一种箱涵置换管幕施工方法技术

技术编号:21474060 阅读:92 留言:0更新日期:2019-06-29 03:25
本发明专利技术提出了一种箱涵置换管幕施工方法,包括步骤:步骤一:在预建通道两侧分别构筑始发井和接收井;步骤二:在所述始发井内安装管幕机顶进装置和管幕机,通过所述管幕机顶进装置依次顶进所述管幕机,并依次连续顶进管节以形成所需制式的所述管幕;步骤三:安装箱涵顶进装置;步骤四:构筑箱涵,并将首节箱涵与所述管幕端面连接;步骤五:启动所述箱涵顶进装置依次顶进所述箱涵,以依次顶出所述管节,拆卸被顶出的所述管节并出土;步骤六:重复步骤四和步骤五,直至拆除全部所述管节,形成通道;其中,在所述管幕机及所述管节外侧的与土体接触的一侧或两侧设置减摩板,所述管幕机带动所述减摩板同步向前顶进。

【技术实现步骤摘要】
一种箱涵置换管幕施工方法
本专利技术属于地下隧道施工
,具体地,涉及一种箱涵置换管幕施工方法。
技术介绍
近年来,随着城市化进程的不断推进,地面资源以及可开发空间受到的制约越来越大,因此,开发地下空间已呈必然趋势。在城市地下建设过程中,遇到的问题日趋复杂。例如,穿越繁忙城市道路、既有铁路等各种既有构筑物,尤其是大断面、浅埋深地下通道工程日益增多。由此,对地面环境要求也日益严格。目前,下穿既有构筑物的隧道施工方法,主要有矩形顶管法、管幕法、管幕-箱涵顶进法。其中,矩形顶管法采用与通道断面尺寸相同的矩形顶管机顶进施工,直到顶管机全部进入接收井、以及管节全部安装完毕,最终形成完整的地下通道。该方法由于受制于矩形顶管机,对隧道断面尺寸、形状等适应能力差,且不适宜大断面、浅覆土施工。管幕法是先利用管幕施工形成管幕预支护加固,然后在管幕内边开挖边支撑,逐段构筑内部结构,并逐步拆除管幕内支撑,最终形成完整的地下通道。管幕法由于形成管幕后需要在管幕内人工作业,安全性低,且形成管幕的钢管无法回收利用,施工成本过高。管幕-箱涵顶进法是先利用管幕施工形成管幕预支护加固,然后在管幕内部顶进箱涵,边挖边顶,最终形成完整的地下通道,该工法也需要在管幕内人工作业,安全性低,且由于形成管幕的钢管也无法重复利用,施工成本高。
技术实现思路
针对如上所述的技术问题,本专利技术旨在提出一种箱涵置换管幕施工方法,该施工方法能够有效控制地面沉降、且能够适应大断面浅覆土、不受断面尺寸限制、受环境影响小、设备与材料重复利用率高。此外,该施工方法通过箱涵置换土体,能够避免在既有设施下方的挖掘作业,而在隧道外全机械化作业,从而有效提高了施工作业的安全性能。为此,根据本专利技术提出了一种箱涵置换管幕施工方法,包括以下步骤:步骤一:在预建通道两侧分别构筑用于放置顶进设备的始发井,以及用于接收管幕及所述管幕内土体的接收井;步骤二:在所述始发井内安装管幕机顶进装置和管幕机,通过所述管幕机顶进装置依次顶进所述管幕机,并依次连续顶进管节以形成所需制式的所述管幕;步骤三:安装箱涵顶进装置;步骤四:构筑箱涵,并将首节箱涵与所述管幕端面连接;步骤五:启动所述箱涵顶进装置依次顶进所述箱涵,以依次顶出所述管节,拆卸被顶出的所述管节并出土;步骤六:重复步骤四和步骤五,直至拆除全部所述管节,形成通道;其中,在所述管幕机及所述管节外侧的与土体接触的一侧或两侧设置减摩板,所述管幕机带动所述减摩板同步向前顶进。在一个优选的实施例中,在所述预建通道的纵向上相邻的所述管节之间采用法兰螺栓形成连接,在横向上相邻的所述管节之间采用锁扣形成连接。在一个优选的实施例中,所述管幕在横向上形成为“口”字型管幕或“门”字型管幕,且在所述箱涵带动所述管幕顶进过程中保持管幕内土体不动。在一个优选的实施例中,所述管幕在横向上形成为全断面管幕或其他制式的管幕。在一个优选的实施例中,所述箱涵的构筑方式采用现浇、现场拼装或整体吊装的方式来构筑。在一个优选的实施例中,所述箱涵的端面及外缘设置成能够与所述管幕的端面及外缘相适应连接。在一个优选的实施例中,在步骤三中,先拆除所述管幕机顶进装置,再将所述箱涵顶进装置安装在所述始发井内。在一个优选的实施例中,将所述箱涵顶进装置安装在所述接收井内,并在顶进所述管幕机的同时构筑所述箱涵。在一个优选的实施例中,在预建通道两侧设置有挡土装置。在一个优选的实施例中,所述管幕机和所述箱涵在顶进过程中均采用测量纠偏系统进行远程监控管理。与现有技术相比,本专利技术的优点之处在于:本专利技术提供的箱涵置换管幕施工方法能够有效控制地面沉降、适用于穿越既有构筑物。该施工方法通过小型矩形管幕机顶进形成“口”字型管幕,“口”字型管幕对前方土体起超前支护作用,从而在施工过程中,使箱涵推进对土体的扰动很小,对地面构筑物及周边环境影响小。同时,通过设置在管幕外的防背土减摩板将土体与管幕、箱涵隔离,其具有很强的防背土能力,安全性能高。该施工方法通过箱涵置换土体,避免了在既有设施下方的挖掘作业,从而在隧道外全机械化作业,有效提高了施工作业的安全性能,且置换出的渣土未经渣土改良,弃渣无污染。此外,矩形管幕机设备成本较低,且可适应各种不同断面尺寸,矩形管节可回收,重复利用率高。该施工方法适应性广,固有施工设备不受隧道断面尺寸限制,断面适应性强,特别适应特大隧道断面施工,不受覆土深度影响,可适应超浅覆土施工。该施工方法针对浅覆土施工,不会引起地面沉降,工程质量好,且箱涵所需顶推力相对较小,易于工程质量控制。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行说明。图1显示了根据本专利技术的箱涵置换管幕施工方法形成的通道的纵向剖视图。图2显示了始发井和接收井的纵向剖视图。图3显示了挡土装置的设置位置。图4显示了安装在始发井内的管幕机顶进装置和管幕机。图5和图6显示了管幕机进行顶进施工而形成管幕的施工过程。图7是管幕的在一个实施例中的沿图6中A-A断面的剖视图。图8是管幕的在另一个实施例中的沿图6中A-A断面剖视图。图9是管幕的在另外一个实施例中的沿图6中A-A断面剖视图。图10至图12显示了箱涵置换管幕以形成通道的施工过程。在本申请中,所有附图均为示意性的附图,仅用于说明本专利技术的原理,并且未按实际比例绘制。具体实施方式下面通过附图来对本专利技术进行详细地介绍。在本申请中,需要说明的是,为方便讨论,将图1中的水平方向称为纵向方向(即预建通道的延伸方向),将垂直于图1的纸面的方向称为横向方向(即朝向或远离预建通道的方向)。图1示意性地显示了根据本专利技术的箱涵置换管幕施工方法形成的通道100的纵向剖视图。根据本专利技术的箱涵置换管幕施工方法,其根据工程场地的实际需求,需要在既有建筑物101的下方构筑通道100。首先,在预建通道的两端分别构筑始发井110和接收井120。如图2所示,始发井110和接收井120分别构筑在预建通道的两端,且均为竖直井。始发井110用于作为顶进设备的工作场所,接收井120用于接收管幕104(见图6)以及管幕104内的土体102。根据本专利技术,在预建通道两端均构建有挡土装置130。如图3所示,挡土装置130分别设置在始发井110和接收井120内的处于预建通道的始发侧与接收侧。在顶进设备顶进过程中,挡土装置130能够有效防止土体发生坍塌,从而提高了施工的安全性能。实际施工过程中,在构建好挡土装置130后,在始发井110内安装管幕机顶进装置140。如图4所示,管幕机顶进装置140安装在始发井110的底部。管幕机顶进装置140安装完毕后,在管幕机顶进装置140上安装管幕机150。在一个实施例中,管幕机150采用矩形管幕机。在顶进施工前,对管幕机150进行调试以使其具备顺利掘进的条件。在顶进施工时,启动管幕机顶进装置140和管幕机150。图5和图6显示了管幕机150进行顶进施工而形成管幕104的施工过程。如图5和图6所示,管幕机150在管幕机顶进装置140的作用下采用由下而上的原则依次顶进管幕机150,并依次连续顶进管节160以形成所需制式的管幕104。在一个实施例中,管节160采用钢管节。管幕制式根据现场实际工况决定,在图7所示实施例中,管幕104优选在横向上形成为“口”字型管幕,其能够起到超前预支护作用,从而在施工过程中,减小管幕机150的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱涵置换管幕施工方法,包括步骤:步骤一:在预建通道两侧分别构筑用于放置顶进设备的始发井(110),以及用于接收管幕(104)及所述管幕内土体的接收井(120);步骤二:在所述始发井内安装管幕机顶进装置(140)和管幕机(150),通过所述管幕机顶进装置依次顶进所述管幕机,并依次连续顶进管节(160)以形成所需制式的所述管幕;步骤三:安装箱涵顶进装置(180);步骤四:构筑箱涵(190),并将首节箱涵与所述管幕端面连接;步骤五:启动所述箱涵顶进装置依次顶进所述箱涵,以依次顶出所述管节,拆卸被顶出的所述管节并出土;步骤六:重复步骤四和步骤五,直至拆除全部所述管节,形成通道;其中,在所述管幕机及所述管节外侧的与土体接触的一侧或两侧设置减摩板(170),所述管幕机带动所述减摩板同步向前顶进。

【技术特征摘要】
1.一种箱涵置换管幕施工方法,包括步骤:步骤一:在预建通道两侧分别构筑用于放置顶进设备的始发井(110),以及用于接收管幕(104)及所述管幕内土体的接收井(120);步骤二:在所述始发井内安装管幕机顶进装置(140)和管幕机(150),通过所述管幕机顶进装置依次顶进所述管幕机,并依次连续顶进管节(160)以形成所需制式的所述管幕;步骤三:安装箱涵顶进装置(180);步骤四:构筑箱涵(190),并将首节箱涵与所述管幕端面连接;步骤五:启动所述箱涵顶进装置依次顶进所述箱涵,以依次顶出所述管节,拆卸被顶出的所述管节并出土;步骤六:重复步骤四和步骤五,直至拆除全部所述管节,形成通道;其中,在所述管幕机及所述管节外侧的与土体接触的一侧或两侧设置减摩板(170),所述管幕机带动所述减摩板同步向前顶进。2.根据权利要求1所述的箱涵置换管幕施工方法,其特征在于,在所述预建通道的纵向上相邻的所述管节之间采用法兰螺栓形成连接,在横向上相邻的所述管节之间采用锁扣形成连接。3.根据权利要求1或2所述的箱涵置换管幕施工方法,其特征在于,所述管幕在横向...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘飞香程永亮彭正阳刘任丰刘学申鹏飞陈亮张瑞临
申请(专利权)人:中国铁建重工集团有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1