CN112113029A - 一种粉土地质条件下的顶管施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉土地质条件下的顶管施工方法，涉及顶管施工技术领域。该粉土地质条件下的顶管施工方法，包括如下步骤：S1、工作坑开挖，其中工作坑开挖时需考虑单向顶进坑，双向顶进坑，多向顶进坑，转角顶进坑，及接受坑，同时进行井内支护操作，S2、设置后背墙，其中必须后背墙与管中线垂直，且后背材料与后背墙壁紧贴，不能有悬空部位，以防后背位移。该粉土地质条件下的顶管施工方法，通过方法的改良，针对粉土地质条件开挖小面积工作坑即可完成管道施工作业，极大程度上减小了地质条件对施工的影响，提高工程质量的同时缩短了工期，同时相对不易引发安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及顶管施工技术领域，具体为一种粉土地质条件下的顶管施工方法。
背景技术
随着城镇管网建设技术的日益更新与不断进步，雨水管网与污水管网施工工程日渐增多；管网施工多处于城区中，影响因素多，既有的地下管网及管线交叉复杂，施工作业面空间有限。
现有技术中采用明挖施工，明挖施工要求的作业空间较宽敞，但当地质不良时，施工尤为困难，尤其是城镇区域，表面覆土通常为生活垃圾层、粉土层、粉质粘土层、粘土层等不良地质，施工时容易受到地质影响，降低工程质量的同时延长了工期，同时相对容易引发安全事故。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种粉土地质条件下的顶管施工方法，解决了现有技术中采用明挖施工，明挖施工要求的作业空间较宽敞，但当地质不良时，施工尤为困难，尤其是城镇区域，表面覆土通常为生活垃圾层、粉土层、粉质粘土层、粘土层等不良地质，施工时容易受到地质影响的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种粉土地质条件下的顶管施工方法，包括如下步骤：
S1、工作坑开挖，其中工作坑开挖时需考虑单向顶进坑，双向顶进坑，多向顶进坑，转角顶进坑，及接受坑，同时进行井内支护操作；
S2、设置后背墙，其中必须后背墙与管中线垂直，且后背材料与后背墙壁紧贴，不能有悬空部位，以防后背位移；
S3、工作坑底找平；
S4、在坑底铺上枕木，并在枕木上直接铺设导轨；
S5、设置顶铁，其中顶铁根据安放位置与使用作用的不同，可分为顺铁、横铁和立铁；
S6、配置液压油缸，其中液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不少于后背高度的1/3，各液压油缸中心线与管道线对称。多台液压油缸宜配置油缸台架，且应使用油缸布置对称，千斤顶使用支架固定；
S7、千斤顶安装高程，使千斤顶的着力点位于和嵯面垂直直径的1/4左右处；
S8、设置机头，机头采用长度1600mm,厚度16-20mm的钢板，制成内径为管道插口外径的圆筒，圆筒内一侧距筒口8-10cm，焊接一个厚度20-30mm的圆环作为承口支座，筒内十字线与圆环交叉口对称开四个80X60mm的方口，在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S9、在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S10、用宽50mm厚10mm的钢板焊一个250X250mm的格栅作为切土刀，置入另一侧筒口，格栅与筒口平并将其焊牢，格栅中心点最好与圆筒的圆心重合，以便测量纠偏；
S11、用厚度20-30mm的钢板制成一个外径、内径和F型钢承口钢筋混凝土管相同的圆环，置于承口支座内；
S12、进行掘进操作，每次掘进长度25-40cm此时土体已按格栅尺寸分开，人工将土块装车内运出，接口处衬垫材料选用橡胶垫，顶进时应固定在管端上，衬垫材料厚值为8-14mm，钢套环外露表面应用厚浆型环氧煤沥青防腐；
S13、进行管道顶进操作，使用后座千斤顶顶进第一节管道，随后循环将U型顶铁顶进，管道顶进，进行注浆操作，每根管有三个注浆孔，采用全断面注浆施工，注浆压力不小于0.1MPa；
S14、封堵注浆孔：采用与预留注浆孔配套的丝堵封堵注浆孔，防止浆液流失。
优选的，在步骤S4中，导轨选用钢质材料制作，具有足够的刚度，安装时两导轨应平行、等高，或略高于该处管道的设计高程。
优选的，在步骤S5中，顶铁应无歪斜扭曲现象，安装必须直顺，加放顺铁时，应先使用长度大的顶铁，尽量减少顺铁连接的数量，顺铁连接的长度，依其截面尺寸而定。
优选的，为了使钢承口混凝土管受力均匀，管与管结合部用木或再生布作缓冲。
优选的，在步骤S13中，注浆材料配比：水泥、水，注浆时，将根据现场实际情况适当加入硅酸钠以增加可灌性和早期强度。在管内进行压注水泥浆，水灰比按1:1,注浆孔采用管道预留的注浆孔，注浆压力不小于0.1MPa,以注满管壁周围缝隙为准。
(三)有益效果
本发明提供了一种粉土地质条件下的顶管施工方法。具备以下有益效果：该粉土地质条件下的顶管施工方法，通过方法的改良，针对粉土地质条件开挖小面积工作坑即可完成管道施工作业，极大程度上减小了地质条件对施工的影响，提高工程质量的同时缩短了工期，同时相对不易引发安全事故。
附图说明
图1是本顶管施工工艺流程图；
图2是顶管工作坑断面示意图；
图3是顶管工作坑平面示意图；
图4是机头断面示意图；
图5是套环示意图；
图6是切土刀示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种粉土地质条件下的顶管施工方法，包括如下步骤：
S1、工作坑开挖，其中工作坑开挖时需考虑单向顶进坑，双向顶进坑，多向顶进坑，转角顶进坑，及接受坑，同时进行井内支护操作；
S2、设置后背墙，其中必须后背墙与管中线垂直，且后背材料与后背墙壁紧贴，不能有悬空部位，以防后背位移；
S3、工作坑底找平；
S4、在坑底铺上枕木，并在枕木上直接铺设导轨，导轨选用钢质材料制作，具有足够的刚度，安装时两导轨应平行、等高，或略高于该处管道的设计高程；
S5、设置顶铁，其中顶铁根据安放位置与使用作用的不同，可分为顺铁、横铁和立铁，顶铁应无歪斜扭曲现象，安装必须直顺，加放顺铁时，应先使用长度大的顶铁，尽量减少顺铁连接的数量，顺铁连接的长度，依其截面尺寸而定；
S6、配置液压油缸，其中液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不少于后背高度的1/3，各液压油缸中心线与管道线对称。多台液压油缸宜配置油缸台架，且应使用油缸布置对称，千斤顶使用支架固定；
S7、千斤顶安装高程，使千斤顶的着力点位于和嵯面垂直直径的1/4左右处；
S8、设置机头，机头采用长度1600mm,厚度16-20mm的钢板，制成内径为管道插口外径的圆筒，圆筒内一侧距筒口8-10cm，焊接一个厚度20-30mm的圆环作为承口支座，筒内十字线与圆环交叉口对称开四个80X60mm的方口，在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S9、在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S10、用宽50mm厚10mm的钢板焊一个250X250mm的格栅作为切土刀，置入另一侧筒口，格栅与筒口平并将其焊牢，格栅中心点最好与圆筒的圆心重合，以便测量纠偏；
S11、用厚度20-30mm的钢板制成一个外径、内径和F型钢承口钢筋混凝土管相同的圆环，置于承口支座内，为了使钢承口混凝土管受力均匀，管与管结合部用木或再生布作缓冲；
S12、进行掘进操作，每次掘进长度25-40cm此时土体已按格栅尺寸分开，人工将土块装车内运出，接口处衬垫材料选用橡胶垫，顶进时应固定在管端上，衬垫材料厚值为8-14mm，钢套环外露表面应用厚浆型环氧煤沥青防腐；
S13、进行管道顶进操作，使用后座千斤顶顶进第一节管道，随后循环将U型顶铁顶进，管道顶进，进行注浆操作，每根管有三个注浆孔，采用全断面注浆施工，注浆压力不小于0.1MPa，注浆材料配比：水泥、水，注浆时，将根据现场实际情况适当加入硅酸钠以增加可灌性和早期强度。在管内进行压注水泥浆，水灰比按1:1,注浆孔采用管道预留的注浆孔，注浆压力不小于0.1MPa,以注满管壁周围缝隙为准；
S14、封堵注浆孔：采用与预留注浆孔配套的丝堵封堵注浆孔，防止浆液流失。
综上所述，该粉土地质条件下的顶管施工方法，通过方法的改良，针对粉土地质条件开挖小面积工作坑即可完成管道施工作业，极大程度上减小了地质条件对施工的影响，提高工程质量的同时缩短了工期，同时相对不易引发安全事故。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种粉土地质条件下的顶管施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、工作坑开挖，其中工作坑开挖时需考虑单向顶进坑，双向顶进坑，多向顶进坑，转角顶进坑，及接受坑，同时进行井内支护操作；
S2、设置后背墙，其中必须后背墙与管中线垂直，且后背材料与后背墙壁紧贴，不能有悬空部位，以防后背位移；
S3、工作坑底找平；
S4、在坑底铺上枕木，并在枕木上直接铺设导轨；
S5、设置顶铁，其中顶铁根据安放位置与使用作用的不同，可分为顺铁、横铁和立铁；
S6、配置液压油缸，其中液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不少于后背高度的1/3，各液压油缸中心线与管道线对称。多台液压油缸宜配置油缸台架，且应使用油缸布置对称，千斤顶使用支架固定；
S7、千斤顶安装高程，使千斤顶的着力点位于和嵯面垂直直径的1/4左右处；
S8、设置机头，机头采用长度1600mm,厚度16-20mm的钢板，制成内径为管道插口外径的圆筒，圆筒内一侧距筒口8-10cm，焊接一个厚度20-30mm的圆环作为承口支座，筒内十字线与圆环交叉口对称开四个80X60mm的方口，在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S9、在方口向另一侧的延长线上400-600mm位置用厚度16mm钢板焊四个千斤顶支座，长度以千斤顶最短距离加20-40mm为准；
S10、用宽50mm厚10mm的钢板焊一个250X250mm的格栅作为切土刀，置入另一侧筒口，格栅与筒口平并将其焊牢，格栅中心点最好与圆筒的圆心重合，以便测量纠偏；
S11、用厚度20-30mm的钢板制成一个外径、内径和F型钢承口钢筋混凝土管相同的圆环，置于承口支座内；
S12、进行掘进操作，每次掘进长度25-40cm此时土体已按格栅尺寸分开，人工将土块装车内运出，接口处衬垫材料选用橡胶垫，顶进时应固定在管端上，衬垫材料厚值为8-14mm，钢套环外露表面应用厚浆型环氧煤沥青防腐；
S13、进行管道顶进操作，使用后座千斤顶顶进第一节管道，随后循环将U型顶铁顶进，管道顶进，进行注浆操作，每根管有三个注浆孔，采用全断面注浆施工，注浆压力不小于0.1MPa；
S14、封堵注浆孔：采用与预留注浆孔配套的丝堵封堵注浆孔，防止浆液流失。
2.根据权利要求1所述的一种粉土地质条件下的顶管施工方法，其特征在于：在步骤S4中，导轨选用钢质材料制作，具有足够的刚度，安装时两导轨应平行、等高，或略高于该处管道的设计高程。
3.根据权利要求1所述的一种粉土地质条件下的顶管施工方法，其特征在于：在步骤S5中，顶铁应无歪斜扭曲现象，安装必须直顺，加放顺铁时，应先使用长度大的顶铁，尽量减少顺铁连接的数量，顺铁连接的长度，依其截面尺寸而定。
4.根据权利要求1所述的一种粉土地质条件下的顶管施工方法，其特征在于：为了使钢承口混凝土管受力均匀，管与管结合部用木或再生布作缓冲。
5.根据权利要求1所述的一种粉土地质条件下的顶管施工方法，其特征在于：在步骤S13中，注浆材料配比：水泥、水，注浆时，将根据现场实际情况适当加入硅酸钠以增加可灌性和早期强度。在管内进行压注水泥浆，水灰比按1:1,注浆孔采用管道预留的注浆孔，注浆压力不小于0.1MPa,以注满管壁周围缝隙为准。
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