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申请/专利权人：中铁四局集团有限公司;中铁四局集团有限公司创智工程科技分公司;中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司

摘要：本发明涉及深部地层典型障碍物清除风险辨识及控制装置领域，特别是一种深部地层型混凝土结构清除风险辨识方法及模拟试验设备。旨在解决现阶段清除过程中，对现有构件的力学性能存在硬性依赖，因而存在安全隐患的问题。本发明包括如下步骤：（1）数据收集；（2）设置设备施工参数预警值，之后开启施工；（3）在预警值参照下，控制抓斗工作参数，确定竖井回填措施；（4）利用过程中参数变化形成风险预辨识。优点在于：有效结合数字信息，提前分析深部地层型混凝土结构清除施工对周边环境影响的机理与规律，确定监测范围与监测标准，开启实时的风险辨识，实现后续沉井的安全顺利施工。

主权项：1.一种深部地层型混凝土结构清除风险辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）数据收集：在开始清除混凝土结构之前，采用数值分析软件建立施工影响范围内地层及建筑物三维有限元计算模型，模拟地连墙机械法清障施工的全过程，通过数值计算得到的地层水平位移、沉降量及应力分布与建构筑物的变形及受力，揭示与地连墙机械法清障施工对地层及构筑物变形及受力作用的影响机理；（2）设置设备施工参数预警值，之后开启施工：基于工程资料和数值模拟计算结果，制定相应的施工监测方案并进行工程现场施工监测，分析地连墙机械法清障施工过程中地层、构筑物关键点位的沉降量、水平位移、应力，通过对工程监测数据与有限元计算结果的分析，系统研究与地连墙机械法清障施工的影响分区，地层、建构筑物的变形及受力演变特征，建立周边地层变形预测模型；（3）控制抓斗工作参数，确定竖井回填措施：深部地层型混凝土结构清除成套设备施工辅助配套措施，即利用搓管机加工沉地套管，套管内安装横向钻进机构，所述横向钻进机构对混凝土结构实施预先钻进，以降低后续盾构掘进的刀头施工强度，上述深部地层型混凝土结构清除成套设备施工辅助配套措施实施的过程中，基于数值模拟结果和施工监测数据，确定液压抓斗的冲击力及闭合力；在挤压套管的过程中实时进行纠偏控制，提高沉井施工的质量和效率；制定合理的竖井回填措施，控制地层与构筑物的受力及变形；研究多次沉井的施工控制措施，形成合理高效辅助施工工法，顺利完成多次交叉沉井施工；（4）利用过程中参数变化形成风险预辨识：包括如下辨识步骤：a.施工开启后，套管安装过程中，实施检测关键点位沉降值，当数据表现出探测点明显凹陷时，判定存在局部管涌和沉降；b.液压爪斗取土的工作过程中，实时检测套管周边压力，当套管两侧对称位置的探测数据不相同时，判定有局部力不均衡的现象发生，调节液压爪斗工作过程中冲击力，进一步检测套管变形情况，同时施加反作用力对套管进行纠偏；c.回填过程中，采用上述步骤b的步骤，对套管的形位进行监控，防止土壤回填过程中填装密度不均匀引发的局部沉降。

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