CN105863673B - 顶推机机身可返回式顶管施工方法及施工结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶推机机身可返回式顶管施工方法，涉及一种顶管施工方法。它包括预制首节管片，安装管片预埋件，定制顶推机机身，安装轮轴或圆木，将顶推机机身固定在首节管片内，安装水封和刀盘；将首节管片和顶推机机身一起吊装至始发井，按照常规的顶管施工方法进行顶管施工；凿除临时封堵墙，将刀盘卸下并取出；将顶推机机身从首节管片拉回至始发井，将顶推机机身从始发井内吊出；在施工终点处与首节管片的接头处进行接头施工处理。本发明不仅使现有技术中由于场地原因无法采用顶管施工的地方可以采用顶管施工，而且减少了接收井临时工程，降低工程造价。本发明还涉及一种能够实现这种顶推机机身可返回式顶管施工方法的施工施工结构。

Description

顶推机机身可返回式顶管施工方法及施工结构

技术领域

本发明涉及一种顶管施工方法，具体的说是一种顶推机机身可返回式顶管施工方法。本发明还涉及能够实现这种顶推机机身可返回式顶管施工方法的施工施工结构。

背景技术

为了解决城市土地紧缺与日益扩大的土地需求之间的矛盾，提高土地空间利用率，城市建设的施工逐步从地面转入地下。但地下施工受地面交通、市政管线等条件制约严重，顶管技术以其对地面交通、市政管线影响小、施工安全等优点，被广泛应用公路隧道、过街通道、地铁出入口及市政管涵等领域。

现有的顶管施工方法需要在施工通道两端各设置一个施工井道(分别为始发井和接收井)，但是由于城市空间狭窄，受既有建筑物或既有管线限制，故实际施工时，人们往往难以找到同时满足设置两个施工井道(始发井和接收井)的场地，最终使得施工单位不得不放弃顶管施工工法，从而使施工单位或采用其他风险更大费用更高的施工方法，或投入大量资金进行拆迁，或改移工程线路。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种顶推机机身可返回式顶管施工方法，只需要设置始发井，就能完成顶管机机身的始发和施工完成后的顶管机机身的接收吊出，从而达到取消设置接收井的目的。

本发明的第二目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种能够实现这种顶推机机身可返回式顶管施工方法的施工施工结构，只需要设置始发井，就能完成顶管机机身的始发和施工完成后的顶管机机身的接收吊出，从而达到取消设置接收井的目的。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：顶推机机身可返回式顶管施工方法，其特征在于：它包括如下施工步骤，步骤1：按照工程设计尺寸预制首节管片，在预制首节管片时，在首节管片前端安装预埋钢环，并在首节管片后端安装管片预埋件；步骤2：按照工程设计尺寸，定制顶推机机身，并在顶推机机身底部安装轮轴或圆木，其中，顶推机机身的外包尺寸小于后置管片的内径尺寸；步骤3：通过预埋钢环和管片预埋件将顶推机机身可拆卸的固定在首节管片内；步骤4：在顶推机机身、首节管片和预埋钢环之间安装水封，在顶推机机身前端安装刀盘；步骤5：将步骤4中的首节管片和带有刀盘的顶推机机身一起吊装至始发井；步骤6：在完成步骤5后，按照常规的顶管施工方法进行顶管施工；步骤7：当首节管片延施工管道移动至施工终点处时，凿除施工终点处的临时封堵墙，将顶推机机身上的刀盘卸下并取出；步骤8：将顶推机机身从首节管片上拆卸下来，在始发井内通过外力将顶推机机身从首节管片拉回至始发井，最后将顶推机机身从始发井内吊出；步骤9：在施工终点处与首节管片的接头处采用微膨胀混凝土进行接头施工处理，在完成接头施工处理后，即完成顶管施工。

为了实现本发明的第二目的，本发明的实施方式为：顶推机机身可返回式顶管施工结构，包括施工通道、前端安装有刀盘的顶推机机身、位于施工起点处的始发井、位于施工终点处的临时封堵墙，所述施工通道前端与临时封堵墙连接，施工通道后端与始发井连通，其特征在于：所述施工通道内安装有能与所述临时封堵墙接触并与施工通道的内壁连接的首节管片，首节管片与始发井之间设有多个与施工通道内壁连接的后置管片，顶推机机身安装在首节管片内，顶推机机身外包尺寸小于后置管片的内径尺寸，且顶推机机身底端安装有能使顶推机机身在首节管片和后置管片内滚动的轮轴或圆木，首节管片前端连接有预埋钢环，首节管片后端设有安装在首节管片内并与顶推机机身后端连接的管片预埋件，顶推机机身与预埋钢环之间安装有水封。

在上述技术方案中，所述预埋钢环包括纵向截面为圆环状且与首节管片的外壁连接的第一横向环体，和纵向截面为圆环状且与首节管片前端连接的第一竖向环体，第一竖向环体位于第一横向环体内并与第一横向环体中部连接，第一竖向环体的内径小于首节管片的内径；管片预埋件包括纵向截面为圆环状且与首节管片的内壁连接的第二横向环体，和纵向截面为圆环状且与顶推机机身后端连接的第二竖向环体，第二竖向环体位于第二横向环体内并与第二横向环中部连接。

在上述技术方案中，所述首节管片为混凝土管片，或钢管片。

本发明通过将顶推机机身头置于首节管片内部，实现顶推机机身与首节管片同步前进，待顶推施工到预定目的地后，将顶推机机身沿后置管片原路返回，最后将顶推机机身从始发井内吊出，从而可使本发明避免设置接收井，以达到节约施工场地的目的。

本发明不仅使现有技术中由于场地原因无法采用顶管施工的地方可以采用顶管施工，使原本需要拆迁的建筑、管线可避免拆迁，而且减少了接收井临时工程，降低工程造价。

附图说明

图1为首节管片与带有刀盘的顶推机机身的连接结构示意图。

图2为当首节管片运动到施工终点处时，本发明的结构示意图。

图3为凿除临时封堵墙且将顶推机机身从始发井内吊出后，本发明的结构示意图。

图中1-预埋钢环，1a-第一横向环体1a，1b-第一竖向环体1b；2-水封；3-首节管片；4-管片预埋件，4a-第二横向环体4a,4b-第二竖向环体4b；5-顶推机机身机身；6-刀盘；7-轮轴或圆木；8-始发井；9-后置管片；10-顶推终点处结构；11-临时封堵墙,12-施工通道，13-施工起点处。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：顶推机机身可返回式顶管施工方法，它包括如下施工步骤，

步骤1：按照工程设计尺寸预制首节管片3，在预制首节管片3时，在首节管片3前端安装预埋钢环1，并在首节管片3后端安装管片预埋件4；

步骤2：按照工程设计尺寸，定制顶推机机身5，并在顶推机机身5底部安装轮轴或圆木7，其中，顶推机机身5的外包尺寸小于后置管片9的内径尺寸；

步骤3：通过预埋钢环1和管片预埋件4将顶推机机身5可拆卸的固定在首节管片3内；

步骤4：在顶推机机身5、首节管片3和预埋钢环1之间安装水封2，在顶推机机身5前端安装刀盘6；

步骤5：将步骤4中的首节管片3和带有刀盘6的顶推机机身5一起吊装至始发井c；

步骤6：在完成步骤5后，按照常规的顶管施工方法进行顶管施工；

步骤7：当首节管片3延施工管道12移动至施工终点处10时，凿除施工终点处10的临时封堵墙11，将顶推机机身5上的刀盘6卸下并取出；

步骤8：将顶推机机身5从首节管片3上拆卸下来，在始发井8内通过外力将顶推机机身5从首节管片3拉回至始发井8，最后将顶推机机身5从始发井8内吊出；

步骤9：在施工终点处10与首节管片3的接头处采用微膨胀混凝土进行接头施工处理，在完成接头施工处理后，即完成顶管施工。

顶推机机身可返回式顶管施工结构，包括施工通道12、前端安装有刀盘的顶推机机身5、位于施工起点处的始发井8、位于施工终点处10的临时封堵墙11，所述施工通道12前端与临时封堵墙11连接，施工通道12后端与始发井8连通，其特征在于：所述施工通道12内安装有能与所述临时封堵墙11接触并与施工通道12的内壁连接的首节管片3，首节管片3与始发井8之间设有多个与施工通道12内壁连接的后置管片9，顶推机机身5安装在首节管片3内，顶推机机身5外包尺寸小于后置管片9的内径尺寸，且顶推机机身5底端安装有能使顶推机机身5在首节管片3和后置管片9内滚动的轮轴或圆木7，首节管片3前端连接有预埋钢环1，首节管片3后端设有安装在首节管片3内并与顶推机机身5后端连接的管片预埋件4，顶推机机身5与预埋钢环1之间安装有水封2。

所述预埋钢环1包括纵向截面为圆环状且与首节管片3的外壁连接的第一横向环体1a，和纵向截面为圆环状且与首节管片3前端连接的第一竖向环体1b，第一竖向环体1b位于第一横向环体1a内并与第一横向环体1a中部连接，第一竖向环体1b的内径小于首节管片3的内径；管片预埋件4包括纵向截面为圆环状且与首节管片3的内壁连接的第二横向环体4a，和纵向截面为圆环状且与顶推机机身5后端连接的第二竖向环体4b，第二竖向环体4b位于第二横向环体4a内并与第二横向环4a中部连接。

实际工作时，所述首节管片3可以为混凝土管片，也可以为钢管片。首节管片3需经特殊预制，须具有强度高、管片较薄等特点，具体要求如下：

(1)首节管片前端预埋特殊定制钢环，钢环外径与管片外表面平齐，该钢环起起切割土体，固定顶顶管机、安装水封等作用。

(2)顶管机刀盘大于顶管机机身，小于首节钢环内径，已减少土体切割盲区，刀盘可实现前端安装和拆卸。

(3)顶管机需特殊定制，顶管机机身小于管片内径，可以置于首节管片中，增设可在管内滑行的装置，刀盘拆卸后机身可在外力作用下，沿已施工的管片内滑行返回至始发井。

(4)首节管片采用高强度混凝土或钢构，以实现薄壁、轻质，以方便吊装；通过预埋构件，可实现与顶管机头联接锚固。待施工完毕可以二次衬砌已满足永久使用的要求。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.顶推机机身可返回式顶管施工方法，其特征在于：它包括如下施工步骤，

步骤1：按照工程设计尺寸预制首节管片(3)，在预制首节管片(3)时，在首节管片(3)前端安装预埋钢环(1)，并在首节管片(3)后端安装管片预埋件(4)；

步骤2：按照工程设计尺寸，定制顶推机机身(5)，并在顶推机机身(5)底部安装轮轴或圆木(7)，其中，顶推机机身(5)的外包尺寸小于后置管片(9)的内径尺寸；

步骤3：通过预埋钢环(1)和管片预埋件(4)将顶推机机身(5)可拆卸的固定在首节管片(3)内；

步骤4：在顶推机机身(5)、首节管片(3)和预埋钢环(1)之间安装水封(2)，在顶推机机身(5)前端安装刀盘(6)；

步骤5：将步骤4中的首节管片(3)和带有刀盘(6)的顶推机机身(5)一起吊装至始发井(8)；

步骤6：在完成步骤5后，按照常规的顶管施工方法进行顶管施工；

步骤7：当首节管片(3)延施工通 道(12)移动至施工终点处(10)时，凿除施工终点处(10)的临时封堵墙(11)，将顶推机机身(5)上的刀盘(6)卸下并取出；

步骤8：将顶推机机身(5)从首节管片(3)上拆卸下来，在始发井(8)内通过外力将顶推机机身(5)从首节管片(3)拉回至始发井(8)，最后将顶推机机身(5)从始发井(8)内吊出；

步骤9：在施工终点处(10)与首节管片(3)的接头处采用微膨胀混凝土进行接头施工处理，在完成接头施工处理后，即完成顶管施工。

2.顶推机机身可返回式顶管施工结构，包括施工通道(12)、前端安装有刀盘(6)的顶推机机身(5)、位于施工起点处(13)的始发井(8)、位于施工终点处(10)的临时封堵墙(11)，所述施工通道(12)前端与临时封堵墙(11)连接，施工通道(12)后端与始发井(8)连通，其特征在于：所述施工通道(12) 内安装有能与所述临时封堵墙(11)接触并与施工通道(12的内壁连接的首节管片(3)，首节管片(3)与始发井(8)之间设有多个与施工通道(12)内壁连接的后置管片(9)，顶推机机身(5)安装在首节管片(3)内，顶推机机身(5)外包尺寸小于后置管片(9)的内径尺寸，且顶推机机身(5)底端安装有能使顶推机机身(5)在首节管片(3)和后置管片(9)内滚动的轮轴或圆木(7)，首节管片(3)前端连接有预埋钢环(1)，首节管片(3)后端设有安装在首节管片(3)内并与顶推机机身(5)后端连接的管片预埋件(4)，顶推机机身(5)与预埋钢环(1)之间安装有水封(2)。

3.根据权利要求2所述的顶推机机身可返回式顶管施工结构，其特征在于：所述预埋钢环(1)包括纵向截面为圆环状且与首节管片(3)的外壁连接的第一横向环体(1a)，和纵向截面为圆环状且与首节管片(3)前端连接的第一竖向环体(1b)，第一竖向环体(1b)位于第一横向环体(1a)内并与第一横向环体(1a)中部连接，第一竖向环体(1b)的内径小于首节管片(3)的内径；管片预埋件(4)包括纵向截面为圆环状且与首节管片(3)的内壁连接的第二横向环体(4a)，和纵向截面为圆环状且与顶推机机身(5)后端连接的第二竖向环体(4b)，第二竖向环体(4b)位于第二横向环体(4a)内并与第二横向环体 (4a)中部连接。

4.根据权利要求2或3所述的顶推机机身可返回式顶管施工结构，其特征在于：所述首节管片(3)为混凝土管片，或钢管片。