； 为空间利用最大化， 建筑物与地 铁线路保持在较小的水平距离， 且建筑物的地下室深度逐渐在增大。 为开发地下空间而进 行的基坑施工不可避免地引起周边土体产生变形， 从而引发土体中隧道产生变形。 这给地 铁线路的结构安全和运营安全带来 威胁， 也对基坑设计水平及施工技 术带来新的挑战。 [0003]已有不少文献报道了由于基坑施工引发邻近地铁盾构隧道或者车站结构产生大 变形， 甚至引起管片开裂、 墙体开裂以及渗漏水等严重病害的情形。 为减小基坑施工对邻近 既有隧道的影响， 常需要采取主动保护措施和 被动保护措施。 被动保护措施主要包括： (1) 加强支护系统； (2)优化开挖方式； (3)加固坑内土体； (4)隔离墙(桩)。 被动措施 通常会造成 基坑造价显著提高、 工期显著增长， 多数情况下上述被动措施很难实现邻近已运营隧道的 mm级变形控制。 注浆是主动控制措施之一， 注浆广泛用于抬升建筑物、 隧道和管线。 邻近既 有隧道进 行注浆也可有目的地使隧道产生一定量的水平变形， 从而实现注浆对隧道水平变 形的主动控制和纠正， 采用注浆同时控制隧道变形和竖向变形。 目前有关注浆抬升既有建 筑物或者隧道的研究较多， 而有关注浆控制隧道水平变形 的研究较少， 且已有研究多是工 程案例分析， 尚缺乏控同时控制隧道水平变形和竖向变形的系统注浆理论及策略。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服已有技术的缺点， 提出一种可以较好地恢复隧道水平刚体 位移、 竖向刚体位移和椭圆度， 尤其针对竖向刚体位移， 使竖向刚体位移恢复率接近1的同 时恢复隧道沉降及水平变形的方法。 [0005]为解决上述 技术问题， 通过以下的技 术方案予以实现。 [0006]本发明提出一种同时恢复隧道沉降及水平变形的注浆方法， 包括以下步骤： [0007]步骤一、 在挖设基坑前通过数值模拟 软件进行数值模拟 得到位于既有隧道和待挖 设基坑外壁处的地连墙之间的竖向注浆孔的位置和大小以及出浆口位于既有隧道下方 的 斜向注浆孔的位置和大小； 在待挖设基坑的长度范围内且与既有隧道的每一环管片相对应 位置处分别设置一个所述的竖向注浆孔和多个斜向注浆孔， 所述的多个斜向注浆孔从远离 基坑一侧的地 面钻入地下； [0008]步骤二、 准备第一注浆装置和第二注浆装置， 每根第一注浆装置和第二注浆装置 均包括注浆管， 其中在第二注浆装置的注浆管 的下端的管壁上开有多个出浆孔， 在与多个 出浆孔对应位置处的注浆管的外壁上环套固定有囊袋； [0009]步骤三、 按照步骤一中确定的竖向注浆孔的位置及大小以及各斜向注浆孔的位置 及大小钻孔；说　明　书 1/3 页 3 CN 115419414 A 3