一种顶管周围减阻泥浆探测方法、系统、终端及存储介质

本申请涉及隧道与地下工程，尤其涉及一种顶管周围减阻泥浆探测方法、系统、终端及存储介质。

背景技术：

1、随着顶管技术的发展，顶管断面越来越大，且顶进距离越来越长，大断面顶管管周与减阻泥浆和土体间的顶进阻力成为制约其长距离顶进的关键。同时，管土间阻力的减小有利于减少顶管施工对地层和临近建构筑物的扰动。然而，由于大断面顶管周减阻泥浆的压力和厚度难以低成本地进行准确探测，使管周减阻泥浆时空分布规律不清，施工时常根据操作人员经验进行注浆，管周往往无法形成有效的润滑泥浆套，极大地增大顶进阻力和地层环境扰动。

2、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种顶管周围减阻泥浆探测方法、系统、终端及存储介质，旨在解决现有技术中大断面顶管周减阻泥浆的压力和厚度难以低成本地进行准确探测，使管周减阻泥浆时空分布规律不清，在注浆后容易导致管周无法形成有效的润滑泥浆套的问题。

2、本申请实施例第一方面提供一种顶管周围减阻泥浆探测方法，所述顶管周围减阻泥浆探测方法包括如下步骤：在多个减阻泥浆探测装置安装在顶管管节内壁后，获取多个所述减阻泥浆探测装置的空间坐标；在顶管顶进与泥浆注入过程中，获取多个所述减阻泥浆探测装置采集的管周减阻泥浆的压力数据；获取泥浆套贯入阻力特征点和地层贯入阻力特征点，并在顶管施工过程中根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，计算多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的减阻泥浆厚度和泥浆套厚度；根据所述空间坐标、所述压力数据、多个所述减阻泥浆厚度和多个所述泥浆套厚度，生成顶管管周减阻泥浆的三维空间分布云图，以对顶管施工时减阻泥浆的注浆提供指导。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述空间坐标为三维直角坐标系下的空间位置；所述在多个减阻泥浆探测装置安装在顶管管节内壁后，获取多个所述减阻泥浆探测装置的空间坐标，具体为：将所述减阻泥浆探测装置穿过顶管管节四周的泥浆置换钢管，固定安装在顶管管节内壁上，并在将顶管管节吊装至始发井后，采集多个所述减阻泥浆探测装置各自在三维直角坐标系下对应的空间位置。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，每个所述减阻泥浆探测装置包括伸缩杆和土压力传感器，所述伸缩杆末端与所述土压力传感器连接，初始状态下所述伸缩杆使得所述土压力传感器位于顶管管节外壁内侧；所述获取多个所述减阻泥浆探测装置采集的管周减阻泥浆的压力数据，具体为：每间隔预设时间获取多个所述土压力传感器采集的管周减阻泥浆的压力数据。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述获取泥浆套贯入阻力特征点和地层贯入阻力特征点，具体包括：对施工土样进行减阻泥浆渗透试验，控制所述伸缩杆伸长使得所述土压力传感器与管周减阻泥浆、泥浆套和土层接触，得到贯入阻力行程曲线；根据所述贯入阻力行程曲线，确定泥浆套贯入阻力特征点和地层贯入阻力特征点。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，计算多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的减阻泥浆厚度和泥浆套厚度，具体包括：根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，获取多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的第一行程值和第二行程值；将各所述第一行程值分别作为对应的所述减阻泥浆探测装置的所述减阻泥浆厚度，并将各所述第二行程值与对应的各所述第一行程值的差值分别作为对应的所述减阻泥浆探测装置测得的所述泥浆套厚度。

7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，获取多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的第一行程值和第二行程值，具体包括：针对每一所述减阻泥浆探测装置，根据所述泥浆套贯入阻力特征点，得到所述伸缩杆伸长使得所述土压力传感器接触泥浆套的第一行程值；针对每一所述减阻泥浆探测装置，根据所述地层贯入阻力特征点，得到所述伸缩杆伸长使得所述土压力传感器接触土层的第二行程值。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述三维空间分布云图包括压力分布图和厚度分布图；所述根据所述空间坐标、所述压力数据、多个所述减阻泥浆厚度和多个所述泥浆套厚度，生成顶管管周减阻泥浆的三维空间分布云图，以对顶管施工时减阻泥浆的注浆提供指导，具体包括：根据所述空间坐标和所述压力数据，生成顶管管周减阻泥浆的压力分布图，以对顶管施工时调整减阻泥浆注浆压力值提供指导；根据多个所述减阻泥浆厚度和对应的多个所述泥浆套厚度，生成顶管管周减阻泥浆的厚度分布图，以对顶管施工时调整减阻泥浆注浆量提供指导。

9、本申请实施例第二方面还提供一种顶管周围减阻泥浆探测系统，其中，所述顶管周围减阻泥浆探测系统包括：

10、坐标获取模块，用于在多个减阻泥浆探测装置安装在顶管管节内壁后，获取多个所述减阻泥浆探测装置的空间坐标；

11、压力获取模块，用于在顶管顶进与泥浆注入过程中，获取多个所述减阻泥浆探测装置采集的管周减阻泥浆的压力数据；

12、厚度计算模块，用于获取泥浆套贯入阻力特征点和地层贯入阻力特征点，并在顶管施工过程中根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，计算多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的减阻泥浆厚度和泥浆套厚度；

13、云图生成模块，用于根据所述空间坐标、所述压力数据、多个所述减阻泥浆厚度和多个所述泥浆套厚度，生成顶管管周减阻泥浆的三维空间分布云图，以对顶管施工时减阻泥浆的注浆提供指导。

14、本申请实施例第三方面还提供一种终端，其中，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的顶管周围减阻泥浆探测程序，所述顶管周围减阻泥浆探测程序被所述处理器执行时实现如上所述的顶管周围减阻泥浆探测方法的步骤。

15、本申请实施例第四方面还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有顶管周围减阻泥浆探测程序，所述顶管周围减阻泥浆探测程序被处理器执行时实现如上所述的顶管周围减阻泥浆探测方法的步骤。

16、有益效果：本申请提供一种顶管周围减阻泥浆探测方法、系统、终端及存储介质，本申请通过多个减阻泥浆探测装置的空间坐标、多个减阻泥浆探测装置采集的压力数据、多个减阻泥浆探测装置各自对应的减阻泥浆厚度和泥浆套厚度，生成顶管管周减阻泥浆的三维空间分布云图（包括管周泥浆压力分布图和管周泥浆厚度分布图），实现以低成本准确探测顶管管周减阻泥浆的压力和厚度的目的，从而得到准确的周减阻泥浆时空分布规律，进而提供在顶管施工时减阻泥浆注浆的指导，使得注浆后管周能够形成有效的润滑泥浆套，降低顶进阻力和地层环境扰动。

1.一种顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述顶管周围减阻泥浆探测方法包括：

2.根据权利要求1所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述空间坐标为三维直角坐标系下的空间位置；

3.根据权利要求1所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，每个所述减阻泥浆探测装置包括伸缩杆和土压力传感器，所述伸缩杆末端与所述土压力传感器连接，初始状态下所述伸缩杆使得所述土压力传感器位于顶管管节外壁内侧；

4.根据权利要求3所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述获取泥浆套贯入阻力特征点和地层贯入阻力特征点，具体包括：

5.根据权利要求4所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，计算多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的减阻泥浆厚度和泥浆套厚度，具体包括：

6.根据权利要求5所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述根据所述泥浆套贯入阻力特征点和所述地层贯入阻力特征点，获取多个所述减阻泥浆探测装置各自对应的第一行程值和第二行程值，具体包括：

7.根据权利要求1所述的顶管周围减阻泥浆探测方法，其特征在于，所述三维空间分布云图包括压力分布图和厚度分布图；

8.一种顶管周围减阻泥浆探测系统，其特征在于，所述顶管周围减阻泥浆探测系统包括：

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的顶管周围减阻泥浆探测程序，所述顶管周围减阻泥浆探测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的顶管周围减阻泥浆探测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有顶管周围减阻泥浆探测程序，所述顶管周围减阻泥浆探测程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的顶管周围减阻泥浆探测方法的步骤。