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龙图腾网获悉中交第二航务工程局有限公司申请的专利顶管工作井下沉监测与调控系统及其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：CN116005705B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01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：202211674755.0，技术领域涉及：E02D23/08；该发明授权顶管工作井下沉监测与调控系统及其施工方法是由陈林;张延河;卢海军;崔旭辉;陈春林;岳兴新;向梨梨;王林涛;陈枫;刘涛;许世融;徐舟;鹿瑶;付仁东;夏云飞;闻国骄;谢保康;汤浩;朱思迪;梅钒;夏俊波设计研发完成，并于2022-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本顶管工作井下沉监测与调控系统及其施工方法在说明书摘要公布了：一种顶管工作井下沉监测与调控系统，包括设置在工作井钢筋笼上的监测系统以及设置在工作井外部的调控系统，钢筋笼中部的纵向主筋截断并形成断口，钢筋应变计焊接于纵向主筋断口处，在相邻两层环向主筋之间焊设有注浆管，注浆管下方的两层环向主筋之间穿过设有土压力计基座；土压力计基座上安装有土压力计，工作井内壁上安装有倾角传感器和采集箱；注浆管上连接有注浆管路，工作井外部四周设置有硬化基础，硬化基础上通过高强螺栓设置千斤顶支架，调控系统中的液压千斤顶安装于千斤顶支架上，液压千斤顶与千斤顶控制器连接实现控制。本发明采用上述结构，能够实时查看沉井姿态及受力数据，并及时调整下沉姿态及井壁摩阻力，确保沉井结构的安全性。

本发明授权顶管工作井下沉监测与调控系统及其施工方法在权利要求书中公布了：1.一种顶管工作井下沉监测与调控系统的施工方法，其特征在于：下沉监测与调控系统包括设置在工作井钢筋笼（1）上的监测系统以及设置在工作井外部的调控系统，所述的监测系统由钢筋应变计（6）、土压力计（7）、倾角传感器（8）、采集箱（9）和计算机（14）组成； 所述的调控系统由注浆管路（16）、注浆泵（17）、注浆泵控制器（18）、液压千斤顶（22）和千斤顶控制器（23）组成； 所述的钢筋笼（1）中部的纵向主筋（3）截断并形成断口，钢筋应变计（6）焊接于纵向主筋（3）断口处，在相邻两层环向主筋（2）之间焊设有注浆管（4），注浆管（4）下方的两层环向主筋（2）之间穿过设有土压力计基座（5），且土压力计基座（5）与钢筋笼（1）之间焊接固定； 所述的土压力计基座（5）上安装有土压力计（7），工作井内壁上安装有倾角传感器（8）和采集箱（9）； 所述的注浆管（4）上连接有注浆管路（16），工作井外部四周设置有硬化基础（19），硬化基础（19）上通过高强螺栓（21）设置千斤顶支架（20），调控系统中的液压千斤顶（22）安装于千斤顶支架（20）上，液压千斤顶（22）与千斤顶控制器（23）连接实现控制； 上述顶管工作井下沉监测与调控系统的施工方法包括以下步骤： 1）将监测系统及调控系统安装于工作井上； 2）开挖下沉，利用监测系统开始采集数据，并通过采集箱（9）中的无线传输模块（12）将数据传输至计算机（14），计算机（14）根据预定程序对数据进行处理与分析； 3）计算机（14）根据倾角传感器（8）的数据判断工作井倾斜方向，并将测试倾角与预设极限倾角进行对比； 4）若测试倾角大于预设极限倾角时，计算机（14）向倾斜侧井壁的千斤顶控制器（23）发出指令，启用对应的液压千斤顶（22）； 5）当液压千斤顶（22）的顶力达到井壁混凝土承受上限或井壁垂直时，液压千斤顶（22）的顶力停止上升并保持不变； 6）计算机（14）根据钢筋应变计（6）和土压力计（7）的测试数据计算井壁与土体接触面摩擦系数，并对后续沉井下沉摩阻力进行预测； 7）当摩阻力大于沉井重力时，计算机（14）向注浆泵控制器（18）发出指令，开启注浆泵（17）进行注浆减阻，使井壁与土体接触面摩擦系数降低； 8）继续开挖下沉，重复步骤2）至步骤7），直至下沉到设计标高； 所述的步骤6）中，井壁与土体接触面摩擦系数计算如下： ； 式中： ε a1为当前工况中最底层监测断面四个钢筋应变计测试值的平均值； εan为当前工况中最顶层监测断面四个钢筋应变计测试值的平均值； As为沉井横截面钢筋面积； Es为钢筋弹性模量； Ac为沉井横截面混凝土面积； Ec为混凝土弹性模量； Pa1为当前工况中最底层监测断面四个土压力计测试值的平均值； Pan为当前工况中最顶层监测断面四个土压力计测试值的平均值； a和b分别为沉井的长和宽； h为当前工况中最底层监测断面和最顶层监测断面之间的垂直距离； 后续下沉摩阻力预测计算如下： ； 式中：H为沉井下沉总长度。

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