CN102644467B - 顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法 - Google Patents

顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法 Download PDF

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魏林春
侯永茂
顾沉颖
张露根
邱裕华
赵艳鹏
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上海隧道工程股份有限公司
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Abstract

本发明公开了一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,包括如下步骤:分别在一第一隧道和一第二隧道的预设位置拼装复数个特殊管片环;进行顶管机出洞准备;通过一顶管机切削所述特殊管片环出洞;推进所述顶管机;在所述顶管机到达所述第二隧道前,进行所述顶管机的进洞准备;通过所述顶管机切削所述特殊管片环进洞,形成一联络通道;封堵所述入洞口,将所述联络通道分别与所述第一隧道和所述第二隧道接头。由于采用了本发明的一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,可以有效地降低隧道联络通道施工风险,并在保证隧道联络通道施工安全性的同时提高隧道联络通道施工速度,具有安全可靠,简捷高效,施工距离长,适应性强的特点。

Description

顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种施工方法,尤指一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法。
背景技术
[0002] 联络通道是为在隧道正常运营中,当一条隧道内发生火灾等非正常情况下,可通过所设的连接通道将人员迅速、安全地疏散至另一条隧道内所作的人性化设计。一般双线地铁区间隧道长度大于Ikm时,需要设置联络通道。对于较长的江底隧道,一般有多个联络通道。联络通道施工方法主要有:明挖法、管棚法、土体加固暗挖法、顶管法、小型盾构法等。上海地区使用较多的为土体加固暗挖法、顶管法等。土体加固暗挖法一般采用较多的是先从隧道内向外进行水平冻结加固,然后再人工开挖构筑通道内衬结构,即“水平冻结、矿山暗挖”施工方法。在施工期间土体完全暴露,一旦土体冻结加固失效或者遇到流沙等险情,难以形成有效的控制措施,将产生极大的危险。此施工方法除了施工风险较大外,还存在着施工周期长、成本高、不确定因素多等问题。且当两条主隧道距离较远时,此方法由于水平冻结工艺限制,现有施工技术很难实施长距离联络通道施工。经检索发现,关于顶管法施工联络通道已有专利《地铁盾构区间隧道联络通道的施工方法》(专利申请号:200610030782.9),此专利中提到一种“利用下行隧道的钢管片制成网格状正面切土装置,与顶管设备相连接组成网格挤压式顶管机,从下行隧道顶进至上行隧道,采用预制的复合钢管节拼装成联络通道”的隧道联络通道施工方法。此工艺所采用“顶管机”为现场简易加工而成的设备,无法有效控制开挖面稳定,并控制推进轴线。除此之外,通道所处位置原隧道钢管片外部需进行可靠土体加固,“顶管”出洞、进洞环节移除钢管片后,一旦土体加固存在缺陷,仍会造成土体坍塌、涌水甚至危及整条隧道安全,特别是对于埋深较深的隧道,因其水土压力较高,更容易造成土体坍塌等事故。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,而提供一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,可以有效地降低隧道联络通道施工风险,并在保证隧道联络通道施工安全性的同时提高隧道联络通道施工速度,具有安全可靠,简捷高效,施工距离长,适应性强的特点。
[0004] 实现上述目的的技术方案是:
[0005] 本发明的一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,包括如下步骤:
[0006] 分别在一第一隧道和一第二隧道的预设位置拼装复数个特殊管片环;
[0007] 进行顶管机出洞准备;
[0008] 通过一顶管机切削所述特殊管片环出洞;
[0009] 推进所述顶管机;
[0010] 在所述顶管机到达所述第二隧道前,进行所述顶管机的进洞准备;
[0011] 通过所述顶管机切削所述特殊管片环进洞,形成一联络通道;
[0012] 封堵所述入洞口,将所述联络通道分别与所述第一隧道和所述第二隧道接头。
[0013] 上述顶管机出洞准备步骤包括:
[0014] 安装一顶管机始发平台和一顶进系统于所述第一隧道内,并在所述第一隧道的所述特殊管片环上定位一出洞口位置,在所述第二隧道的所述特殊管片环上定位一入洞口位置;并进行联络通道施工准备;
[0015] 将一顶管机于所述第一隧道内就位;
[0016] 在所述顶管机就位步骤前,在所述出洞口位置安装一第一密封装置。
[0017] 上述顶管机出洞步骤包括:
[0018]启动所述顶进系统,
[0019] 所述顶进系统推动所述顶管机的切削刀盘,在所述出洞口位置直接切削所述特殊管片环出洞。
[0020] 在推进所述顶管机步骤中:
[0021] 在所述出洞口位置和所述入洞口位置之间推进所述顶管机;
[0022] 且每当所述顶管机前进一固定距离时,将顶进系统回缩并拼装一联络通道管节。
[0023] 上述顶管机的进洞准备步骤包括:
[0024] 在所述第二隧道内安装一顶管机接收平台;
[0025] 在所述入洞口位置安装一第二密封装置。
[0026] 通过所述顶管机切削所述入洞口位置的所述特殊管片环进洞。
[0027] 上述特殊管片环在对应所述出洞口位置和所述入洞口位置采用可切削管片形成可切削部,其余部位采用强化管片形成加强部。
[0028] 相邻复数个所述特殊管片环的可切削部拼接成的形状与所述联络通道截面的形状相同。
[0029] 本发明由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果是:
[0030] 顶管机始发平台主要为顶管机始发提供一个平台,顶进系统为顶管机始发提供支撑与推力。采用顶管机直接切削特殊管片,并在顶管机进出洞洞门处采用密封装置,避免联络通道施工时移除管片,暴露加固土体的风险,可有效保证顶管法施工隧道联络通道期间施工安全;相对传统加固暗挖工艺具有明显的工期及经济优势;无需对隧道周围土体加固或进行局部土体加固;而密封装置的采用,可确保顶管机在切削可切削部时的洞口密封作用,使得在隧道联络通道施工过程中的止水效果较好、安全性较高;可进行地铁隧道、大型越江跨海隧道以及高水压,地质条件复杂的隧道联络通道施工,适用性较强。
附图说明
[0031] 图1为本发明顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法的流程图;
[0032]图2为本发明顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法的顶管机推进前就位待发隧道结构示意图;
[0033] 图3为本发明顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法的顶管始发出洞隧道结构示意图;
[0034]图4为本发明顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法的顶管机到达第二隧道时的隧道结构示意图;
[0035] 图5为本发明实施例之一的相邻复数个特殊管片环的结构示意图;
[0036] 图6为本发明实施例之二的相邻复数个特殊管片环的结构示意图;
[0037] 图7为本发明实施例之三的相邻复数个特殊管片环的结构示意图。
具体实施方式
[0038] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0039] 请参阅图1,本发明的一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,包括如下步骤:
[0040] 首先,分别在一第一隧道I和一第二隧道2的预设位置拼装复数个特殊管片环4,特殊管片环4包括一可切削部42 ;
[0041] 然后,安装一顶管机始发平台12和一顶进系统11于第一隧道I内,顶进系统11包括一顶进后靠111、一顶进千斤顶112和一垫块113 ;并在第一隧道I的特殊管片环4上定位一出洞口 14位置,在第二隧道2的特殊管片环4上定位一入洞口 23位置;并进行联络通道5施工准备;
[0042] 将一顶管机3于第一隧道I内就位,
[0043] 在顶管机3就位步骤前,在出洞口 14位置安装一第一密封装置13,主要起到顶管机3始发施工过程中密封止水作用,确保顶管机3在切削特殊管片环4可切削部42管片时的施工安全。顶管机3就位后的隧道结构请参见图2。顶管机始发平台12主要为顶管机3始发提供一个平台,顶进系统11为顶管机3始发提供支撑与推力。
[0044] 特殊管片环4在对应出洞口 14位置和入洞口 23位置采用可切削管片形成可切削部42,其余部位采用强化管片形成加强部41。请参阅图5、图6、图7,相邻复数个特殊管片环4的可切削部42拼接成的形状与联络通道6截面的形状相同,可为圆形、矩形或拱门形。可根据隧道工程不同联络通道5截面及尺寸大小设置,只要满足联络通道5施工及使用阶段管片结构受力要求即可。
[0045] 接着,请参阅图3,启动顶进系统11,顶进千斤顶112作用于垫块113,推动顶管机3的切削刀盘,在出洞口 14位置直接切削特殊管片环4的出洞。
[0046] 然后,在出洞口 14位置和入洞口 23位置之间推进顶管机3 ;且每当顶管机3前进一固定距离时,将顶进系统11的顶进千斤顶112和垫块113回缩并拼装一联络通道管节51。
[0047] 另外,在顶管机3到达第二隧道2前,需在第二隧道2内安装一顶管机接收平台22 ;在入洞口 23位置安装一第二密封装置21。
[0048] 顶管机接收平台22主要为顶管机3到达第二隧道2提供一个平台。另外由于第一密封装置13和第二密封装置21的采用,可确保顶管机3在切削可切削部42时的洞口密封作用,使得在联络通道6施工过程中的止水效果好、安全性高。第一密封装置13和第二密封装置21可采用常规袜套铰链板密封装置、止水箱体等密封形式。
[0049] 接着,通过顶管机3切削入洞口 23位置的特殊管片环4进洞,形成一联络通道5 ;顶管机3到达第二隧道2时的隧道结构请参见图4。
[0050] 联络通道5形成后需拆除顶管机3、顶管机始发平台12、顶进系统11以及第一密封装置13和第二密封装置21。
[0051] 最后封堵入洞口 14,将联络通道5分别与第一隧道I和第二隧道2接头。
[0052] 以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,其特征在于,包括如下步骤: 分别在一第一隧道和一第二隧道的预设位置拼装复数个特殊管片环; 进行顶管机出洞准备,包括:安装一顶管机始发平台和一顶进系统于所述第一隧道内,并在所述第一隧道的所述特殊管片环上定位一出洞口位置,在所述第二隧道的所述特殊管片环上定位一入洞口位置,所述特殊管片环在对应所述出洞口位置和所述入洞口位置采用可切削管片形成可切削部,其余部位采用强化管片形成加强部;并进行联络通道施工准备;将一顶管机于所述第一隧道内就位;在所述顶管机就位步骤前,在所述出洞口位置安装一第一密封装置; 通过一顶管机切削所述特殊管片环出洞; 推进所述顶管机; 在所述顶管机到达所述第二隧道前,进行所述顶管机的进洞准备,包括:在所述第二隧道内安装一顶管机接收平台;在所述入洞口位置安装一第二密封装置; 通过所述顶管机切削所述特殊管片环进洞,形成一联络通道; 封堵所述入洞口,将所述联络通道分别与所述第一隧道和所述第二隧道接头。
2.根据权利要求1所述的顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,其特征在于,所述顶管机出洞步骤包括: 启动所述顶进系统, 所述顶进系统推动所述顶管机的切削刀盘,在所述出洞口位置直接切削所述特殊管片环出洞。
3.根据权利要求2所述的顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,其特征在于,在推进所述顶管机步骤中: 在所述出洞口位置和所述入洞口位置之间推进所述顶管机; 且每当所述顶管机前进一固定距离时,将顶进系统回缩并拼装一联络通道管节。
4.根据权利要求3所述的顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,其特征在于,通过所述顶管机切削所述入洞口位置的所述特殊管片环进洞。
5.根据权利要求4所述的顶管直接切削管片隧道联络通道施工方法,其特征在于,相邻复数个所述特殊管片环的可切削部拼接成的形状与所述联络通道截面的形状相同。
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