CN102434718B - 一种顶管机始发的端头加固方法 - Google Patents

一种顶管机始发的端头加固方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种顶管机始发的端头加固方法，其包括以下步骤：1）在顶管机始发洞门前施工素混凝土墙槽，施工时在墙槽根部确定若干个插管位并加大所述插管位下方的施工深度；2）往插管位中插入降水管；3）浇筑素混凝土墙，让降水管位于墙体内；4）破除工作井围护结构，并在顶管机始发洞门前安装洞门止水套环；5）让顶管机进入洞门止水套环，在其进入之后，抽出降水管。本发明临时在墙体中增加了管架结构，增强了素混凝土墙的结构强度，使其抵抗洞内水土侧压力，而在顶管机进入洞门止水套环后可以将降水管抽出，不会妨碍后续的顶管机切削墙体前进。本发明步骤简单，容易实施，可广泛应用于顶管机始发前的土方预处理作业。

Description

一种顶管机始发的端头加固方法
技术领域
本发明涉及一种非开挖的掘进式管道铺设施工技术。
背景技术
顶管施工，是一种非开挖的管道施工工艺，一般是先垂直地面做好工作井，然后将顶管机放入工作井，并用后座液压千斤顶将顶管机和后续的钢筋混凝土或者钢制管道顶入形成通道。而在顶管机始发之前，其是置于工作井下的基坑中，始发之后，其一边切削挖掘面前的土体一边前进。在顶管机始发时，需要有一个能够自稳、没有涌砂涌水的工作面来安装洞门止水套环。由于顶管洞门的洞口内部是具有水土侧压力的，特别是高达3m～6m的大直径顶管洞门，压力将更大，这样一来，破除工作井围护结构、安装洞门止水套环时，洞壁往往就因为承受不住压力而坍塌，让工作井不具备安装洞门止水套环的条件。因此，顶管机始发的端头必须加固，目前常用的搅拌桩、旋喷桩加固方法，都达不到相应强度要求。有种技术方案，是采用在隧道内单独浇筑素混凝土墙来作为防止坍塌的支撑体，但是其中存在一个很大的矛盾：当混凝土强度能确保端面稳定时，其过硬的强度就超出了顶管机的切削能力范围；当满足顶管机切削能力时，混凝土强度又满足不了洞口端面抵抗洞内水土侧压力的需要。那么，如何解决这个顶管机始发的端头加固中的矛盾，是管道施工中的一个大难题。
发明内容
本发明的目的，是为了提供一种即使采用浇筑素混凝土墙作为支撑体，也既可以有效抵抗洞内水土侧压力、又能让顶管机切削前进的顶管机始发的端头加固方法。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种顶管机始发的端头加固方法，其包括以下步骤：
1）、在顶管机始发洞门前施工素混凝土墙槽，施工时在墙槽根部确定若干个插管位，并加大所述插管位下方的施工深度；
2）、往所述插管位中插入降水管；
3）、浇筑素混凝土墙，让降水管位于墙体内；
4）、破除工作井围护结构，并在顶管机始发洞门前安装洞门止水套环；
5）、让顶管机进入洞门止水套环，在其进入之后，抽出降水管。
作为上述技术方案的进一步改进，所述降水管为下部设有抽水降水系统的硬质管体。
作为上述技术方案的进一步改进，所述降水管为钢管，所述抽水降水系统为：多个设置在降水管的下端的孔以及设在该下端内的潜水泵。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤2）与步骤3）之间，还具有在降水管外部涂抹润滑剂或包裹隔离物的步骤。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤3）中所浇筑的素混凝土墙强度为3 ~10MPa。
本发明的有益效果是：本发明在浇筑素混凝土墙之前，先在墙内设置降水管，这样就等于临时在墙体中增加了管架结构，增强了素混凝土墙的结构强度，使得在破除工作井维护结构、安装洞门止水套环时，亦能够抵抗洞内水土侧压力并支撑住，而在顶管机进入洞门止水套环后，由于降水管是管结构并且与素混凝土墙是两个不同的结构单位，因此可以将降水管抽出，不会妨碍后续的顶管机切削墙体前进的动作了。本发明步骤简单，容易实施，可广泛应用于顶管机始发前的土方预处理作业。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的步骤1）的施工状态示意图；
图2是本发明的步骤2）～4）的施工状态示意图；
图3是本发明的步骤5）的施工状态示意图。
具体实施方式
参照图1～图3，一种顶管机始发的端头加固方法，其包括以下步骤：
1）、在顶管机始发洞门前施工素混凝土墙槽1，施工时在墙槽根部确定若干个插管位2，并加大所述插管位2下方的施工深度；
2）、往所述插管位2中插入降水管3；
3）、浇筑素混凝土墙4，让降水管3位于墙体内；
4）、破除工作井围护结构，并在顶管机始发洞门前安装洞门止水套环；
5）、让顶管机进入洞门止水套环，在其进入之后，抽出降水管3。
插管位2下方的施工深度加大，即是指在素混凝土墙槽1的底部，还要再在插管位2的位置加工出足够深的、能够稳固住后续所插入的管子的桩孔。具体地，所述插管位2应该均匀分布，让后续插管后所形成的管架结构更加稳固合理，但当然，亦应视乎地下施工岩层的分布情况来确定其具体位置。
进一步作为优选的实施方式，所述降水管3为下部设有抽水降水系统的硬质管体。
进一步作为优选的实施方式，所述降水管3为钢管，所述抽水降水系统为：多个设置在降水管3的下端的孔以及设在该下端内的潜水泵。当然，如果是有比钢管具有更合适的刚度、硬度特性的管材，亦可用来作为降水管3的材料，例如新型的硬质复合塑料管等等。钢管在素混凝土墙4内构成钢骨管架，既可增强墙体承载力，又可以作降水井来降低洞门处的地下水位。水从降水管3的下端孔渗入后，可由潜水泵抽走，这样就可以实现下层水分离，降低了下层沙土流动的风险。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤2）与步骤3）之间，还具有在降水管3外部涂抹润滑剂或包裹隔离物的步骤。虽然降水管3与素混凝土墙4为两个不同的结构单元，但是毕竟是浇筑在一起，如果在降水管3外部涂抹润滑剂或包裹隔离物，将更有利于抽管分离。具体地，所述润滑剂可为黄油，所包裹的隔离物可为普通的土工织物等等。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤3）中所浇筑的素混凝土墙4为强度为3 ~10MPa。低强度的素混凝土墙，将更方便顶管机切削前进。
本发明解决了顶管机始发时，现有传统土体加固方法不能满足要求的难题，在目前顶管工程越来越多、顶管口径越来越大的非开挖施工背景下，具有很好的经济效益和发展前景。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种顶管机始发的端头加固方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）、在顶管机始发洞门前施工素混凝土墙槽，施工时在墙槽根部确定若干个插管位，并加大所述插管位下方的施工深度；
2）、往所述插管位中插入降水管；
3）、浇筑素混凝土墙，让降水管位于墙体内；
4）、破除工作井围护结构，并在顶管机始发洞门前安装洞门止水套环；
5）、让顶管机进入洞门止水套环，在其进入之后，抽出降水管。
2.根据权利要求1所述的顶管机始发的端头加固方法，其特征在于：所述降水管为下部设有抽水降水系统的硬质管体，该硬质管体为钢管，所述抽水降水系统为：多个设置在降水管的下端的孔以及设在该下端内的潜水泵。
3.根据权利要求1所述的顶管机始发的端头加固方法，其特征在于：所述步骤2）与步骤3）之间，还具有在降水管外部涂抹润滑剂或包裹隔离物的步骤。
4.根据权利要求1所述的顶管机始发的端头加固方法，其特征在于：所述步骤3）中所浇筑的素混凝土墙强度为3 ~10MPa。
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