一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法与流程

专利2025-04-22  15


本发明涉及工程,具体涉及一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法。


背景技术:

1、随着高速铁路建设的大规模开展,出现了大量的浅埋隧道,对隧道的稳定性和施工安全构成了巨大挑战。管棚支护作为浅埋隧道施工的一种常见支护方法,通过在隧道开挖前,沿着隧道周边预先设置钢管,并在钢管内进行注浆加固,可以有效地支撑周围的地层,减少地表沉降和坍塌风险。

2、注浆工艺是管棚法施工的核心步骤,通过在管棚内注入浆液(如水泥浆、化学浆液等),以填充地层中的空隙,提高地层的强度和稳定性,进而与管棚形成一个整体受力体系,然而,现有技术中的注浆工艺存在很多不确定因素,如浆液的配比、注浆压力、流速等,对注浆质量的控制较为困难,容易导致注浆不均匀、浆液外漏、注浆量不足等问题,尤其是当管棚长度增加时,注浆质量更加难以保证,其中,现有技术中注浆技术难以精确控制浆液在管棚内的分布,容易出现注浆不均匀的情况,这可能导致局部地层加固不足,从而影响隧道的稳定性,在复杂地质条件下,浆液容易通过裂隙、空隙等路径流失或渗漏,导致预期的加固效果无法实现,此外,浆液渗漏还可能污染地下水资源,带来环境问题,注浆过程受到多种因素的影响,如地层条件、注浆压力、流速等,现有方法难以实时监控和调整,这种不确定性增加了施工风险,可能引发地表沉降、隧道变形等问题,现有的注浆技术依赖人工经验和操作,难以精确控制注浆参数(如压力、流量、浆液配比等),这不仅影响施工质量,还可能导致材料浪费,增加施工成本,现有技术中缺乏先进的实时监测和反馈系统,无法对注浆过程中的异常情况进行及时预警和处理,导致问题积累和施工质量隐患。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,解决现有技术可能导致局部地层加固不足,从而影响隧道的稳定性,在复杂地质条件下,浆液容易通过裂隙、空隙等路径流失或渗漏,导致预期的加固效果无法实现的问题,现有方法难以实时监控和调整,这种不确定性增加了施工风险,可能引发地表沉降、隧道变形等问题,现有的注浆技术依赖人工经验和操作,难以精确控制注浆参数(如压力、流量、浆液配比等),这不仅影响施工质量,还可能导致材料浪费,增加施工成本,现有技术中缺乏先进的实时监测和反馈系统,无法对注浆过程中的异常情况进行及时预警和处理,导致问题积累和施工质量隐患的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,所述方法包括如下步骤:

3、s1:准备好注浆材料,调整浆液配比,启动注浆泵和搅拌机,开始注浆操作;

4、s2:传感器实时采集注浆过程中的压力、流量、浓度、温度等数据,确保数据的连续性和准确性;

5、s3:通过数据采集和传输系统,将实时数据传输至智能控制中心,进行分析和处理传感器网络实时监测各项参数,数据实时传输至智能控制系统;

6、s4:智能控制系统对传输的数据进行实时分析,判断注浆过程中的各项参数是否符合设计要求;

7、s5:根据分析结果,智能控制系统自动调整注浆参数,确保浆液均匀分布和注浆效果。

8、优选的,所述步骤s2中数据的采集具体操作通过在注浆管端部压力传感器、流量计、密度计,实时监测管棚内浆液压力状态、注入管棚的浆液量、浆液浓度状态来实现。

9、优选的,所述智能控制系统能够根据地层条件和施工情况的变化,动态调整注浆策略。

10、优选的,所述智能控制系统通过应用机器学习和优化算法,不断学习和改进。

11、优选的,所述智能控制系统实时分析监测数据,检测并识别可能的异常情况,当检测到异常情况时,系统立即反馈给控制中心,并自动调整注浆参数以应对异常。

12、优选的,所述智能控制系统利用人工智能和机器学习算法,根据实时监测数据自动调整注浆参数,确保浆液均匀分布和注浆效果。自适应控制算法能够根据地层条件和施工情况的变化进行动态调整。

13、优选的,所述注浆设备能够精确控制注浆量、注浆速度和浆液配比,确保施工过程中浆液的均匀注入。

14、由上述技术方案可知,本发明具有如下有益效果:

15、该高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,通过智能控制系统确保浆液均匀分布,避免注浆不均匀问题,提高注浆均匀性和效果,实时监测和控制减少了浆液流失和渗漏,提高了注浆效率,异常预警和应急处理系统降低了施工风险,确保施工安全,自动化和智能化控制提高了施工效率,减少了材料浪费,降低了施工成本,解决现有技术可能导致局部地层加固不足,从而影响隧道的稳定性,在复杂地质条件下,浆液容易通过裂隙、空隙等路径流失或渗漏,导致预期的加固效果无法实现的问题,现有方法难以实时监控和调整,这种不确定性增加了施工风险,可能引发地表沉降、隧道变形等问题,现有的注浆技术依赖人工经验和操作,难以精确控制注浆参数(如压力、流量、浆液配比等),这不仅影响施工质量,还可能导致材料浪费,增加施工成本,现有技术中缺乏先进的实时监测和反馈系统,无法对注浆过程中的异常情况进行及时预警和处理,导致问题积累和施工质量隐患的问题。



技术特征:

1.一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述步骤s2中数据的采集具体操作通过在注浆管端部压力传感器、流量计、密度计,实时监测管棚内浆液压力状态、注入管棚的浆液量、浆液浓度状态来实现。

3.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述智能控制系统能够根据地层条件和施工情况的变化,动态调整注浆策略。

4.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述智能控制系统通过应用机器学习和优化算法,不断学习和改进。

5.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述智能控制系统实时分析监测数据,检测并识别可能的异常情况,当检测到异常情况时,系统立即反馈给控制中心,并自动调整注浆参数以应对异常。

6.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述智能控制系统利用人工智能和机器学习算法,根据实时监测数据自动调整注浆参数,确保浆液均匀分布和注浆效果。自适应控制算法能够根据地层条件和施工情况的变化进行动态调整。

7.根据权利要求1所述的一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,其特征在于:所述注浆设备能够精确控制注浆量、注浆速度和浆液配比,确保施工过程中浆液的均匀注入。


技术总结
本发明公开了一种高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,所述方法包括如下步骤:S1:准备好注浆材料,调整浆液配比,启动注浆泵和搅拌机,开始注浆操作;S2:传感器实时采集注浆过程中的压力、流量、浓度、温度等数据,确保数据的连续性和准确性;S3:通过数据采集和传输系统,将实时数据传输至智能控制中心,进行分析和处理传感器网络实时监测各项参数,数据实时传输至智能控制系统;该高铁浅埋隧道超长管棚注浆质量智能控制方法,提高注浆均匀性和效果,实时监测和控制减少了浆液流失和渗漏,提高了注浆效率,异常预警和应急处理系统降低了施工风险,确保施工安全,自动化和智能化控制提高了施工效率,降低了施工成本。

技术研发人员:程多金,汪舒航,张杰胜,张会君,谢韬,张访贤,熊安林,张学龙,陈军杨
受保护的技术使用者:中铁四局集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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