【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,属于顶管施工。
技术介绍
1、邵渡路顶管东西穿越余姚江,全长400m,采用钢筋混凝土管材,其外径达到4.14m,沿线埋深6m~16m。在余姚江两岸分别设置一座工作井和接收井,沉井外径13m,最大下沉深度达到22.5m。由于工作井紧靠余姚江堤防,顶管埋深达到16m,土质为宁波典型的软土地质,产生的水土压力十分强大。在这种环境条件下,顶管机在初始出洞时会发生后退、扭转、磕头等情况,从而影响顶管施工质量。
2、顶管后退:顶管机在刚出洞时,由于顶管机以及管节与周边土层产生的负摩阻力小于顶管机前端收到的水土压力,当千斤顶回缩时,顶管机和管节也会在水土压力的作用下后退,导致顶管机前端土层塌方和地面沉降。
3、顶管扭转:顶管机在刚出洞时,由于顶管机以及管节与周边土层产生的负摩阻力矩小于顶管机前端刀盘的产生的旋转扭矩,导致顶管机尾部随刀盘旋转,致使顶管机内的通风管、排泥管、电力管灯设施出现撕裂破坏,如果不加以控制,会进一步导致刀盘不均匀切削土层,造成土层塌方的安全险情和顶管管节线路偏位的质量问题。
4、顶管磕头:顶管机在刚出洞时,由于顶管机重量集中于刀盘上,如果遇到软土层会出现机头往下倾覆的情况。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,以防止顶管机在初始出洞时会发生后退、扭转、磕头等情况,从而安全、高效、经济地完成顶管顶进工作,提供顶管施工质量。
3、一种适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,包括如下步骤:
4、步骤一、顶管施工前准备:
5、在工作井内安装大管径长距离顶管施工装置;
6、大管径长距离顶管施工装置包括架体、千斤顶、轨道组件以及顶管机;
7、将架体安装在工作井中,并沿着顶进方向在架体上布置轨道组件;
8、在架体的一端安装千斤顶支架,以将千斤顶通过千斤顶支架安装至工作井的后端井壁上所施工的后靠背上;架体的另一端靠近工作井的前端井壁上所预设的洞门施工位置设置;
9、下放顶管机并将顶管机置于轨道组件的前端,然后对顶管机的各个部件进行安装调试后,在前端井壁上所预设的洞门施工位置凿除洞门;
10、在架体靠近洞门的位置处安装有传力架,并将传力架与洞门周围的前端井壁之间通过反拉装置连接,同时在传力架上装配防磕头装置,以与处于所述防磕头装置正下方的顶管机的尾段/顶管管节弹性接触;
11、步骤二、下放首节顶管管节并装配至顶管机尾端;
12、步骤三、布置防扭转装置;
13、在顶管机的尾段、首节顶管管节与传力架之间布置防扭转装置,以抵抗顶管机刀盘产生的扭矩;
14、步骤四、顶管施工至目标位置:
15、启动千斤顶进行顶管施工,以将首节顶管管节顶至目标位置;
16、步骤五、布置止退装置:
17、在首节顶管管节和/或顶管机尾段与传力架之间布置止退装置,以防止千斤顶回缩时,顶管机和首节顶管管节在顶管机前端所受到的水土压力的作用下后退;
18、步骤六、回缩千斤顶至初始位置:
19、步骤七、下放下一节顶管管节并装配至前一节顶管管节的尾端:
20、步骤八、拆卸所布置的止退装置;
21、步骤九、再次启动千斤顶进行顶管施工;
22、在进行步骤九的顶管施工前,需要评估顶管机是否会完全出洞,若判断结果表明顶管机会完全出洞,则在进行步骤九的顶管施工前,先将顶管机尾部的防扭转翼拆卸,再在顶管机后端的顶管管节上增设防扭转翼;
23、在顶管施工结束后,千斤顶回缩至初始位置前,需要再次就处于传力架所在区域的顶管管节布置止退装置;
24、重复步骤七至步骤九,直至完成尾节顶管管节的顶管施工,即可将首节、尾节顶管管节的外包钢板与洞门预埋钢板焊接成整体,完成顶管施工。
25、优选地,所述的反拉装置包括若干反拉杆;施工时,将每一根反拉杆的一端与前端井壁上所设置的预埋锚固结构连接,而将其另一端与架体上所布置的连接结构固定。
26、优选地,所述的预埋锚固结构包括锚筋、预埋钢板以及外连筋;
27、锚筋锚固在井壁中,预埋钢板的一侧与锚筋焊接固定,另一侧则焊接外连筋;反拉杆与外连筋焊接固定;
28、所述的连接结构包括连接板以及机械套筒;连接板与架体焊接固定,且连接板上设置有螺孔,反拉杆穿过螺孔后通过机械套筒拧紧固定。
29、优选地,连接板上设置有若干加劲板;机械套筒与连接板之间设置有垫板。
30、优选地,所述的传力架整体呈u形;包括两根竖向支撑柱以及一根横梁,横梁横跨在轨道组件的上方,两根竖向支撑柱对称地布置在轨道组件处于横向的两侧,且每一根竖向支撑柱的下端与架体固定,上端则与横梁连接。
31、优选地,所述架体根据公路运输标准划分为若干个标准节段;相邻两个标准节段之间通过架体连接板连接;所述传力架通过矩形方管搭建成形,各矩形方管之间设置有剪刀撑。
32、优选地,所述的防扭转装置包括防扭转翼以及防扭转插销;其中:
33、顶管机和/或顶管管节在靠近轨道组件的位置处配设所述的防扭转翼,所述防扭转翼的主板面与顶进方向相垂直,且防扭转翼的下侧翼板搭接在轨道组件上;
34、顶管管节的吊装孔中装配有防扭转插销。
35、优选地,所述的止退装置包括止退翼;
36、顶管管节所配设的止退翼包括三类,对应为第一至第三止退翼;顶管管节在顶部位置处配置第一止退翼,在中部位置处配设第二止退翼,在靠近轨道组件位置处配设第三止退翼;第一止退翼的上端与传力架焊接固定,下端则与顶管管节的顶部焊接;第二止退翼的外侧端部与传力架焊接固定,内侧端部则与顶管管节处于中部位置处的外侧壁焊接;第三止退翼焊接固定在轨道组件上,且第三止退翼的上端与顶管管节靠近轨道组件的位置处固定,同时第三止退翼的主板面与顶进方向平行;
37、顶管机尾段所配设的止退翼包括三类,对应为止退翼a、止退翼b以及止退翼c,其中:
38、顶管机尾段在顶部位置处配置止退翼a,在中部位置处配设止退翼b,在靠近轨道组件位置处配设止退翼c;止退翼a的上端与传力架焊接固定,下端则与顶管机尾段焊接,止退翼b的外侧端部与传力架焊接固定,内侧端部则与顶管机处于中部位置处的外侧壁焊接;止退翼c焊接固定在轨道组件上,且止退翼c的上端与顶管机靠近轨道组件的位置处固定,同时止退翼c的主板面与顶进方向平行。
39、优选地,所述防磕头装置包括支撑杆、弹簧组件以及弹性橡胶轮;支撑杆的上端与传力架连接,下端则通过弹簧组件与弹性橡胶轮连接,所述的弹性橡胶轮能够与处于其正下方的顶管机的尾段/顶管管节弹性接触。
40、优选地,所述的弹簧组件包括弹簧以及分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的反拉装置包括若干反拉杆;施工时,将每一根反拉杆的一端与前端井壁上所设置的预埋锚固结构连接,而将其另一端与架体上所布置的连接结构固定。
3.根据权利要求2所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的预埋锚固结构包括锚筋、预埋钢板以及外连筋;
4.根据权利要求3所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,连接板上设置有若干加劲板;机械套筒与连接板之间设置有垫板。
5.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的传力架整体呈U形;包括两根竖向支撑柱以及一根横梁,横梁横跨在轨道组件的上方,两根竖向支撑柱对称地布置在轨道组件处于横向的两侧,且每一根竖向支撑柱的下端与架体固定,上端则与横梁连接。
6.根据权利要求5所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述架体根据公路运输标准划分
7.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的防扭转装置包括防扭转翼以及防扭转插销;其中:
8.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的止退装置包括止退翼;
9.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述防磕头装置包括支撑杆、弹簧组件以及弹性橡胶轮;支撑杆的上端与传力架连接,下端则通过弹簧组件与弹性橡胶轮连接,所述的弹性橡胶轮能够与处于其正下方的顶管机的尾段/顶管管节弹性接触。
10.根据权利要求9所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的弹簧组件包括弹簧以及分别与弹簧上下两端对应连接的上压板、下压板,上压板装配在支撑杆的下端,下压板的下方安装有所述的弹性橡胶轮;弹簧具有若干条,均匀地分布在上压板、下压板之间。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的反拉装置包括若干反拉杆;施工时,将每一根反拉杆的一端与前端井壁上所设置的预埋锚固结构连接,而将其另一端与架体上所布置的连接结构固定。
3.根据权利要求2所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的预埋锚固结构包括锚筋、预埋钢板以及外连筋;
4.根据权利要求3所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,连接板上设置有若干加劲板;机械套筒与连接板之间设置有垫板。
5.根据权利要求1所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征在于,所述的传力架整体呈u形;包括两根竖向支撑柱以及一根横梁,横梁横跨在轨道组件的上方,两根竖向支撑柱对称地布置在轨道组件处于横向的两侧,且每一根竖向支撑柱的下端与架体固定,上端则与横梁连接。
6.根据权利要求5所述的适用于软土地区的大管径长距离顶管施工方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶经斌,潘玲玲,金凯,徐声亮,
申请(专利权)人:宁波市政工程建设集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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