CN106837343B - 顶管出洞口二次加固的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明空开了一种顶管出洞口二次加固的施工方法，属于顶管施工领域。该施工方法包括如下步骤：S1.采用MJS工法对二次加固区进行旋喷桩施工，所述二次加固区覆盖所述原加固区、并环绕所述原加固区向外延展；S2.在所述顶管出洞口附近布设降水井进行降水；S3.对所述预埋套管的位置进行重新定位。本发明公开的施工方法，对原加固区及原加固区周围土体进行二次加固，具有土体扰动小、加固效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及顶管施工，尤其涉及一种顶管出洞口二次加固的施工方法。
背景技术
顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种地下工程施工方法，主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。顶管施工是通过设置顶进井和接收井，利用主顶装置将顶管从顶进井推至接收井。
顶管的顶进井是井筒状的结构物，包括井壁和设置于井壁底部的封底。通常在井壁上设置有预埋套管，顶管通过主顶千斤顶由预埋套管顶入土层中。为防止顶管顶进过程中出现土体扰动，在顶管出洞口对土体进行加固处理。
然而，当顶进井处于软土层中致使井壁侧部摩擦力较小时，或是封底下方土体因水浸而失稳时，或是封底下方的砂土层因水压力出现流沙时，都可能造成顶进井的突沉。顶进井突沉会使周围土体出现扰动，对顶管出洞口原加固措施造成破坏，因此，施工中若出现顶管出洞口加固措施出现破坏后，需要采取有效的补救措施。
发明内容
针对现有技术中存在的顶进井突沉而造成顶管出洞口原加固措施出现破坏的问题，本发明公开了一种顶管出洞口二次加固的施工方法，对原加固区及原加固区周围土体进行二次加固，具有土体扰动小、加固效果好等优点。
为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
一种顶管出洞口二次加固的施工方法，所述顶管出洞口设置有预埋套管，所述预埋套管位于所述顶管的顶进井的井壁上，所述顶管出洞口附近原加固区的土体需要二次加固，所述施工方法包括如下步骤：
S1.采用MJS工法对二次加固区进行旋喷桩施工，所述二次加固区覆盖所述原加固区、并环绕所述原加固区向外延展；
S2.在所述顶管出洞口附近布设降水井进行降水；
S3.对所述预埋套管的位置进行重新定位。
优选为，步骤S1中，旋喷桩的桩顶标高、桩低标高分别与原加固区域的顶部标高、底部标高相同。
进一步，所述旋喷桩施工具体包括如下步骤：
S11.根据施工图纸开挖沟槽并精确放样，钻机利用切削钻头进行预钻孔施工，钻机钻进时采用膨润土做护壁泥浆；
S12.钻机钻至设计标高后，将外套管植入钻孔孔内，外套管底部至设计标高后，将外套管回拔h米，并在地面固定外套管；
S13.MJS工法设备就位，将旋喷钻头自外套管中钻至设计深度，并采用MJS工法在外套管下方浇筑h米旋喷桩；
S14.将外套管再次回拔h米，采用MJS工法利用所述旋喷钻头再次在外套管下方浇筑h米旋喷桩；
S15.多次重复步骤S14，直至旋喷桩顶部达到设计标高，施工结束。
优选为，所述旋喷钻头连接多孔钻杆，所述多孔钻杆至少包括用于向所述旋喷钻头输送水泥浆的水泥注浆管和用于将所述护壁泥浆从所述钻孔中排出的泥浆抽取管，所述水泥注浆管、泥浆抽取管并行设置于所述多孔钻杆内。
优选为，所述旋喷钻头内设置有泥浆阀门和地内压力感应器，所述泥浆阀门与所述泥浆抽取管相连接，所述地内压力感应器用于感应所述钻孔内的泥浆压力并据以控制所述泥浆阀门的开合度。
优选为，所述旋喷钻头设置有压缩空气喷射环，所述压缩空气喷射环通过压缩空气输送杆与压缩空气机连接。
优选为，h的取值满足公式：h＝H/n；其中，其中H为旋喷桩的设计高度，n为旋喷桩分段施工的分段数。
优选为，所述步骤S2中的降水采用群井降水。
优选为，所述群井降水的降水井环绕所述顶管出洞口间隔设置。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过有效降水防止顶进井进一步下沉，排除地下水对施工的影响，确保施工的安全；采用MJS工法进行旋喷桩施工，能有效增加原加固区的土体的稳定性，而且对周围的土体产生影响较小，同时，二次加固区覆盖并环绕原加固区，加固效果更好。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的顶管出洞口二次加固的施工方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的顶管出洞口二次加固前的顶进井的俯视图；
图3为图2中沿1-1断面图；
图4为本发明一实施例提供的顶管出洞口二次加固后的顶进井的俯视图；
图5为图4中沿2-2断面图。
图中标号如下：
顶进井100；井壁110；封底120；预埋套管130；后座顶铁140；原加固区150；外围加固区160，降压井170。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的具有监控功能的安全帽及其监控方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参阅图1，图1为本实施例提供的顶管出洞口二次加固的施工方法的流程图。作为举例，顶管出洞口原加固措施如图2、图3所示，顶进井100包括井壁110和封底120，在井壁110上设置有预埋套管130，预埋套管130通常为钢管，钢管中间设置封板防止顶管井100外部的土体和水体进入顶进井，顶管通过千斤顶推动，穿透封板后从预埋套管130中进入顶进井100外部的土体中。顶管由顶进井100进入外部土体中称为顶管出洞，顶管进入顶进井100外部土体中的孔为出洞口。与预埋套管130相对应的井壁110上设置有后座顶铁140，为千斤顶顶进时的基座。在顶管顶进时，为使顶进井100周围的土体稳定，需要对顶管出洞口附近土体进行加固，土体加固的区域称为原加固区150，作为举例，原加固区150采用Φ800@600高压旋喷桩进行加固，水泥为PO42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比不小于25％，搭接200mm，水灰比0.7～1.0；顶进井100顶部标高为+3.000m、底部标高为-22.850m。
当顶进井100处于软土层中致使井壁侧部摩擦力较小时，或是封底120下方土体因水浸而失稳时，或是封底120下方的砂土层因水压力出现流沙时，都可能造成顶进井100的突沉，使顶进井100周围土体出现扰动，顶管出洞口原加固区150遭到破坏，影响顶管出洞施工，因此需要对顶管出洞口进行二次加固，具体包括如下步骤：
S1.采用MJS工法对二次加固区进行旋喷桩施工，二次加固区覆盖原加固区、并环绕原加固区向外延展。MJS工法即全方位高压喷射法，在对土壤切削后，能将水泥浆加压输送、喷射、混合，同时排除泥浆，实现360°全方位地基加固，且对周边环境及地基扰动影响积极微小。参见图4和图5，二次加固区160覆盖原加固区150，并且在原加固区150基础上向外延展，在二次加固区160内采用MJS工法进行旋喷桩施工加固；其中，旋喷桩直径为2400mm，搭接为1000mm；水灰比为1:1，水泥掺量为40％。优选为，步骤S1中，旋喷桩的桩顶标高、桩低标高分别与原加固区域的顶部标高、底部标高相同，比如仍与原加固区一致，旋喷桩的桩顶标高、桩低标高距离顶管出洞口中心处均为5m。
S2.在所述顶管出洞口附近布设降水井170进行降水。如图4和图5所示，由于顶管井100通常位于地下且深度较深，因此需要考虑降水井170进行降水，以确保顶管出洞安全。优选为采用群井降水，所谓群井是指在二次加固区160周围设置的多口降水井170，为了获得更好的降水效果，降水井170环绕顶管出洞口间隔设置。
S3.对预埋套管130的位置进行重新定位。顶进井100突沉后，原预埋套管130已经与偏离设计标高，为了使顶管沿原设计路径出洞，需要重新定位预埋套管130的位置。
本实施例提供的顶管出洞口二次加固的施工方法，具有如下有益效果：通过有效降水防止顶进井进一步下沉，确保施工的安全；采用MJS工法进行旋喷桩施工，能有效增加原加固区的土体的稳定性，二次加固区覆盖并环绕原加固区，加固效果更好。
为了进一步确保二次加固区的加固效果，本发明还提供了旋喷桩的施工方法，具体包括如下步骤：
S11.根据施工图纸开挖沟槽并精确放样，钻机利用切削钻头进行预钻孔施工，钻机钻进时采用膨润土做护壁泥浆。切削钻头成孔的直径要小于旋喷桩的设计直径，比如旋喷桩直径为2400mm，钻孔直径可根据土质不同选为300-600mm，旋喷桩靠高压挤入土体中形成旋喷桩桩体。
S12.钻机钻至设计标高后，将外套管植入孔内，外套管底部至设计标高后，将外套管回拔h米，并在地面固定外套管。外套管在旋喷桩浇筑前对钻孔的孔壁起到保护作用。优选为，h＝H/n，其中H为旋喷桩的设计高度，n为旋喷桩分段施工的分段数。作为举例，若旋喷桩的设计高度为12m，旋喷桩分4段施工，则h＝3m。
S13.MJS工法设备就位，将旋喷钻头自外套管中钻至设计深度，并采用MJS工法在外套管下方浇筑h米旋喷桩。外套管回拔后，迅速放入旋喷钻头，自下而上浇筑h米旋喷桩。
S14.将外套管再次回拔h米，采用MJS工法利用所述旋喷钻头再次在外套管下方浇筑h米旋喷桩。
S15.多次重复步骤S14，直至旋喷桩顶部达到设计标高，施工结束。
本实施例，通过外套管保护钻孔护壁，通过分段施工旋喷桩，从而保证旋喷桩的施工质量，使二次加固区具有更好的加固效果，从而进一步保证顶管安全出洞。
优选的实施方式为，步骤S13中的旋喷钻头连接多孔钻杆，该多孔钻杆至少包括水泥注浆管和泥浆抽取管。水泥注浆管用于输送旋喷桩施工需要的水泥，泥浆抽取管用于抽取钻孔中的泥浆，从而保证水泥的掺入比满足设计要求。
优选的实施方式为，步骤S13中的旋喷钻头内设置有泥浆阀门和地内压力感应器。可通过调节泥浆阀门的开合度，从而调整泥浆排除流量。另外，地内压力感应器可以测量旋喷钻头处的压力变化，当地内压力感应器感测的压力不正常时，调整排泥阀门的大小可顺利的排出泥浆，使地内压力维持平衡。
优选的实施方式为，步骤S13中的旋喷钻头设置有压缩空气喷射环，所述压缩空气喷射环通过压缩空气输送杆与压缩空气机连接。当旋喷钻头喷射水泥浆时，压缩空气也同时喷射，在液体喷射流的周围就形成了空气保护膜。采用这种喷射方法，可减少喷射压力的衰减，从而扩大喷射半径。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (8)
1.一种顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述顶管出洞口设置有预埋套管，所述预埋套管位于所述顶管的顶进井的井壁上，所述顶管出洞口附近原加固区的土体需要二次加固，所述施工方法包括如下步骤：
S1.采用MJS工法对二次加固区进行旋喷桩施工，所述二次加固区覆盖所述原加固区、并环绕所述原加固区向外延展；
S2.在所述顶管出洞口附近布设降水井进行降水；
S3.对所述预埋套管的位置进行重新定位；
其中，所述旋喷桩施工具体包括如下步骤：
S11.根据施工图纸开挖沟槽并精确放样，钻机利用切削钻头进行预钻孔施工，钻机钻进时采用膨润土做护壁泥浆；
S12.钻机钻至设计标高后，将外套管植入钻孔内，外套管底部至设计标高后，将外套管回拔h米，并在地面固定外套管；
S13.MJS工法设备就位，将旋喷钻头自外套管中钻至设计深度，并采用MJS工法在外套管下方浇筑h米旋喷桩；
S14.将外套管再次回拔h米，采用MJS工法利用所述旋喷钻头再次在外套管下方浇筑h米旋喷桩；
S15.多次重复步骤S14，直至旋喷桩顶部达到设计标高，施工结束。
2.如权利要求1所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，步骤S1中，旋喷桩的桩顶标高、桩底标高分别与原加固区域的顶部标高、底部标高相同。
3.如权利要求1所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述旋喷钻头连接多孔钻杆，所述多孔钻杆至少包括用于向所述旋喷钻头输送水泥浆的水泥注浆管和用于将所述护壁泥浆从所述钻孔中排出的泥浆抽取管，所述水泥注浆管、泥浆抽取管并行设置于所述多孔钻杆内。
4.如权利要求3所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述旋喷钻头内设置有泥浆阀门和地内压力感应器，所述泥浆阀门与所述泥浆抽取管相连接，所述地内压力感应器用于感应所述旋喷钻头处的泥浆压力并据以控制所述泥浆阀门的开合度。
5.如权利要求1所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述旋喷钻头设置有压缩空气喷射环，所述压缩空气喷射环通过压缩空气输送杆与压缩空气机连接。
6.如权利要求1所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，h的取值满足公式：h＝H/n；其中，其中H为旋喷桩的设计高度，n为旋喷桩分段施工的分段数。
7.如权利要求1所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述步骤S2中的降水采用群井降水。
8.如权利要求7所述的顶管出洞口二次加固的施工方法，其特征在于，所述群井降水的降水井环绕所述顶管出洞口间隔设置。
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- 2016-12-16 CN CN201611167509.0A patent/CN106837343B/zh active Active
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