机械顶管施工工艺制造技术

本发明专利技术涉及顶管施工技术领域，旨在提供机械顶管施工工艺，其包括放样复核；井施工；顶管设备、地面辅助设施安装；顶管设备出工作井；控制台预设顶进轴线，并以激光点形式显示顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系，同时，应用后台内设用于模拟顶管施工过程的三维模拟模型；应用后台实时获取控制台的施工过程数据，输入所述三维模拟模型内，所述三维模拟模型控制应用后台报警；操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置，直至激光点与顶进轴线的位置偏差小于或等于预设值；顶管设备进接收井；顶进出土。本发明专利技术具有辅助操作人员查知机头运行方向并及时进行机头运行方向调整的效果，以减少施工时因人为误差影响施工质量的情况发生。

Construction technology of mechanical pipe jacking

【技术实现步骤摘要】
机械顶管施工工艺
本专利技术涉及顶管施工
，尤其是涉及机械顶管施工工艺。
技术介绍
目前，顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，其开挖工作井与接收井，在工作井内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入接收井内，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起，同时，把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以实现非开挖敷设地下管道施工。顶管施工解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，具有经济、高效、保护环境的优点。现有的顶管施工的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。在施工过程中，由于土质、设备的操作等原因，容易导致管子的方向或高程出现偏差，需要及时地查知机头运行方向并及时进行机头运行方向的调整。顶管机一般都配设有激光导向装置，激光导向装置根据激光与视准轴的偏差量进行导向。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在顶管施工时，一般由一名受过专业训练的操作人员在地面控制室外操作并仔细检测整个操作系统、观察掘进机内的土压、油压、激光束位置，对操作人员的专业要求较高，施工时对操作人员的依赖程度大，要求操作人员时刻查知机头运行方向并及时进行机头运行方向的调整，施工时容易存在人为误差影响施工质量。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供机械顶管施工工艺，其具有辅助操作人员查知机头运行方向并及时进行机头运行方向调整的效果，减少施工时因人为误差影响施工质量的情况发生。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：机械顶管施工工艺，包括以下步骤：放样复核；井施工；顶管设备、地面辅助设施安装；顶管设备出工作井；控制台预设顶进轴线，并以激光点形式显示顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系，同时，应用后台内设用于模拟顶管施工过程的三维模拟模型；应用后台实时获取控制台的施工过程数据，输入所述三维模拟模型内，当激光点与顶进轴线的位置偏差超过预设值时，所述三维模拟模型控制应用后台报警；操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置，直至激光点与顶进轴线的位置偏差小于或等于预设值；顶管设备进接收井；顶进出土。通过采用上述技术方案，在顶管施工的过程中，包括放样复核、挖设顶管井、安装顶管设备和地面辅助设施、使顶管设备出工作井、控制台显示顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系、操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置、顶管设备进接收井和顶进出土等工艺流程；同时，应用后台利用三维模拟模型监测顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系，在不满足预设条件时报警，以辅助操作人员查知机头运行方向并及时进行机头运行方向调整的效果，减少施工时因人为误差影响施工质量的情况发生。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用后台结合用于满足施工及施工现场地质情况和周围环境条件的施工图纸生成施工图深化设计模型；所述应用后台获取顶管施工过程的施工数据，利用施工数据对所述施工图深化设计模型进行修正优化；所述应用后台将顶管施工过程分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各进度计划的逻辑关系，制定初步施工进度计划；所述应用后台将所述初步施工进度计划与优化的所述施工图深化设计模型关联，生成所述三维模拟模型。通过采用上述技术方案，利用应用后台获取的顶管施工过程施工数据，再结合应用后台生成的施工图深化设计模型，对施工图深化设计模型进行修正优化，使得施工图深化设计模型满足施工及施工现场地质情况和周围环境条件的实际情况，施工图深化设计模型的模拟效果更好；同时，应用后台将顶管施工过程分解成各个进度计划，列出各进度计划的活动内容、确定各进度计划的逻辑关系以制定初步施工进度计划，将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联，生成三维模拟模型，以用于模拟顶管施工过程、实现顶管施工过程的动态模拟，进而预估实际施工环节可能发生的问题，有利于尽早采取解决措施辅助顶管顺利施工。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述施工过程数据包括井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管预设的顶力值、后背与管口预设承受的顶力值、顶管设备的机头位置和顶进轴线。通过采用上述技术方案，应用后台获取控制台内的关于顶管施工过程的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管预设的顶力值、后背与管口预设承受的顶力值、顶管设备的机头位置和顶进轴线等数据信息，以使三维模拟模型获得更贴合实际施工过程的模拟施工情况，进而有利于三维模拟模型更好地辅助操作人员施工。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：当激光点与顶进轴线的位置偏差超过预设值时，操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置且每次纠偏角度小于或等于1°。通过采用上述技术方案，操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置时纠偏角度小于或等于1°，使得顶管设备的纠偏幅度维持在较佳范围，避免顶管设备的机头位置因大幅度纠偏造成顶进困难、管节碎裂的情况。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在顶管设备出工作井前，在所述工作井内的洞口位置处安装环形橡胶止水圈。通过采用上述技术方案，在工作井内的洞口位置处安装环形橡胶止水圈，起到阻挡作用，以防止在顶管的顶进过程中减摩浆从工作井内的洞口位置流失，进而保证了泥浆套的完整，达到减小顶进阻力的效果。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在顶管设备出工作井后，将所述顶管设备的机头用拉杆与机头后面的管子固定连接，所述拉杆卡接配合有设置在所述地面辅助设施上的手拉葫芦，所述顶管设备的机头每移动预设距离，使所述手拉葫芦和所述拉杆卡接配合，拉紧所述顶管设备的机头与其后的管子。通过采用上述技术方案，顶管设备的机头用拉杆与机头后面的管子固定连接，使顶管设备的机头和机头后面的管子形成一个整体；顶管设备的机头每移动预设距离，使地面辅助设施上的手拉葫芦和拉杆卡接配合，拉紧顶管设备的机头与且其后的管子，使顶管设备的机头沿地面辅助设施的导轨方向顶进；进而顶管设备的机头不容易下沉、顶进安全。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在顶管设备进接收井前，对所述接收井的洞口土体在洞口前5m、洞口四周距管道外侧2-3m范围内进行注浆加固。通过采用上述技术方案，对接收井的洞口土体进行预设范围的注浆加固，以稳固接收井周围的土质，使得顶管设备顺利进入接收井内，也防止顶管设备进接收井时水土沿工具管与井圈之间的建筑空隙涌入接收井内影响井内接头的顺利施工。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：顶管设备进出所述工作井和所述接收井时，均在所述工作井和所述接收井的外侧安插一排深度为管底以下1.5m、宽度为2.5m的钢板桩。通过采用上述技术方案，工作井和接收井的外侧安插的钢板桩形成钢封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机械顶管施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n放样复核；/n井施工；/n顶管设备、地面辅助设施安装；/n顶管设备出工作井；/n控制台预设顶进轴线，并以激光点形式显示顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系，同时，应用后台内设用于模拟顶管施工过程的三维模拟模型；/n应用后台实时获取控制台的施工过程数据，输入所述三维模拟模型内，当激光点与顶进轴线的位置偏差超过预设值时，所述三维模拟模型控制应用后台报警；/n操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置，直至激光点与顶进轴线的位置偏差小于或等于预设值；/n顶管设备进接收井；/n顶进出土。/n

【技术特征摘要】
1.机械顶管施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
放样复核；
井施工；
顶管设备、地面辅助设施安装；
顶管设备出工作井；
控制台预设顶进轴线，并以激光点形式显示顶管设备的机头与顶进轴线的位置关系，同时，应用后台内设用于模拟顶管施工过程的三维模拟模型；
应用后台实时获取控制台的施工过程数据，输入所述三维模拟模型内，当激光点与顶进轴线的位置偏差超过预设值时，所述三维模拟模型控制应用后台报警；
操作人员调节纠偏顶管设备的机头位置，直至激光点与顶进轴线的位置偏差小于或等于预设值；
顶管设备进接收井；
顶进出土。


2.根据权利要求1所述的机械顶管施工工艺，其特征在于：所述应用后台结合用于满足施工及施工现场地质情况和周围环境条件的施工图纸生成施工图深化设计模型；
所述应用后台获取顶管施工过程的施工数据，利用施工数据对所述施工图深化设计模型进行修正优化；
所述应用后台将顶管施工过程分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各进度计划的逻辑关系，制定初步施工进度计划；
所述应用后台将所述初步施工进度计划与优化的所述施工图深化设计模型关联，生成所述三维模拟模型。


3.根据权利要求1所述的机械顶管施工工艺，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝泳斌，邓志光，黄磊栋，李智滔，孙敏强，朱志斌，
申请(专利权)人：广州坚磊建设有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44