CN102518443A - 超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法 - Google Patents

超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法 Download PDF

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罗鑫
吴小建
黄毅
应建华
滕延锋
吴欣之
金中林
毕伟麟
王国弼
孙继辉
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Abstract

本发明的目的是解决现有技术中浅覆盖土层的大横截面地下隧道施工中所存在的上述问题，提供一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法。

Description

超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法
技术领域
本发明涉及一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法。
背景技术
目前在进行穿越铁路或公路线下的地下隧道施工中，主要常用的是采用隧道掘进作业法，就是利用掘进机前面的切削刀盘对土层进行切削，但是一旦地下隧道施工面的顶部土层较薄时，因地下的掘进导致覆土层坍塌，就无法再作业施工了。这时候就可以采用地下箱涵顶进置换工具管幕的施工，即在铁路或公路线下先顶进多根相同规格的小口径的工具管，这样可以减小对覆土的扰动，保持覆土层的稳定，当工具管形成与以后置换的混凝土箱涵尺寸相当的工具管幕时，再逐节顶进在工具管幕外侧已预制好的箱涵，将工具管幕置换出，从而形成地下隧道。但是当地下隧道的横截面较大时，用工具管幕施工时会需要大量的工具管，而由于工具管的价格较贵，因此大的横截面的地下隧道要用工具管幕施工会带来生产成本的剧增和工期延长。因此亟待开发出新的施工方法，以解决在超浅覆土条件下大横截面异型通道的施工中所遇到的问题。 
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中浅覆盖土层的大横截面地下隧道施工中所存在的上述问题，提供一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法。本发明设计一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法，其特征在于由下列步骤组成：（1）在超浅覆土层中的地下隧道的施工面的顶部用小模块方形掘进机掘进，（2）逐节推入方形钢管，（3）继续进行步骤（1）、（2）直到地下隧道的施工面的顶部全部逐节推入方形钢管，形成一横向排列的管幕，（4）根据管幕下方的地下隧道的施工面，用若干个大模块掘削机和钢制机壳组合成一大截面掘削机，（5）将大截面掘削机放入起始井，对准洞门，并将大截面掘削机的上部与管幕中的钢管相联接，（6）在大截面掘削机后面放置钢筋混凝土箱涵，（7）在钢筋混凝土箱涵后面设置液压后推进装置，（8）大截面掘削机对土层掘削，并将土运出，（9）液压后推进装置顶推钢筋混凝土箱涵进洞，钢筋混凝土箱涵推动大截面掘削机及管幕，顶出的管幕从接收井拆卸，（10）继续进行步骤（8）、（9）直至一节钢筋混凝土箱涵完全进洞，（11）液压后推进装置复位后再放入一节钢筋混凝土箱涵，（12）重复步骤（10）直到所有的钢筋混凝土箱涵进洞，所有的管幕及大截面掘削机被顶出洞并由接收井拆卸，并由接收井运送到地面。其特征在于：在步骤（9）前先用步进推进装置推进管幕一个工作步长，所述的步进推进装置设置在大模块掘削机上部，位于管幕和第一节钢筋混凝土箱涵之间。其特征在于：在步骤（2）逐节推入的方形钢管顶面上覆盖有一层减摩钢板。本发明的有下列优点，（1）能够适应在超浅覆土的条件下施工，特别适合在铁路道渣下的几乎零覆土的条件下施工，（2）施工中对地面沉降的影响很小，大大低于施工规范的标准值，（3）施工中可以组合成不同横截面的大模块掘削机，除了方形之外，还可以是阶梯形等异型横截面，（4）可以重复利用现有的掘削设备，具有施工的成本较低的优势，（5）可以在地下水位较高的地质条件下施工，解决了管幕施工止水难题，（6）大大缩短了施工周期，与管幕法相比可以缩短一半左右的工期。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的图1的AA剖面示意图。
下面结合附图和施工实例对本发明作详细使用说明。
具体实施方式
图中，1、小模块方形掘进机，2、方形钢管，3、减摩钢板，4、大模块掘削机，5、螺旋出土机，6、大截面掘削机，7、步进推进装置，8、筋混凝土箱涵，9、液压后推进装置，10、泵送渣土装置。
图1中的小模块方形掘进机1仅在进行管幕施工时存在，再全部完成管幕施工作业后，小模块方形掘进机1被从接收井中拆卸运走。
实际施工时，层中的地下隧道的施工面的顶部用小模块方形掘进机掘进，（2）逐节推入方形钢管，（3）继续进行步骤（1）直到地下隧道的施工面的顶部全部逐节推入方形钢管，形成一横向排列的管幕，为了能够减轻后续的步进推进装置或液压后推进装置的推力，可以在方形钢管顶面放置减摩钢板，（4）根据管幕下方的地下隧道的施工面，用若干个大模块掘削机和钢制机壳组合成一大截面掘削机，本实施例中选用三个大模块掘削机，（5）将大截面掘削机放入起始井，对准洞门，并将大截面掘削机的上部与管幕中钢管相联接，为了能够减轻液压后推进装置的推力，在大截面掘削机的上部设置步进推进装置，步进推进装置位于一个前向开口的箱体中，步进推进装置的液压缸的活塞与连接在管幕后的连接板固定连接，（6）在大截面掘削机后放置钢筋混凝土箱涵，（7）在钢筋混凝土箱涵后面设置液压后推进装置，（8）大截面掘削机对土层掘削，并用螺旋出土机和泵送渣土装置将土送出，（9）液压后推进装置顶推钢筋混凝土箱涵进洞，钢筋混凝土箱涵推动大截面掘削机及管幕，顶出的管幕从接收井拆卸，（10）继续进行步骤（8）、（9）直至一节钢筋混凝土箱涵完全进洞，（11）液压后推进装置复位后再放入一节钢筋混凝土箱涵，（12）重复步骤（10）直到所有的钢筋混凝土箱涵进洞，所有的管幕及大截面掘削机被顶出洞并由接收井拆卸，并由接收井运送到地面。（9）液压后推进装置顶推钢筋混凝土箱涵进洞。为了能够减轻在步骤（9）中的液压后推进装置的推力，可以先用步进推进装置推进管幕一个工作步长，一般为250毫米。

Claims (3)

1.一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法，其特征在于由下列步骤组成：（1）在超浅覆土层中的地下隧道的施工面的顶部用小模块方形掘进机掘进，（2）逐节推入方形钢管，（3）继续进行步骤（1）、（2）直到地下隧道的施工面的顶部全部逐节推入方形钢管，形成一横向排列的管幕，（4）根据管幕下方的地下隧道的施工面，用若干个大模块掘削机和钢制机壳组合成一大截面掘削机，（5）将大截面掘削机放入起始井，对准洞门，并将大截面掘削机的上部与管幕中的钢管相联接，（6）在大截面掘削机后面放置钢筋混凝土箱涵，（7）在钢筋混凝土箱涵后面设置液压后推进装置，（8）大截面掘削机对土层掘削，并将土运出，（9）液压后推进装置顶推钢筋混凝土箱涵进洞，钢筋混凝土箱涵推动大截面掘削机及管幕，顶出的管幕从接收井拆卸，（10）继续进行步骤（8）、（9）直至一节钢筋混凝土箱涵完全进洞，（11）液压后推进装置复位后再放入一节钢筋混凝土箱涵，（12）重复步骤（10）直到所有的钢筋混凝土箱涵进洞，所有的管幕及大截面掘削机被顶出洞并由接收井拆卸。
2.按权利要求1所述的一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法，其特征在于：在步骤（9）前先用步进推进装置推进管幕一个工作步长，所述的步进推进装置设置在大模块掘削机上部，位于管幕和第一节钢筋混凝土箱涵之间。
3.按权利要求1所述的一种超浅覆土异型通道特种组合施工的新方法，其特征在于：在步骤（2）逐节推入的方形钢管顶面上覆盖有一层减摩钢板。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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