一种机械劈裂破除顶管大孤石施工方法技术

本发明专利技术公开了一种机械劈裂破除顶管大孤石施工方法；所述施工方法步骤包括挖掘竖井至障碍物上方，之后使用水磨钻和劈裂棒从顶部破除障碍物，再清理并从竖井中运出障碍物碎渣；所述施工方法考虑了多种施工因素，包括挖掘深度计算、钻孔间距计算、护壁材料和设计，以及处理有毒气体和大涌水量等问题。本施工方法适用于城镇顶管顶进中遭遇微风化大孤石等坚硬障碍物阻挡顶管机头继续向前顶进的工况中；尤其适用于障碍破除作业空间受限、顶管埋深较大、障碍物体积大的破除施工，成本优势和施工效率提升显著。提升显著。提升显著。

【技术实现步骤摘要】
一种机械劈裂破除顶管大孤石施工方法


[0001]本专利技术涉及工程施工
具体而言，涉及一种机械劈裂破除顶管大孤石施工方法。

技术介绍

[0002]国内目前清除
对于坚硬大型障碍物的处理措施主要有：竖井开挖、钻孔清除、慢速磨顶、开舱清楚、套管清障、顶进对接、钻爆清除、顶管回退等8 种形式。钻孔技术遇到软弱、复杂底层容易塌孔；而钻爆、回退等方式会形成较高成本费用以及对底层等周边环境较大影响，不利于文明环保施工。此外这些方法通常对应于埋深较浅、或者地上地下等周边环境较为单一，施工场地较为宽广的情况下适用，对于在 16m 及以上埋深的顶管作业区域，则不适用。相比而言，通过竖井开挖至地下障碍物所在位置，直接进行破除施工，效果最理想，可实施性也最强。
[0003]根据已公开的技术方案，公开号为EP4047177A1的技术方案，提出一种用于连续对岩石进行钻孔和破碎的装置，其在目标破碎物的表面设置连续的上、下导轨，沿上、下导轨设置钻孔设备以使得在目标破碎物表面进行高效的连续穿孔操作后，形成整齐的裂缝；公开号为CN109958448A的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械劈裂破除顶管大孤石施工方法，其特征在于，所述施工方法适用于地下工程中，顶管机械推进路线上存在大孤石或其他坚硬障碍物阻挡时，对障碍物的处理；所述施工方法通过开挖竖井到达障碍物上方，通过水磨钻配合劈裂棒从障碍物顶部破坏障碍物后，从竖井内运出障碍物的碎渣从而达到坚硬障碍物的清除；其中，所述竖井采用分段开挖并同时做好井壁支护，施工方法包括以下步骤：S100：施工前勘探准备，并选择适合施工位置进行测量；S200：进行竖井井位定线，在竖井中心将定位件打入地面，浇筑井圈锁口；S300：分节段开挖竖井，计算每节段的每日挖掘深度为H的建议数值，挖掘过程及时清理竖井内渣料；每节段挖掘的当天使用钢模浇铸混凝土制作护壁；竖井挖掘到达障碍物上方指定高度2～3米后停止等井径挖掘，开始采用坡度比例为1:0.5的斜面进行放坡挖掘，直到障碍物侧立面；S400：采用水磨钻在障碍物表面进行钻孔，取出所钻取的圆柱型芯体；将劈裂棒放进成型的孔中，启动液压泵使劈裂棒对障碍物进行破除，最后清理障碍物劈裂后的碎渣；劈裂目标为障碍物破除至顶管机头能够穿越即可完工；其中，每节段的每日挖掘深度H的建议数值的计算方法为：；其中，ε为安全系数，根据施工地点的市政规划而定；D为竖井的实际施工外径，D
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为外径参考值，由相关技术人员通过实验测定后设定的多个固定数值，并且要求D/D
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∈[0.5,2]；λ为比例调节系数，且λ∈[0.4,0.8]，由相关技术人员根据具体施工区域的地质特性选择具体数值；T为当日预期施工时长，T
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为标准每日施工时长；G()为一个施工地下水预测函数，Q为上一节段地下水的涌水量，m为上一节段地下水的水头，通过Q和m的数值预测下一节段的地下水对竖井施工的影响程度。2.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，所述竖井的内径比顶管机头外径大20cm以上。3.如权利要求2所述施工方法，其特征在于，在步骤S300中，在挖掘深度小于3米时，采用大型挖掘机在原地面进行土方起挖；在挖掘深度大于3米时，将小型挖掘机吊入竖井内进行土方起挖，并由汽车式起重机配合料斗进行渣料的垂直运输从而运出竖井。4.如权利要求3所述施工方法，其特征在于，在步骤S400中，在障碍物表面进行钻孔过程中，每个孔的间距A由以下计算式进行计算：；上式中，Ps为劈裂棒的额定工作压力，k1为对于劈裂棒工作压力的修正系数，根据劈裂棒的插孔深度通过实验数据设定；k
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【专利技术属性】
技术研发人员：张忠杰，刘科，黄胜宏，周龙龙，张帆，付垒，常蒙飞，谈航飞，
申请(专利权)人：中铁七局集团有限公司广州开发区财政投资建设项目管理中心，
类型：发明
国别省市：