CN110410577B - 杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，包括如下步骤：S101，于顶管机的前方挖掘土体形成一凹槽，所形成的凹槽的两侧对应所述顶管机的侧部留有土体，所形成的凹槽的底部对应所述顶管机的底部留有土体；S102，待所述凹槽形成后，顶管机向前掘进施工，施工至距所述凹槽的前端一安全距离处；S103，重复步骤S101和步骤S102，直至所述顶管机通过杂填土区域。本发明通过在顶管机前方预先开槽的方式来减小顶管机的顶进阻力，由于杂填土本身空隙大，不密实，且挖掘形成一凹槽后，凹槽外周的杂填土更加的散落，使得顶管机可较为容易的向前掘进，极大的减小了摩擦阻力。
Description
技术领域
本发明涉及顶管施工工程领域，特指一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法。
背景技术
目前顶管施工时，均采用打蜡、注浆等方式来减小摩擦力，但打蜡、注浆减小摩擦力均为辅助措施，效果不明显。特别是在杂填土地质情况下，单纯注浆的方式并不适用，由于杂填土是通过混凝土块及建筑垃圾填筑形成，其空隙大，在顶管施工时，向管片外侧注浆，无法形成泥浆润滑膜，所注入的浆液均流入到杂填土的空隙内了，难以起到润滑、减阻的效果。所以对于杂填土地址情况，亟需提供一种减小摩擦阻力的顶管施工方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种杂填土地址情况下大直径顶管减阻施工方法，解决现有的注浆方式无法在杂填土区域形成泥浆润滑膜而难以起到润滑、减阻的效果的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供了一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，包括如下步骤：
S101，于顶管机的前方挖掘土体形成一凹槽，所形成的凹槽的两侧对应所述顶管机的侧部留有土体，所形成的凹槽的底部对应所述顶管机的底部留有土体；
S102，待所述凹槽形成后，顶管机向前掘进施工，施工至距所述凹槽的前端一安全距离处；
S103，重复步骤S101和步骤S102，直至所述顶管机通过杂填土区域。
本发明通过在顶管机前方预先开槽的方式来减小顶管机的顶进阻力，由于杂填土本身空隙大，不密实，且挖掘形成一凹槽后，凹槽外周的杂填土更加的散落，使得顶管机可较为容易的向前掘进，极大的减小了摩擦阻力。且预先开槽，还减小了顶管机挖土、云图的工作量，可加快顶管施工的工期。凹槽在两侧以及底部均留有土体供顶管机向前掘进，可保证顶管机顶进时不隆起，不偏向，还不会扰动顶管机底部的地基，确保施工质量及施工安全。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，所形成的凹槽的宽度为顶管机掘进形成的管道直径的一半，所形成的凹槽的深度至所述顶管机掘进形成的管道的中心线。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，所述安全距离在0.5m至1m之间。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，于顶管机的前方挖掘土体形成一凹槽的步骤包括：
利用挖掘机于地面对应顶管机的前方进行挖土以形成所述凹槽。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，在顶管施工完成后，于顶管机掘进形成的管道的顶部进行土方回填。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，挖掘土体形成凹槽的过程中，将土体中的大型混凝土块及建筑垃圾直接挖除。
本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的进一步改进在于，所述凹槽在宽度方向上与所述顶管机居中对齐。
附图说明
图1为本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法中凹槽及顶管机掘进形成的管道位于杂填土区域内的横向剖视图。
图2为本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法中凹槽及顶管机掘进形成的管道位于杂填土区域内的纵向剖视图。
图3为本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图3，本发明提供了一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，用于解决现有打蜡及注浆减小摩擦力的方法在杂填土地质环境不适用的问题。本发明的施工方法用于减小顶管机在杂填土区域施工的摩擦阻力，采用先开槽，后顶进的方式进行顶管施工，在顶管机前方居中位置进行局部开槽，通过挖掘形成的凹槽减小顶管机的顶进阻力，可将顶管机的顶进阻力减少一半以上，由于预先开槽取走了部分土体，破坏了顶管机前方杂填土区域处的土体的整体性，使得凹槽周边的土体更加散落，进而顶管机可更容易的顶进。凹槽的挖掘已经实现取走了部分土体，使得顶管机掘进施工的挖土、运土工作量减小，进而提高了施工速度，缩短了施工工期。下面结合附图对本发明一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法进行说明。
参阅图3，显示了本发明杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的流程图。下面结合图3，对本发明一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法进行说明。
如图3所示，本发明的一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，包括如下步骤：
执行步骤S101，结合图1和图2所示，于顶管机30的前方挖掘土体形成一凹槽20，所形成的凹槽20的两侧对应顶管机30的侧部留有土体，所形成的凹槽20的底部对应顶管机30的底部留有土体；接着执行步骤S102；
执行步骤S102，待凹槽20形成后，顶管机30向前掘进施工，施工至距凹槽20的前端一安全距离处；接着执行步骤S103；
执行步骤S103，重复步骤S101和步骤S102，直至顶管机30通过杂填土区域10。
在杂填土区域10处进行顶管施工时，先挖掘凹槽20，再顶进施工，挖掘凹槽和顶进施工交替进行，且顶进施工和凹槽的前端保持一安全距离。本发明的施工方法通过在顶管机前方预先开槽的方式来减小顶管机的顶进阻力，由于杂填土本身空隙大，不密实，且挖掘形成一凹槽后，凹槽外周的杂填土更加的散落，使得顶管机可较为容易的向前掘进，极大的减小了摩擦阻力。且预先开槽，还减小了顶管机挖土、云图的工作量，可加快顶管施工的工期。凹槽在两侧以及底部均留有土体供顶管机向前掘进，可保证顶管机顶进时不隆起，不偏向，还不会扰动顶管机底部的地基，确保施工质量及施工安全。
在一种具体实施方式中，所形成的凹槽20的宽度为顶管机30掘进形成的管道31直径的一半，所形成的凹槽20的深度至顶管机30掘进形成的管道31的中心线。
也即凹槽20的两侧对应顶管机30的侧部留有的土体的宽度为管道31的直径的一半，在凹槽20的底部对应顶管机30底部留有土体的深度为管道31直径的一半。对应保留的土体，使得顶管机30在向前掘进时，顶管机30的侧部以及底部均能与前方的土体相抵，可确保顶管机30的顶进方向，避免顶管机发生偏向。底部保留的土体不会扰动管道底部地基，保证顶管机顶进时不隆起。
进一步地，凹槽20在宽度方向与顶管机30居中对齐，即凹槽20的两个侧壁距顶管机30对应的侧部的距离相等。这样使得杂填土区域10作用于顶管机30两侧部的阻力相等，可以确保顶管机顶进时不偏向。
再进一步地，凹槽20的长度为2m，安全距离在0.5m至1m之间。
也即施工时，先挖2m的凹槽20，再将顶管机向前顶进1m或1.5m，再向前挖凹槽，再顶进，如此反复，直至杂填土区域10处的管道31施工完成。
在一种具体实施方式中，于顶管机30的前方挖掘土体形成一凹槽20的步骤包括：
利用挖掘机于地面11对应顶管机30的前方进行挖土以形成凹槽20。
较佳地，凹槽20沿着管道31的设置路线进行开槽。
在一种具体实施方式中，在顶管施工完成后，于顶管机30掘进形成的管道的顶部进行土方回填。待顶管全部施工好后，再将挖掘凹槽20在地面11所形成的顶部开口进行回填封堵。
在一种具体实施方式中，在施工时，顶管机出洞并进行正常顶进施工，当顶进压力达到设计值一半时，再执行步骤S101，即挖掘形成凹槽20。
具体地，顶管出洞以后先正常顶进，当顶进压力达到设计值一半时开始采用管道前端土体预先居中局部开槽的施工方法。管道前端土体居中局部开槽：利用大挖机在管道前端土体沿顶管路线开槽，宽度为管道直径的一半，长度两米，深度到管道中心线。管道两侧及底部均保留土体，可以保证顶管顶进时不隆起、不偏向，同时不会扰动管道底部地基。开槽完成以后，工作井中开始管道顶进施工。顶进1.5米时，大挖机在管道前端土体中继续开槽。挖机开槽与管道顶进配合施工，保持0.5～1米安全距离。
较佳地，顶管机30向前顶进施工过程中，利用位于管道31内履带机32进行出土作业。
在一种具体实施方式中，挖掘土体形成凹槽20的过程中，将土体中的大型混凝土块及建筑垃圾直接挖除。
即挖掘土体的过程中，若遇到了大型的混凝土块及建筑垃圾，直接用挖掘机将大型的混凝土块及建筑垃圾挖除，避免大型的混凝土块及建筑垃圾对顶管机的顶进施工产生影响。
本发明填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法的有益效果为：
1)、在管道前端预先开槽以后顶进阻力可以减少一半以上。
2)、预先开槽取走了部分土体已后减少了顶管掘进机的挖土、运土工作量，工期可以缩短三分之一。
3)、现场施工灵活多变，遇有杂填土中的大型混凝土块及建筑垃圾时可以直接用挖机挖除。
4)、开槽施工管道具有不会扰动管道底部地基的优点，同时管道原材料集中从工作井位置顶进施工，克服了管道材料不能送达开挖作业面的困难。
5)、摩阻力减小以后顶进施工简单，克服了杂填土地质摩阻力大的问题。
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 (4)
1.一种杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
在施工时，顶管机出洞并进行顶进施工，当顶进压力达到设计值的一半时，执行步骤S101；
S101，于顶管机的前方挖掘土体形成一凹槽，所形成的凹槽的两侧对应所述顶管机的侧部留有土体，所形成的凹槽的底部对应所述顶管机的底部留有土体；挖掘土体形成凹槽的过程中，将土体中的大型混凝土块及建筑垃圾直接挖除；
S102，待所述凹槽形成后，顶管机向前掘进施工，施工至距所述凹槽的前端一安全距离处；
S103，重复步骤S101和步骤S102，直至所述顶管机通过杂填土区域；所形成的凹槽的宽度为顶管机掘进形成的管道直径的一半，所形成的凹槽的深度至所述顶管机掘进形成的管道的中心线；
所述凹槽在宽度方向上与所述顶管机居中对齐。
2.如权利要求1所述的杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，其特征在于，所述安全距离在0.5m至1m之间。
3.如权利要求1所述的杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，其特征在于，于顶管机的前方挖掘土体形成一凹槽的步骤包括：
利用挖掘机于地面对应顶管机的前方进行挖土以形成所述凹槽。
4.如权利要求1所述的杂填土地质情况下大直径顶管减阻施工方法，其特征在于，在顶管施工完成后，于顶管机掘进形成的管道的顶部进行土方回填。
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