一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法技术

本发明专利技术涉及超大直径顶管施工技术领域，具体为一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，包括：测量定位放样，包括施工前测量和施工时管道顶进偏差测量。顶管施工前，测量出始发井、接收井中心坐标，测设顶进曲线。顶管施工时，利用激光经纬仪测量机头、机尾和测量光靶的平面坐标及高程，然后根据机头切口、光靶、机尾之间的长度关系计算出切口的平面坐标及高程，再根据设计轴线算出机头切口及机尾的偏离值，随时掌握顶管顶进姿态；有益效果为：本发明专利技术能够有效控制顶管顶进姿态和地表沉降，保证施工质量和安全性；顶管机具有二次破岩功能，有效切割复合地层中的坚硬岩石；顶管管节采用双保险防水措施。保险防水措施。保险防水措施。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法


[0001]本专利技术涉及超大直径顶管施工
，具体为一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法。

技术介绍

[0002]顶管法是一种非明挖的修筑地下空间结构物的施工技术，在挖掘时主要通过土压平衡式和泥水平衡式两种方法达到挖掘面的稳定。其中，泥水平衡式顶管机在切削土体时，通过泥水系统将调成一定比重的泥水送至顶管机头前挖掘面处，使泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，从而防止泥水向挖掘面渗透，并不断调节泥水压力平衡地下水压力和土压力使得挖掘面稳定。
[0003]泥水平衡式顶管法已经广泛应用于地下工程(隧道、综合管廊、雨水箱涵)的施工中，但目前其主要适用于地质均匀地段，但是对于不均质地段，特别是上软下硬复合地层而言，使用泥水平衡式顶管机进行开挖的方式较少，且尚未有5.4m超大直径顶管开挖工程先例。
[0004]在复合地层下，由于开挖土体软硬悬殊，顶管顶进姿态难以控制；同时由于开挖面积增大，土层扰动范围扩大，地表总体沉降增大，因此，需要对顶管施工过程时顶进姿态及地表沉降加以控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，包括：
[0007]步骤一：测量定位放样，包括施工前测量和施工时管道顶进偏差测量。顶管施工前，测量出始发井、接收井中心坐标，测设顶进曲线。顶管施工时，利用激光经纬仪测量机头、机尾和测量光靶的平面坐标及高程，然后根据机头切口、光靶、机尾之间的长度关系计算出切口的平面坐标及高程，再根据设计轴线算出机头切口及机尾的偏离值，随时掌握顶管顶进姿态；
[0008]步骤二：推力及后背墙反力计算；
[0009]步骤三：设备安装，基坑内主要设备安装顺序为基座
→
导轨
→
千斤顶
→
顶管机，基坑顶主要设备安装顺序为动力系统
→
控制室
→
注浆泵
→
发电机。所有设备安装完成后必须进行试运行及调试；
[0010]步骤四：顶管顶进，将机头顶入土体m以后，再进行首节管的安装。顶进过程中，根据土质情况和顶进效果控制调整刀盘转速和扭矩；根据顶进曲线图观察顶管机顶进姿态及发展趋势，采取调整纠偏千斤顶的方法对顶管顶进进行纠偏；
[0011]步骤五：顶管贯通，顶管出洞前，减缓顶管机顶进速度，对刀盘予以保护，同时进行
两次定向测量，纠正顶进轴线偏差；顶管贯通后进行触变泥浆置换，每隔一根管预留一个注浆孔作为泄浆孔，用于触变泥浆排出，泄浆孔位于相邻两根管材注浆孔的中间，每根管材泄浆孔左右错开布置，用于保证触变泥浆顺利置换。
[0012]优选的，所述顶管包括第一顶管和第二顶管，第一顶管的表面固定有加强管，加强管的直径大于第一顶管的直径，加强管的表面开设有焊接口，加强管的端部开设有插接槽，插接槽与焊接口相通。
[0013]优选的，所述第二顶管的表面开设有环槽，螺母套设在第二顶管表面的环槽中，第二顶管的端部固定有插接管，插接管的直径小于第二顶管的直径,插接管可插接进加强管的内部，且插接管的表面开设有滑槽。
[0014]优选的，所述滑槽中插接有连接板，连接板可在滑槽中移动，且连接板的表面设置有螺纹，连接板插接在螺母的内部，旋拧螺母可带动连接板进行移动。
[0015]优选的，所述连接板的端部连接着支撑环，支撑环的剖面呈梯形，支撑环的一端插接在插接管的内部，且支撑环的表面固定有支撑杆，支撑杆的表面开设有通槽。
[0016]优选的，所述插接管的表面固定有倾斜环，倾斜环的剖面呈三角形，插接管的表面固定有限位环，倾斜环和限位环之间形成套设槽，套设槽的表面套设有密封圈。
[0017]优选的，所述螺母的表面固定有连接杆，连接杆设置有多组，连接杆的表面固定有延伸环，延伸环和连接杆随着螺母进行转动，延伸环和连接杆可插接进插接槽中。
[0018]优选的，所述焊接口中插接有焊接头，焊接头与插接管的表面以及延伸环接触，延伸环和加强管焊接在一起。
[0019]优选的，所述滑槽开设有多组，且每组滑槽中都插接有连接板，连接板随着支撑环进行移动。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术能够有效控制顶管顶进姿态和地表沉降，保证施工质量和安全性；顶管机具有二次破岩功能，有效切割复合地层中的坚硬岩石；顶管管节采用双保险防水措施，有效防止管节渗漏水问题，插接管插接进第一顶管的内部，套设槽中套设有密封圈，密封圈位于倾斜环和限位环之间，将密封圈插接进第一顶管的内部，起到密封的作用，且连接杆和延伸环插接进插接槽中，旋拧螺母，使得连接板在滑槽中移动，连接板带动支撑环移动，支撑环插接进插接管的内部，支撑杆起到支撑作用，使得插接管的内部受到支撑，且加强管位于插接管的外部，焊接头插接进焊接口中，将加强管焊接在插接管的外部，同时将延伸环焊接在插接槽的内部，防止螺母松动。
附图说明
[0022]图1为本专利技术立体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术第一顶管立体结构示意图；
[0024]图3为本专利技术第二顶管立体结构示意图；
[0025]图4为本专利技术第二顶管部分结构示意图；
[0026]图5为本专利技术第二顶管剖面结构示意图；
[0027]图6为图5中A处结构放大示意图。
[0028]图中：第一顶管1、加强管2、第二顶管3、焊接口4、插接槽5、螺母6、连接杆7、延伸环
8、套设槽9、滑槽10、连接板11、支撑环12、支撑杆13、通槽14、插接管15、倾斜环16、密封圈17、限位环18。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本专利技术实施例，并不用于限定本专利技术实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1至图6，本专利技术提供一种技术方案：一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，包括：
[0031]步骤一：测量定位放样，包括施工前测量和施工时管道顶进偏差测量。顶管施工前，测量出始发井、接收井中心坐标，测设顶进曲线。顶管施工时，利用激光经纬仪测量机头、机尾和测量光靶的平面坐标及高程，然后根据机头切口、光靶、机尾之间的长度关系计算出切口的平面坐标及高程，再根据设计轴线算出机头切口及机尾的偏离值，随时掌握顶管顶进姿态；
[0032]步骤二：推力及后背墙反力计算；
[0033]步骤三：设备安装，基坑内主要设备安装顺序为基座
→
导轨
→
千斤顶...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，其特征在于：包括：步骤一：测量定位放样，包括施工前测量和施工时管道顶进偏差测量。顶管施工前，测量出始发井、接收井中心坐标，测设顶进曲线。顶管施工时，利用激光经纬仪测量机头、机尾和测量光靶的平面坐标及高程，然后根据机头切口、光靶、机尾之间的长度关系计算出切口的平面坐标及高程，再根据设计轴线算出机头切口及机尾的偏离值，随时掌握顶管顶进姿态；步骤二：推力及后背墙反力计算；步骤三：设备安装，基坑内主要设备安装顺序为基座
→
导轨
→
千斤顶
→
顶管机，基坑顶主要设备安装顺序为动力系统
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控制室
→
注浆泵
→
发电机。所有设备安装完成后必须进行试运行及调试；步骤四：顶管顶进，将机头顶入土体2m以后，再进行首节管的安装。顶进过程中，根据土质情况和顶进效果控制调整刀盘转速和扭矩；根据顶进曲线图观察顶管机顶进姿态及发展趋势，采取调整纠偏千斤顶的方法对顶管顶进进行纠偏；步骤五：顶管贯通，顶管出洞前，减缓顶管机顶进速度，对刀盘予以保护，同时进行两次定向测量，纠正顶进轴线偏差；顶管贯通后进行触变泥浆置换，每隔一根管预留一个注浆孔作为泄浆孔，用于触变泥浆排出，泄浆孔位于相邻两根管材注浆孔的中间，每根管材泄浆孔左右错开布置，用于保证触变泥浆顺利置换。2.根据权利要求1所述的一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，其特征在于：所述顶管包括第一顶管(1)和第二顶管(3)，第一顶管(1)的表面固定有加强管(2)，加强管(2)的直径大于第一顶管(1)的直径，加强管(2)的表面开设有焊接口(4)，加强管(2)的端部开设有插接槽(5)，插接槽(5)与焊接口(4)相通。3.根据权利要求2所述的一种适用于复合地层的超大直径顶管施工方法，其特征在于：所述第二顶管(3)的表面开设有环槽，螺母(6)套设在第二顶管(3)表面的环槽中，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全英，黄凡，杨明明，汪威，孟庆峰，汪叶苗，杜洪利，张爱中，张永兴，凡兴隆，张家豪，
申请(专利权)人：中建八局第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：