CN107940101B - 防卡管的顶管施工方法 - Google Patents

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • F16L1/036—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground the pipes being composed of sections of short length

Abstract

本发明公开了一种防卡管的顶管施工方法，包括以下步骤：a.管道的至少一节预制管节外以可拆卸方式套设上硬质护筒；b.顶管设备首先顶进套设有硬质护筒的预制管节，在管道逐节顶进至软弱地质层时，将硬质护筒从相应预制管节上拆下并固定到软弱地质层的岩壁上；c.其余预制管节依次从留置到软弱地质层的硬质护筒中穿过而继续完成顶管工作。本发明能够有效解决顶管过程中在穿越软弱地质层时因围岩包裹预制管节而造成卡管、无法顶推的技术问题。

Description

防卡管的顶管施工方法
技术领域
本发明涉及顶管施工领域，特别涉及一种防卡管的顶管施工方法。
背景技术
顶管施工是一种非开挖施工方法，能够不开挖或者少开挖而实现管道埋设，它通过在工作井内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度和方向顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推进到接收井内。经过多年的发展，顶管技术已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上都取得了很大的进步。然而，顶管施工时，如顶进距离大，需穿越不同的地层，当遇到软弱地质层时，常会出现顶进困难，甚至出现卡死难以顶进等问题，其原因主要是顶进过程中，部分渣土包裹在预制管节的外侧，使预制管节外的触变泥浆失效，造成渣土将管节裹死，增加了摩阻力；如摩阻力超过了顶推力，则造成无法顶进的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防卡管的顶管施工方法，能够有效解决顶管过程中在穿越软弱地质层时因围岩包裹预制管节而造成卡管、无法顶推的技术问题。
本发明的防卡管的顶管施工方法，包括以下步骤：
a．管道的至少一节预制管节外以可拆卸方式套设上硬质护筒；
b．顶管设备首先顶进套设有硬质护筒的预制管节，在管道逐节顶进至软弱地质层时，将硬质护筒从相应预制管节上拆下并固定到软弱地质层的岩壁上；
c．其余预制管节依次从留置到软弱地质层的硬质护筒中穿过而继续完成顶管工作。
进一步，所述硬质护筒为钢筒结构。
进一步，步骤b中，所述硬质护筒通过锚杆锚固在软弱地质层的岩壁上。
进一步，所述硬质护筒的内径大于预制管节的外径，且硬质护筒与预制管节之间的间隙充填有触变泥浆。
进一步，每一所述硬质护筒与每一预制管节对应连接，各所述硬质护筒的总长度大于或等于根据地勘地质围岩情况所确定的软弱地质层的长度。
进一步，当掘进方向上具有两个以上软弱地质层时，所述硬质护筒还应设于相邻软弱地质层之间的区域。
进一步，设置硬质护筒的预制管节的两端均设有工具管节，所述工具管节包括外钢圈、设在外钢圈内侧的环形钢骨架及设在环形钢骨架左右两侧的钢垫板，所述外钢圈的宽度大于钢骨架的宽度且设有用于与硬质护筒连接的连接孔。
进一步，所述外钢圈与硬质护筒之间通过螺栓相连。
本发明的有益效果：
本发明的防卡管的顶管施工方法，通过预制管节带动硬质护筒一同往掘进方向移动，当通过软弱地质层后将硬质护筒拆卸下并固定于软弱地质层的岩壁，从而在软弱地质层形成通道，预制管节在该通道中移动而穿过软弱地质层，因此软弱地质层中的渣土无法包裹预制管节并造成管节裹死的情况，有效解决了顶管过程中在穿越软弱地质层时因围岩包裹预制管节而造成卡管、无法顶推的技术问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的施工结构示意图；
图2为本发明的预制管节与硬质护筒的组装后断面示意图；
图3为本发明的硬质护筒与工具管节的组装后断面示意图；
图4为本发明的工具管节的结构示意图。
具体实施方式
如图所示：本实施例的防卡管的顶管施工方法，包括以下步骤：
a．管道的至少一节预制管节1外以可拆卸方式套设上硬质护筒2；预制管节1在预制场加工制作而成，为钢筋混凝土管节结构，多个预制管节1连接拼装成管道；硬质护筒2优选为钢筒结构，采用钢板加工制作而成；所述硬质护筒2的内径大于预制管节1的外径，且硬质护筒2与预制管节1之间的间隙充填有触变泥浆3，预制管节1两侧可采用橡胶条对触变泥浆进行封堵。
b．顶管设备4首先顶进套设有硬质护筒2的预制管节1，在管道逐节顶进至软弱地质层5时，将硬质护筒2从相应预制管节1上拆下并固定到软弱地质层5的岩壁上；每一所述硬质护筒2与每一预制管节1对应连接，但并非所有预制管节1都需要设置硬质护筒2，各所述硬质护筒2的总长度大于或等于根据地勘地质围岩情况所确定的软弱地质层5的长度，只要能够在软弱地质层5中形成通道即可；当掘进方向上具有两个以上软弱地质层5时，所述硬质护筒2还应设于相邻软弱地质层5之间的区域，也就是说此时各硬质护筒2的总长度还应该相邻软弱地质层5之间的区域长度，所形成的通道也是部分设于非软弱地质层5；顶管设备包括千斤顶、顶铁、后背及基座等部件，与现有技术相同，在此不再赘述；所述硬质护筒2优选通过锚杆6锚固在软弱地质层5的岩壁上，硬质护筒2上设置相关的锚孔，锚杆6的长度可为1-5m，其端头为扁圆锚固头结构。
c．其余预制管节1依次从留置到软弱地质层5的硬质护筒2中穿过而继续完成顶管工作；通过预制管节1带动硬质护筒2一同往掘进方向移动，当通过软弱地质层5后将硬质护筒2拆卸下并固定于软弱地质层5的岩壁，从而在软弱地质层5形成通道，预制管节1在该通道中移动而穿过软弱地质层5，因此软弱地质层5中的渣土无法包裹预制管节1并造成管节裹死的情况，有效解决了顶管过程中在穿越软弱地质层5时因围岩包裹预制管节1而造成卡管、无法顶推的技术问题。
当然，除了上述步骤外，本实施例的顶管施工方法还包括现有的常规步骤，例如打井（在施工地两端分别开挖一个工作井和一个接收井）、安装设备（在工作井内铺设滑轨和千斤顶支架，在千斤顶支架上放置千斤顶，在滑轨上放置顶管钻头，顶管钻头朝向所述接收井，千斤顶的伸缩杆朝向顶管钻头）、顶管钻头顶进及出泥等步骤，在此不再赘述。
本实施例中，设置硬质护筒2的预制管节1的两端均设有工具管节，所述工具管节包括外钢圈71、设在外钢圈71内侧的环形钢骨架72及设在环形钢骨架72左右两侧的钢垫板73，所述外钢圈71的宽度大于钢骨架72的宽度且设有用于与硬质护筒2连接的连接孔8；钢垫板73与预制管节1配合搭接；硬质护筒2两侧伸入到工具管节中间，并根据设置长度将各硬质护筒2焊接成预定长度；连接孔优选为螺孔结构，此时所述外钢圈71与硬质护筒2之间通过螺栓相连；当然螺栓的设置不能影响预制管节1的推进。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种防卡管的顶管施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
a．管道的至少一节预制管节外以可拆卸方式套设上硬质护筒；
b．顶管设备首先顶进套设有硬质护筒的预制管节，在管道逐节顶进至软弱地质层时，将硬质护筒从相应预制管节上拆下并固定到软弱地质层的岩壁上；
c．其余预制管节依次从留置到软弱地质层的硬质护筒中穿过而继续完成顶管工作；
所述硬质护筒的内径大于预制管节的外径，且硬质护筒与预制管节之间的间隙充填有触变泥浆；
每一所述硬质护筒与每一预制管节对应连接，各所述硬质护筒的总长度大于或等于根据地勘地质围岩情况所确定的软弱地质层的长度。
2.根据权利要求1所述的防卡管的顶管施工方法，其特征在于：所述硬质护筒为钢筒结构。
3.根据权利要求1所述的防卡管的顶管施工方法，其特征在于：步骤b中，所述硬质护筒通过锚杆锚固在软弱地质层的岩壁上。
4.根据权利要求1所述的防卡管的顶管施工方法，其特征在于：当掘进方向上具有两个以上软弱地质层时，所述硬质护筒还应设于相邻软弱地质层之间的区域。
5.根据权利要求1所述的防卡管的顶管施工方法，其特征在于：设置硬质护筒的预制管节的两端均设有工具管节，所述工具管节包括外钢圈、设在外钢圈内侧的环形钢骨架及设在环形钢骨架左右两侧的钢垫板，所述外钢圈的宽度大于钢骨架的宽度且设有用于与硬质护筒连接的连接孔。
6.根据权利要求5所述的防卡管的顶管施工方法，其特征在于：所述外钢圈与硬质护筒之间通过螺栓相连。
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