CN112377203A - 逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，涉及顶管施工领域，其要点在于：在钢套管的筒壁内设置埋置管，同时设置与埋置管连通的泵送装置和支管，支管延伸至钢套管外壁；逆向顶进钢套管过程中连续或间歇泵送由膨润土、纤维素醚、乳化剂、液态超支化聚碳鬼和水按照特定比例配制的润滑料。按照本申请方法进行施工，可将钢套管的逆向顶进的最大轴线偏差控制在最大允许值的20%~70%范围，适用于对不超50米范围内的大偏位顶管修整施工，尤其适用于20~50米范围的大偏位顶管施工。

Description

逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法

技术领域

本申请涉及顶管施工的领域，尤其是涉及一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法。

背景技术

顶管施工方法是一种非开挖的施工方法。顶管施工方法在工作时，顶管机产生的顶力用于克服管道与周围土壤的摩擦力，以将管道按设计的坡度顶入至土层中，并将土方运走。把工具管或机头从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，随着顶管机的工作，管道将由工作井内穿过土层进入接收井内。管道紧随工具管或机头后，埋设在两坑之间。

实际施工过程中管道顶进容易产生延伸误差，如管道下方土方塌陷等，造成顶管施工难以按照设计轴线成型，需要及时对偏位的顶管进行修整。但当顶管偏差达数十厘米且顶管偏位位置距离接收井较近时，传统的开挖纠偏、顶升纠偏等顶管施工偏位修整的施工方法，存在因距离较近且纠偏的角度有限而无法完成大偏位修整的情况，或者存在纠偏工序繁琐复杂、施工成本过高、对环境二次破坏、易受现场施工条件限制等缺陷，因此存在改进空间。

相关技术中，公开号为CN11160909212A的中国专利申请公开了一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其先从接收井侧沿顶管设计轴线方向逆向顶入钢套管至偏位处，然后清理钢套管内土方、拆卸顶进机头、拔出偏位的顶管并自接收井移出，随后自接收井逆向顶入新的顶管与原来的顶管对接、填充钢套管与新顶入顶管之间间隙，完成纠偏施工。

上述相关技术修整偏位顶管施工方法虽然一定程度上解决了较近距离大偏位修整施工不便的问题，但是在实际施工中申请人发现上述相关技术的施工方法仍存在如下不足：

当偏位位置距离接收井距离在20～50米范围且现场施工环境不适于进行开挖修整时，由于顶进距离增加，在逆向顶进钢套管过程中钢套管容易偏离预定顶进方向，致使钢套管与偏位顶管之间错位导致后续修整施工难以继续；或者顶管与钢套管内壁抵接，在顶进钢套管时造成顶管被推动，偏位加剧。

为了改善偏位距离较近尤其是在20～50米范围且不适于开挖修整时顶管偏位修整施工不便的问题，申请人进行过诸多尝试但均存在不足之处：

(1)在钢套管外壁涂覆润滑剂(主要是聚乙烯蜡和石蜡润滑剂)形成润滑剂层以减弱顶进阻力，但实际施工发现对前述缺陷改善效果有限，钢套管的头端因为长距离摩擦润滑层失效过快，使得钢套管头尾两端之间摩擦力差较大，仍容易出现轴线偏离距离大于最大允许值的问题；

(2)增大钢套管与顶管的直径差以增加允许偏差容量，虽然能够使得钢套管顶入至偏位处并避免造成偏位加剧，但是增加了钢套管顶入难度、钢套管内泥土清理量以及钢套管与顶管之间混合凝土回填量，施工难度即成本增加，而且大浇筑量的混凝土施工(回填步骤)时必须控制水化过程温度应力的带来的内部开裂问题，这无疑增加了大浇注量混凝土地下施工质量控制难度。

发明内容

为了改善偏位距离较近尤其是在20～50米范围且不适于开挖修整时顶管偏位修整施工不便的问题，本申请提供一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法。

本申请提供的一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法采用如下的技术方案：

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，包括钢套管顶入、钢套管内土方清理、偏位顶管拔除、顶管顶入和回填步骤，钢套管顶入步骤所用的钢套管的筒壁内设置有埋置管，所述埋置管一端从钢套管的末端伸出并连接有泵送装置；所述埋置管上连通有若干支管，所述支管远离埋置管的一端延伸至钢套管外壁形成注料口；在顶入钢套管过程中借助泵送装置、埋置管和支管向钢套管外壁与土层之间连续或间歇式泵送润滑料；

所述润滑料由按重量份计的如下组分制成，

通过采用上述技术方案，申请人发现定制筒壁内设置埋置管的钢套管，仅小幅度增加钢套管壁厚，其他方面影响较小。在钢套管逆向顶进过程中，借助与埋置管连通的泵送装置和支管，连续或者间歇性向钢套管外壁泵送润滑料，可以显著降低钢套管的顶进阻力，最大程度减小钢套管的顶进偏差，使得适于近距离大偏位的顶管的修整施工，尤其是对偏位距离在20～50米范围的大偏位顶管修整施工。

同时，申请人发现在钢套管顶进过程中使用上述特定配比的润滑料效果更佳，采用常规润滑料比较难获得满意的施工效果。本申请的上述润滑料在常规以膨润土和水按照重量比1:8配制的润滑料基础上，添加纤维素醚、乳化剂和液态超支化聚碳硅烷，配制得到的润滑料不仅稳定性佳且润滑效果更好，进行同等距离钢套管顶进施工时，相较于使用常规润滑料(膨润土：水＝1:8)的施工偏差更小。按照本申请的方案对距离接收井20～50米范围内大偏位顶管修整施工时，可将钢套管逆向顶进的轴线位置偏差控制在最大允许偏差(钢套管直径＜1500，允许偏差＜100；钢套管直径≥1500，允许偏差＜200)的20％～70％范围内，极大增加了逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法的适用范围，尤其是偏位位置距离接收井在20～50范围且顶管施工需要穿越河流、湖泊、高速公路等等不适于开挖修整场地的情形。

优选地，所述液态超支化聚碳硅烷选自一代氢化超支化聚碳硅烷、二代氢化超支化聚碳硅烷和三代氢化超支化聚碳硅烷中的一种或多种。液态超支化聚碳硅烷可以通过商业途径购买或者定制合成得到，一代、二代或三代的氢化超支化聚碳硅烷均可，配制的润滑料均具有较好的稳定性和润滑效果，利于减小钢套管顶进偏差。所述液态超支化聚碳硅烷进一步优选下述化学式1所示的二代氢化超支化聚碳硅烷，

化学式1

配制的润滑料稳定性、泵送性和润滑性均较佳。

优选地，所述纤维素醚选择粘度为10000～20000MPa·s的羟乙基纤维素。粘度过高的纤维素醚会增加润滑料泵送难度，申请人经过反复试验发现选择粘度范围为10000～20000MPa·s制得的润滑料具有更好的稳定性和润滑效果。

优选地，所述乳化剂选择下述化学式2所示的辛基酚聚氧乙烯醚，

化学式2

其中n为整数，且n＝8～10。化学式2所示的辛基酚聚氧乙烯醚具有高度稳定性，易溶于水。选择化学式2所示的辛基酚聚氧乙烯醚容易制得稳定的润滑料，使得本申请方案容易实现。

优选地，所述钢套管包括筒体和设置于筒体端部的环状封头，所述环状封头外缘呈斜倒角设置；所述筒体由若干段筒节依次首尾连接形成；每一筒节内均设置有导料管，所述埋置管由若干导料管连通形成。

在钢套管逆向顶进施工时可以逐节顶进施工，相邻筒节之间对接整齐后采用焊接等方式连接固定即可。环状封头的外缘呈斜倒角设置，利于减少钢套管顶进阻力；在顶进过程中钢套管开口端不易变形，利于控制顶进偏差。

优选地，所述筒节包括内筒壁、外筒壁和环状端封圈，所述内筒壁和外筒壁的端部通过环状端封圈连接；所述导料管设置于内筒壁和外筒壁之间，且导料管的端部贯穿环状端封圈设置；所述内筒壁与外筒壁之间设置有连接装置。

一方面由内筒壁和外筒壁构成筒节主体，抗压能力更好，在顶进过程中钢套管不易变形；另一方面，可以便于预制筒节，完成外筒壁、内筒壁和导料管的组装后，借助连接装置将外筒壁与内筒壁连接，然后组装固定两端的环状端封圈，可以方便地实现筒节批量预制。

优选地，所述连接装置包括固定于外筒壁内侧的螺纹套管和插设于内筒壁的连接螺栓，连接螺栓与螺纹套管螺纹连接。将外筒壁套设于内筒壁，从内筒壁内侧穿设螺栓，使得螺栓选入螺纹套管即可将内筒壁与外筒壁连接牢靠，该种方式连接不影响钢套管的顶进。

优选地，所述内筒壁和外筒壁之间间隙内填充有钢筋混凝土。

通过采用上述技术方案，无需选择壁厚较厚的内筒壁或外筒壁，通过填充钢筋混凝土可以使得钢套管具有足够的抗压抗拉能力能够满足施工需求，相应地也减少了制作钢套管的钢材用量。

优选地，所述钢套管的外壁设有凹槽，所述支管与凹槽连通。

通过采用上述技术方案，润滑料被泵送至凹槽，可减小润滑料泵送阻力，使得润滑料顺利泵入、钢套管顺畅顶进。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请在钢套管内设置埋置管并设置支管和泵送装置，在钢套管逆向顶进过程中，借助泵送装置、埋置管和支管可连续或间歇性向钢套管与土层之间泵送特殊配比的润滑料，可显著降低顶进阻力、减小钢套管顶进施工偏差，适于对距离接收井20～50米范围内的大偏位顶管修整施工，可将钢套管逆向顶进的轴线位置偏差控制在最大允许偏差(钢套管直径＜1500，允许偏差＜100；钢套管直径≥1500，允许偏差＜200)的20％～70％范围内；

2.本申请优选方案中在常规润滑料(膨润土：水＝1:8)基础上选择粘度为10000～20000MPa·s、液态超支化聚碳硅烷和辛基酚聚氧乙烯醚配制润滑料，制得的润滑料稳定、泵送性佳、润滑效果好，能够显著减少钢套管顶进施工的轴线偏差；

3.本申请优选方案中的钢套管由多节筒节和环状封头组成，施工方便；筒节由外筒壁、内筒壁和环状端封圈组成，内筒壁和外筒壁之间通过螺纹套管与螺栓连接，预制方便；在内筒壁与外筒壁之间填充钢筋混凝土，在保证足够抗压抗拉强度的前提下，可显著降低钢套管制备的钢材消耗量，利于控制施工成本。

附图说明

图1是本申请实施例中钢套管的结构示意图。

图2是本申请实施例中筒节的剖视图。

图3是图2中A部分的放大图。

图4是本申请实施例中钢套管的剖视图。

图5是图4中B部分的放大图。

图6是本申请实施例的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法的施工工况图一。

图7是本申请实施例的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法的施工工况图二。

附图标记说明：1、地面；2、接收井；3、千斤顶；4、封底；5、钢丝绳；6、机头；7、钢套管；71、混凝土垫层；72、水泥浆液；73、环状封头；74、筒节；741、外筒壁；7411、螺纹套管；7412、凹槽；742、内筒壁；7421、连接螺栓；743、环状端封圈；75、导料管；751、插接头；752、密封圈；753、支管；76、钢筋混凝土；8、顶管；9、始发井。

具体实施方式

申请人进行了诸多尝试后发现：选择内设埋置管的钢套管，在逆向顶进钢套管时借助钢套管连续或间歇向钢套管外壁与土层之间注入以特定比例膨润土、乳化剂、纤维素醚、液体超支化聚碳硅烷和水配制的润滑料，可以有效减少钢套管顶进阻力、控制施工偏差，使得适用于偏位距离在50米范围内的大偏位顶管修整施工，尤其是针对20～50米范围的修整偏位顶管施工，具有施工方便且施工精准度容易控制的优点。

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，具体包括如下步骤：

一、施工准备

(1)技术人员会审图纸，熟悉相关技术规范及施工工艺，编制适应现场施工组织设计，然后对现场施工管理人员和作业人员进行技术交底，确保施工过程有序进行；

(2)对施工场地地质条件、施工内容、范围确定，并核对地质是否与设计相符，并核对附近是否有既有建筑物；

(3)联系落实钢套管材料进场，钢套管应由专业工厂生产，并应提供符合标准的出厂质量合格证，挑选技术能力强的机械班助成员进行处理制作；

(4)完成顶管接收井施工和工作坑布置，包括土方开挖、安装腰梁、排水沟施工、垫层施工、后背处理、导轨安装以及工作坑内其他设施安装。

二、钢套管选取及处理

钢套管的选取应根据顶管设计直接选取，钢套管直径＝顶管直径+垂直最大偏差+水平最大偏差+施工余量，施工余量一般为40～80㎜，具体参照表1。

参照图1，本申请实施例中使用特制的钢套管7，其包括筒体和焊接固定在筒体一端的环状封头73，环状封头73的外圆周侧壁呈斜倒角设置，以减少钢套管7的顶进阻力。筒体由若干筒节74拼接而成，在施工时，将各筒节74逐一顶入，相邻筒节74间对接后焊接固定即可。

参照图2和图3，筒节74包括同轴设置的圆筒状的内筒壁742和外筒壁741，外筒壁741的内容固定设置有若干螺纹套管7411。螺纹套管7411沿外筒壁741的径向设置，内筒壁742上从内侧穿设有连接螺栓7421，连接螺栓7421与螺纹套管7411螺纹连接，从而将内筒壁742与外筒壁741固紧并使得两者之间形成间隙。为了便于施工，连接螺栓7421选择沉头螺栓。

参照图2和图3，筒节74内设置有若干根导料管75，导料管75沿筒节74的周向等间隔分布。内筒壁742与外筒壁741之间间隙内填充有钢筋混凝土76，进一步增加了筒节74的承压抗拉能力。

参照图4和图5，筒节74的两端均固定设置有横断面形成呈L型的环状端封圈743，环状端封圈743与内筒壁742、外筒壁741之间焊接固定。拼接相邻筒节74时，相邻筒节74上的环状端封圈743相互插接配合，提升了拼接密封性，也便于进行焊接操作。

参照图4和图5，导料管75两端延伸至贯穿环状端封圈743设置，一端形成插接头751，另一端形成插口，相邻筒节74拼接后插接头751与插口插接配合，使得相邻筒节74内的导料管75形成埋置管。为了增加导料管75之间的拼接密封性，在导料管75的插接头751端套设有密封圈752，在环状端封圈743上开有供密封圈752卡入的环槽，密封圈752设置于环槽内，不易脱落。

参照图4和图5，每根导料管75上均连通有支管753，支管753末端延伸至外筒壁741的表面形成注料口。借助导料管75和支管753可在钢套管7逆向顶进过程中连续或间歇将钢套管7与土层之间注入润滑料，减小顶进阻力、控制顶进施工偏差。

参照图4和图5，在外筒壁741的外圆周侧壁上、每一注料口处均设置有一凹槽7412，支管与凹槽7412连通，凹槽7412设置减少润滑料注入时的压力。在其他实施例中，也可以在外筒壁741表面沿周向设置环状凹槽7412，使得注入的润滑料能够沿钢套管7的周向均匀分布，进一步提升润滑效果。

三、钢套管顶进

参照图6，钢套管7由接收井2采用人工顶管8方式向机头6方向顶进，将钢套管7推入土中，顶进速度不大于20mm/min,顶至需修整偏差的混凝土管处。每节钢套管7的筒节74长度为2.5m。每节筒节74顶进2m后与下一筒节74采用焊接方式连接，钢套管7内管壁直径应比需调整的混凝土管外管壁直径大10cm以上。具体钢套管7顶进施工步骤如下：

(1)安装弧形顶铁或圆形顶铁并挤牢；在埋置管末端连接泵送装置；确认管前挖土满足要求后启动液压泵，操纵控制阀，使千斤顶3进油(选用4个320t的2m行程千斤顶)，其活塞伸出1个行程(行程长70～80cm)将筒节74推进一段距离。

(2)操纵控制阀，使千斤顶3反向进油，活塞回缩。

(3)安装多块顶铁，重复上述操作直至管端与千斤顶3间可放下一节筒节74为止。

在顶进钢套管7过程中，借助泵送装置、埋置管和支管753连续或间歇性向钢套管7与土层之间泵送润滑料，泵送装置选择常规顶管8施工过程中用于泵送浆料的泥浆泵即可。钢套管7逆向顶进过程中使用的润滑料由膨润土、纤维素醚、乳化剂、液态超支化聚碳硅烷和水配置而成，按重量份计各组分的原料配比如下：

无特殊说明的情况下，本申请实施例中注入润滑料时控制注浆压力为0.1～0.6MPa。

四、顶管机拉出

参照图6，当钢套管7顶至需修整的顶管8的下一节管节末端部位时(此时钢套管7包住顶管8一节)，在钢套管7的掩护下解除顶管机内部的各种管路、线缆与始发工作井处设备的连接，清理顶管机外部的泥土，利用接收端的千斤顶3采用钢丝绳5牵引法拉出顶管机，并吊出接收井2。

五、偏位砼管拆除

参照图6，顶管机拉出后，将靠近接收井2一端的第1节顶管8与第2节顶管8人工拆开，利用接收端的千斤顶3采用钢丝绳5牵引法将靠近接收井2端的第1节顶管8拉出。重复上述步骤将靠近接收井2端第2节顶管8拉出，至褪出顶管8位置、轴线符合设计及规范要求的上一节顶管8为止。

六、砼管二次安装

参照图6和图7，将钢套管7和顶管8的土体清除完毕后，使用全站仪对钢套管7的高程及轴线位置进行二次测量，确定管线管道底标高，然后在钢套管7底部浇筑C15混凝土形成混凝土垫层71，将钢套管7内底部的混凝土垫层71与混凝土管节下底间的高差按坡度找平。待混凝土垫层71达到规定强度后，按顺序利用接收井2内的千斤顶3依次顶进顶管8并与原管口对接。

七、回填

参照图6和图7，管道顶进对接完成后，用混凝土砖封堵接收井2内钢套管7与混凝土垫层71端头，将钢套管7与顶管8间的间隙封堵严密，利用顶管8内的注浆孔灌注水泥浆液72将管道之间的空隙填充密实。为避免顶管8上浮，分3次进行注浆，每次注浆高度不得超过填充高度的1/3，第一次注浆浆液初凝后方可进行第二次注浆。

实施例1-4

实施例1-4中偏位顶管距离接收井距离、钢套管直径、顶管直径、顶管壁厚及顶管偏位距离信息如表1所示。

表1

实例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					偏位位置距接收井距离/m	20	30	40	50
钢套管直径(内径)/mm	1600	1600	1600	1600
					顶管直径(外径)/mm	1000	1000	1000	1000
顶管壁厚/mm	100	100	100	100
					顶管垂直最大偏差/mm	350	300	330	310
顶管水平最大偏差/mm	200	250	220	240

实施例1-4中使用的润滑料配方如表2所示。

表2

实例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					膨润土	10㎏	10㎏	10㎏	10㎏
羟乙基纤维素	1㎏	1.5㎏	1.2㎏	1.3㎏
					乳化剂	1㎏	3㎏	2㎏	2㎏
液态超支化聚碳硅烷	5㎏	3㎏	4㎏	4㎏
					水	80㎏	80㎏	80㎏	80㎏

其中，羟乙基纤维素均来自广东翁江化学试剂有限公司，实施例1-4中所用羟乙基纤维素的粘度分别是20000MPa·s、10000MPa·s、15000MPa·s、15000MPa·s；实施例1-4中选择的乳化剂均是乳化剂OP-10，来自成都圣美凯生物科技有限公司；实施例1-4中选择液态超支化聚碳硅烷的均是二代氢化超支化聚碳硅烷，通过商业途径定制合成得到，其化学式为：

润滑料的制备方法：按照表2配比称取原料，先将乳化剂、纤维素醚和液态超支化聚碳硅烷加入到水中搅拌混合均匀，然后加入称取的膨润土，继续搅拌混合均匀，得润滑料。

实施例1-4中均采用连续注浆方式注入润滑料，且注入润滑料时控制注浆压力为0.3MPa。

实施例5-6

实施例5-6均以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：

实施例5中配制润滑料所用的液态超支化聚碳硅烷选择通过商业途径定制合成的一代氢化超支化聚碳硅烷，其化学式为：

实施例6中配制润滑料所用的液态超支化聚碳硅烷选择通过商业途径定制合成的三代氢化超支化聚碳硅烷，其化学式为：

实施例7-9

实施例7-9均以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于配制润滑料的乳化剂的选择不同：

实施例7选用的乳化剂是乳化剂OP-7，来自成都圣美凯生物科技有限公司；

实施例8选用的乳化剂是乳化剂OP-8，来自成都圣美凯生物科技有限公司；

实施例9选用的乳化剂是乳化剂OP-9，来自成都圣美凯生物科技有限公司。

实施例10

实施例10以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：偏位距离距接收井的距离为15米，顶管垂直最大偏差为305mm、顶管水平最大偏差为245mm。钢套管和顶管尺寸均与实施例3中相同。

实施例11

实施例11以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：钢套管的内径为1500mm。

对比例1

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，与实施例3的区别仅在于：钢套管顶进过程中使用润滑料由膨润土和水按照质量比1：8搅拌混合而成。

对比例2：

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，与实施例3的区别仅在于：用等量羟乙基纤维素代替二代氢化超支化聚碳硅烷。

对比例3

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，与实施例3的区别仅在于：用等量的二代氢化超支化聚碳硅烷代替乳化剂OP-10。

对照例4

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，与实施例3的区别仅在于：等量的二代氢化超支化聚碳硅烷代替羟乙基纤维素。

对照例5

一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，与实施例3的区别仅在于：在逆向顶进钢套管的过程中不进行注入润滑料的操作。

施工质量检查

分别在前述实施例1-11和对照例1-5的“顶管机拉出”步骤完成后，测量逆向顶进的钢套管偏离设计轴线方向的距离，记录最大轴线偏差如表3所示。一般而言，钢套管直径≥1500mm时，允许的最大轴线偏差应小于200mm。

表3

项目	偏位距离/m	最大轴线偏差/mm	项目	偏位距离/m	最大轴线偏差/mm
						实施例1	20	40	实施例9	40	104
实施例2	30	66	实施例10	15	38
						实施例3	40	102	实施例11	40	103
实施例4	50	140	对照例1	40	203
						实施例5	40	108	对照例2	40	202
实施例6	40	105	对照例3	40	205
						实施例7	40	110	对照例4	40	200
实施例8	40	106	对照例5	40	233

由表3数据可知：

对实施例1-4的数据可以发现，按照本申请提供的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法适用于偏位距离不超过50米的情形，尤其是适用于20～50米范围内的偏位修整施工，施工后钢套管的最大轴线偏差距离在40～140mm范围内，仅为200mm这一最大允许偏差值的20％～70％。

对比实施例3和实施例5-6的数据可知，一代氢化超支化聚碳硅烷、二代氢化超支化聚碳硅烷和三代氢化超支化聚碳硅烷均适用于本申请，尤其是选择二代氢化超支化聚碳硅烷的效果最佳。可以显著减少钢套管逆向顶进施工偏差。

对比实施例3和实施例7-9的数据可知，本申请中选择辛基酚聚氧乙烯醚可以配制获得具有良好稳定性的润滑料，在钢套管顶进过程中润滑料可显著降低钢套管顶进阻力，从而使得在20～50范围内的偏位施工仍具有较满意的施工效果。从实验结果看，选择乳化剂OP-8、乳化剂OP-9和乳化剂OP-10更利于减小施工轴线偏差，其中以选择乳化剂OP-10时钢套管轴线偏差最小。

对比实施例3和实施例10数据可知，本申请逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法用于0～20米范围的顶管偏位修正时可以显著减小施工偏差，极大提高了施工精度。

对比实施例3和实施例11数据可知，在同样情况下即便选择内径更小的钢套管也能够获得满意的施工效果，说明本申请公开的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法的适应性更佳，相比较而言施工精度控制要求更低，也有利于降低施工成本。

对比实施例3和对比例1数据可知，对于距离在20～50米范围内大偏位顶管修整，仅使用由膨润土和水配制的润滑料难以获得较为理想的效果。

对比实施例3和实施例2-4的数据可知，本申请中在膨润土和水的基础上，增加纤维素醚、乳化剂和液态超支化聚碳硅烷，并限定各组分的比例制得润滑料可以显著减小钢套管逆向顶进施工偏差，从而实现了对20～50米范围内的大偏位顶管修整施工，可以将钢套管的逆向顶进轴线偏差控制在40～140mm范围内，具有较为满意的施工效果。其可能的原因是，本申请特定配比的润滑料具有优异的稳定性、润滑性和对钢套管的亲和性，在钢套管顶进过程中能够延缓失效，从而使得在较长距离顶进钢套管时能仍然能够将轴线偏差控制在较小范围。

对比实施例3和实施例5数据可知，逆向顶进钢套管过程中不注入润滑料，施工偏差极大，远超允许限值，对于20～50米范围内大偏位顶管修整施工不适用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，包括钢套管(7)顶入、钢套管(7)内土方清理、偏位顶管(8)拔除、顶管(8)顶入和回填步骤，其特征在于：钢套管(7)顶入步骤所用的钢套管(7)的筒壁内设置有埋置管，所述埋置管一端从钢套管(7)的末端伸出并连接有泵送装置；所述埋置管上连通有若干支管(753)，所述支管(753)远离埋置管的一端延伸至钢套管(7)外壁形成注料口；在顶入钢套管(7)过程中借助泵送装置、埋置管和支管(753)向钢套管(7)外壁与土层之间连续或间歇式泵送润滑料；

所述润滑料由按重量份计的如下组分制成，

膨润土 100份

纤维素醚 10-15份

乳化剂 10-30份

液态超支化聚碳硅烷 30-50份

水 800份。

2.根据权利要求1所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述液态超支化聚碳硅烷选自一代氢化超支化聚碳硅烷、二代氢化超支化聚碳硅烷和三代氢化超支化聚碳硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述液态超支化聚碳硅烷为下述化学式1所示的二代氢化超支化聚碳硅烷，

化学式1

。

4.根据权利要求1-3任一项所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述纤维素醚选择粘度为10000~20000MPa•s的羟乙基纤维素。

5.根据权利要求1-3任一项所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述乳化剂选择下述化学式2所示的辛基酚聚氧乙烯醚，

化学式2

，

其中n为整数，且n=8~10。

6.根据权利要求1所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述钢套管(7)包括筒体和设置于筒体端部的环状封头(73)，所述环状封头(73)外缘呈斜倒角设置；所述筒体由若干段筒节(74)依次首尾连接形成；每一筒节(74)内均设置有导料管(75)，所述埋置管由若干导料管(75)连通形成。

7.根据权利要求6所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述筒节(74)包括内筒壁(742)、外筒壁(741)和环状端封圈(743)，所述内筒壁(742)和外筒壁(741)的端部通过环状端封圈(743)连接；所述导料管(75)设置于内筒壁(742)和外筒壁(741)之间，且导料管(75)的端部贯穿环状端封圈(743)设置；所述内筒壁(742)与外筒壁(741)之间设置有连接装置。

8.根据权利要求7所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述连接装置包括固定于外筒壁(741)内侧的螺纹套管(7411)和插设于内筒壁(742)的连接螺栓(7421)，连接螺栓(7421)与螺纹套管(7411)螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述内筒壁(742)和外筒壁(741)之间间隙内填充有钢筋混凝土(76)。

10.根据权利要求1所述的逆向顶进钢套管修整大偏位顶管施工方法，其特征在于：所述钢套管(7)的外壁设有凹槽(7412)，所述支管(753)与凹槽(7412)连通。

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