CN114484073A - 一种人工顶管施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工顶管施工方法，包括如下步骤：测量定位，包括轴线定位和高程定位；提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带；布设控制桩，根据布设的桩点开挖桩坑，桩坑内浇筑混凝土座，预埋控制桩，桩坑内回填土并夯实，桩坑上对于控制桩外区域设置防护件；施工工作井、接收井；逆作法施工工作井和接收井，构建与工作井、接收井连通的排水体系；构建顶管后座；设备安装；吊装工具管后顶进工具管，疏通工具管；吊装管节，顶进纠偏，依次完成各关节顶进合成管道；管道贯通并验收。通过提前注浆使顶管范围土体固结，避免后续排水引起的地层下沉，形成隔水带，构建排水体系，将降雨及时排出，减轻降雨对施工的影响。

Description

一种人工顶管施工方法

技术领域

本发明属于顶管施工技术领域，特别是涉及一种人工顶管施工方法。

背景技术

随着城市规模的不断发展，对于城市配套设施的要求不断提升。在城市市政施工的过程中，多需要进行地下管道的铺设。在进行地下排水管道施工的过程中，为降低管道施工对地面上行人车辆的影响，降低施工周期及项目费用，多采用非开挖施工技术。非开挖技术也称非开挖地下管线施工技术，是指在不开挖地表的情况下，利用水平定向顶管的技术手段，铺设、修复或更换各种地下管线的一种高科技实用新技术。它广泛用于各类管线穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖泊，以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。

传统施工工艺中未考虑施工过程中气候的影响，特别是雨水丰沛区施工时，经常出现降雨过大影响施工的情况。

并且管节吊装确实特定的夹具，导致吊装转运不便。

顶管时需要后背墙、工具管和顶镐机架等。但是现有装置均存在一定缺陷。

现有后背墙容易受压变形，当第一次顶进完成后卸载，卸载时后背墙会出现回弹的现象，消耗能量。而顶进是多次分段的过程，往复回弹会造成大量的能量消耗，不利于整个顶管过程。

目前顶镐机架大多为单一尺寸的工程件，根据不同的施工情况选用不同数量来适配相应的距离要求，降低施工效率，并且由于尺寸固定，而距离要求有一定的随机性，导致现场经常出现不匹配的情况，导致现场施工时需要再增设垫片、垫板等措施满足以满足距离要求，不利于实现施工标准化，并且浪费施工时间，影响施工效率。

工具管用于在人工顶管施工中控制调整顶进方向、减小顶进正压力、能够引导管道埋设施工，并保证顶管施工从工作井顶进，在接收井出洞。目前在人工顶管施工中，在管道发生偏移时，需要对其进行纠偏，以保证管道处于目标方向。目前一般情况下采用超挖纠偏法，但是超挖纠偏法的纠偏难度大，工程量大，纠偏效果往往并不明显。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种针对降雨丰沛区，减低降雨影响的人工顶管施工方法。

本发明提供的这种降雨丰沛区人工顶管施工方法，包括如下步骤：

S.1、测量定位，包括轴线定位和高程定位；

S.2、提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带；

S.3、布设控制桩，

S.3.1、根据布设的桩点开挖桩坑，

S.3.2、桩坑内浇筑混凝土座，预埋控制桩，

S.3.3、桩坑内回填土并夯实，

S.3.4、桩坑上对于控制桩外区域设置防护件；

S.4、施工工作井、接收井；

S.4.1、逆作法施工工作井和接收井，

S.4.2、构建与工作井、接收井连通的排水体系；

S.5、构建顶管后座；

S.6、设备安装；

S.7、吊装工具管后顶进工具管，疏通工具管；

S.8、吊装管节，顶进纠偏，依次完成各关节顶进合成管道；

S.9、管道贯通并验收。

所述S.1中，轴线定位时进行导线加密，高程定位时布置高程加密点。

所述S.4.1中，逆作法施工包括如下步骤：

a、土方开挖，修整井壁土模，预留洞口，

b、井壁四周构建帷幕墙隔渗，

c、搭设第一节井壁模板，

d、浇筑第一节井壁并养护，

e、重复b、c完成各节井壁浇筑直至井底，

f、垫层施工，保证满足地基承载力要求，施工井底板。

所述S.4.1中，d步骤养护时在井壁之间搭设临时支撑；临时支撑包括支撑主体、撑板和调节头，一对调节头分设于支撑主体两端，调节头沿支撑主体轴向滑动并锁紧，撑板连接于调节头外。

所述S.4.1中，逆作法施工还包括步骤g：构建防护体系，搭设爬梯；防护体系包括自井口向外依次设置的截水沟、挡水墙和护栏。

所述顶管后座包括覆土层、后背墙和后背板；覆土层的外端面设有浇注口；后背墙为现浇混凝土墙，其外壁为平面，后背墙浇筑于浇注口内；后背板包括承力板、传力杆和均压板，承力板与千斤顶缸体端的面积相匹配，均压板与后背墙的外壁相匹配，各传力杆呈伞骨状布置，小径端与承力板相连、大径端与均压板相连。

所述顶管后座还包括防回弹机构；防回弹机构包括单向轨和滑柱，单向轨上沿长度方向开设棘齿排，滑柱的底端设有相匹配的棘齿槽，单向轨铺设于工作井底面，滑柱以其棘齿槽卡入棘齿排内，滑柱的顶端与所述均压板相连。

所述设备包括吊装设备、轨道和顶管设备；

吊装设备为龙门吊，吊装设备跨于所述工作井外；

导轨成对布置，敷设于工作井底面；

顶管设备包括顶镐机架、顶进油缸和均压环，顶镐机架设置于轨道上、尾端与所述顶管后座顶紧，顶进油缸通过顶镐机架设置于导轨上，顶进油缸与管节平行，均压环连接于千斤顶的顶进端。

所述顶镐机架包括标准节和连接节；标准节包括第一连接部；连接节包括多个第二连接部，各第二连接部沿轴向依次布置；标准节与连接节沿轴向交替布置，通过第一连接部与第二连接部可拆卸连接，选用不同连接位置调节轴向长度；所述标准节还包括底座、端板和顶板，底座的顶端开口，端板连接于底座的一端，顶板可拆卸连接于顶座开口处；所述底座为U型座，其侧壁的顶部设有放置口；所述第一连接部为卡板，第一连接部成对设置，第一连接部连接于所述底座的底面上；所述连接节的顶面设有定位凸和手持柄，定位凸与所述定位口相匹配；所述第二连接部为与所述卡板相匹配的卡槽。

所述工具管包括管主体、调节头和微调机构；管主体为圆管，其顶进端的端面设有多个球型槽；调节头包括锥形环和球铰头，球铰头的一端与锥形环焊接、另一端置于所述球型槽内通过扣盖锁紧；微调机构包括动力组件和连杆组件，动力组件设置于所述管主体内，连杆组件的主动端与动力组件相连、从动端与所述锥形环的内壁相连。

本发明实际运用时，提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带，一方面能够防止降雨对顶管范围土体的影响，也能避免后续排水引起的地层下沉，同时构建排水体系，将降雨及时排出，减轻降雨对施工的影响。综合治水，减轻雨水对施工的影响，利于保证施工进度。

附图说明

图1为本发明一个优选实施例的施工流程框图。

图2为本优选实施例中控制桩的立面放大示意图。

图3为本优选实施例中工作井、接收井的施工流程图。

图4为本优选实施例中工作井外防护体系示意图。

图5为本优选实施例中临时支撑的结构示意图。

图6为本优选实施例中顶管后座的俯视示意图。

图7为本优选实施例中防回弹机构的主视放大示意图。

图8为本优选实施例中设备布置示意图。

图9为本优选实施例中顶镐机架的使用状态放大示意图。

图10为本优选实施例中标准节的轴向剖视放大示意图。

图11为本优选实施例中标准节的径向断面放大示意图。

图12为本优选实施例中工具管的结构示意图。

图13为图12中X处的放大示意图。

图14为本优选实施例中吊具的主视放大示意图。

附图标记

1—临时支撑，11—支撑主体，12—撑板，13—调节头，14—六棱柱段；

2—顶管后座，

21—覆土层，

22—后背墙，

23—后背板、231—承力板、232—传力杆、233—均压板，

24—防回弹机构、241—单向轨、242—滑柱；

3—吊装设备；

4—轨道；

5—顶管设备，

51—顶镐机架，

511—标准节，a—底座，b—端板，c—顶板、c1—水平段、c2—竖直段，

d—第一连接部；

512—连接节，e—定位凸，f—手持柄，g—第二连接部；

513—把手，

52—顶进油缸，

53—均压环；

6—工具管；

61—管主体；

62—调节头，621—锥形环，622—球铰头；

63—微调机构，631—动力组件、A—电机座、B—电机、D—输出轴、E—丝杆、F—螺母座，

632—连杆组件、G—主动杆、H—第一从动杆、I—第二从动杆；

64—扣盖；

7—吊具，71—吊装主体，72—液压伸缩棒，73—支撑端头，74—吊放绳。

具体实施方式

如图1所示，本实施例公开的这种降雨丰沛区人工顶管施工方法，具体方法如下。

第一步、测量定位，包括轴线定位和高程定位；并在轴线定位时进行导线加密，高程定位时布置高程加密点。

测量采用全站仪、水准测量和红外线相互配合的方式。充分发挥各自的优势，互为补充克服存在的劣势，互相检验，形成有机的整体系统，保证工程各环节万无一失。

轴线定位时，首先将管道中心桩用全站仪(精度2″)引入工作井两侧井壁上或支架上，作为顶管中心的测量基线，然后将其投入工作井内，将全站仪安装在工作井靠近后背并在两侧顶镐架子中间稳定的位置，(固定有独立的特制安装支架)通过调整使仪器强制对中点位于中线位置，对出竖盘角度值使激光束符合设计坡度值。这样通过调整激光斑点与机头内测量靶中心重合，顶进过程中测量靶中心和激光斑点的偏离值即为顶管中心和高程的偏差值。此偏差值可通过顶管盾构机内摄像头直接反映到地面操作台，作为顶管中心和高程控制的依据。定期校核激光束的位置，使管道始终沿着设计轴线前进。

导线加密时，相邻边长平均不超过400m，个别边长不短于100m，边与短边距离比控制在1:3。点位应选在通视效果较佳，不易沉降地方。点位应避开地下管道等地下建筑物。绘制点之标记，必要时设置指示桩。

高程定位时，导入标高之前，首先在工作井的适当位置埋设高程点，待稳定后进行高程导入。工作井的同一高程点进行三次独立导入标高，其误差必须在规定值以内(精度指标不大于3mm)，然后将其作为顶管施工中高程控制的绝对高程点。工作井内的高程点必须大于2个，并在施工中要定期互相校对。顶进过程中高程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点，校核激光束高程和已顶进管道高程。

高程加密点布设时，设置临时水准点，临时水准点设置距离以测高不加点为原则。一般每200-300m设一点。临时水准点必须与设计水准点联测闭合，另外临时水准点必须设置在施工范围以外，又不受施工影响的位置，并应坚固稳定；同时每隔三个月对其进行复核，以免由于临时水准点升降而影响施工质。

第二步、提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带。

为了给顶管施工创造有利的条件，采用提前地下注浆的方法使顶管范围土体固结，并形成隔水带。顶管过程中尽量不改变原有土体的结构状态，尽量不因排水过大造成地下水位下降，土体固结地层下沉，路面开裂。顶管时配设空压机和风镐，出现障碍物或地下构造物时，采用人工加风镐的方式将其破除。

第三步、布设控制桩，控制桩施工完成后截面如图2所示。

S.3.1、根据布设的桩点开挖桩坑，桩点设置于基坑放坡线1米之外的坚固地址处；

S.3.2、桩坑内浇筑混凝土座，预埋控制桩，

S.3.3、桩坑内回填土并夯实，

S.3.4、桩坑上对于控制桩外区域设置防护件。防护件可用20cm高的馄饨土保护台。

第四步、施工工作井、接收井；构建与工作井、接收井连通的排水体系。

工作井和接收井施工时均采用逆作法施工，如图3所示，逆作法施工步骤为：土方开挖，修整井壁土模，预留洞口；井壁四周构建帷幕墙隔渗；搭设第一节井壁模板；浇筑第一节井壁并养护；重复完成各节井壁浇筑直至井底；垫层施工，保证满足地基承载力要求，施工井底板；构建防护体系，搭设爬梯；防护体系包括自井口向外依次设置的截水沟、挡水墙和护栏。

如图4所示，截水沟规格为设置30cm*30cm，砖砌挡水墙高30cm，可防地表水流入井内；墙顶用5cm的水泥砂细石混凝土压顶，内外水泥砂浆抹面，防止砖头脱落，落入井内伤人。施工过程中，挖出的土石方及时运走，孔口四周 2m范围内不堆放弃土和杂物，在2m以外井筒周围堆土高度不应大于2m，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。工作井四周设立防护栏杆，栏杆固定在预埋铁板上，栏杆高度110cm，每0.8～1.2m立一根立杆。立杆采用钢管，扶手采用Ф60钢管；中部设置水平连接杆一道，材料采用Ф48钢管与立杆焊接而成。采用红丹防锈漆打底，再刷饰面漆。护栏必须牢固、可靠、确保人员的安全。

土方开挖时需要破除原有道路路面的，由测量人员放出工作井、接收井开槽口边线，报监理单位批准后，用切割机将边线切出来，切割深度不小于 10cm。切边的主要目的是保证坑槽壁垂直、槽边整齐。然后用挖掘机(带炮头)将原有路面挖除路床，临切缝位置用人工挖除，防止扰动及破坏原有路面及路基。

基坑内土方开挖采用分层法，首层开挖深度从0.58～1.76m不等，按照设计文件要求的坡比进行开挖。基坑内护壁第一层土方开挖深1m，每节护壁搭接不小于10cm。

每挖进三节将进行一次平面尺寸和垂直度校正，保证符合设计要求。垂直度校正方法是以井体顶对角拉出十字交点为井中心，再用铅垂线引入井下作一井中心，并以这一垂线测量垂直度。

模板施工时需注意

(1)模板存放

要清理好面板，并涂好油。模板下面要平整。堆放的场地地势要高，防止雨天被雨水浸泡。堆码时还要注意相邻的模板必须是面板对面板，严禁面板与另一块模板的后背相对。堆放好以后，用彩条布遮盖好。

(2)模板吊装

吊装时不能使模板承受大的弯矩，更不能碰撞模板。风力较大天气不能吊装。模板的吊耳位置设置要合理，既不偏心，又要使模板的受力合理。

(3)模板安装

矩形工作井采用中型组合钢模支承，内外模以及模板之间的连接，固定均采用φ48.3*3.6mm钢管，采用山形卡、M20对拉螺栓等标准扣件作模板之间的连接和固定，使内外模形成具有相当钢度的整体。圆形工作井和接收井，可以采用定型钢模板，支撑架采用钢管架。

(3)模板调整

模板安装完毕，不能将所有紧固件紧固。等按照测量点调整好以后才能紧固。调整模板时，不能采用硬撬、葫芦拉、大锤击、气割电焊等方式。当模板偏位时，首先要分析原因，对症施药，避免用生硬的办法调整。

(4)模板的拆卸

拆卸模板时同样要注意，不能用生拉硬撬的办法。拆下来的材料要及时运走，整理。拆模过程中模板要传递下来，不得抛掷，拆下后立即清理干净。

钢筋工程施工时：施工所需钢筋进场时必须有出厂质量保证单及试验报告，其力学特性必须符合现行国家标准。必须在监理见证下须按批号、数量、炉号、种类、等级、生产厂家抽样做拉力、冷弯试验，复试合格后才投入使用，复试不合格的为不合格品做退场处理。

井壁混凝土浇筑时：混凝土采用商品砼泵送浇筑，逆作法护壁支护结构井每节护壁高1.0m，其余尺寸见本工程施工图纸。当采用插入式振捣器时振捣砼的移动间距不得大于振捣器作用半径的1.5倍，并应避免碰撞钢筋、模板、预埋管、吊环等，振捣器插入下层不少于50mm。在砼浇筑过程中，应经常观察模板、支架、钢筋预埋件和预留孔洞情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。墙板砼分层振捣，使用插入式振捣器时每层厚度不大于50cm，振捣棒不得触动钢筋，除上面振捣外，下面要有人随时敲打模板。井壁墙板入料点对称布置，浇筑高度必须平衡上升，浇筑速度尽量放缓一些。

垫层及底板施工时：待井壁施工完成后，进行基坑垫层及工作井底板施工。垫层施工前，要进行地基承载力试验，其设计值不小于100KPa，当地基容许承载力不满足要求时，根据实际情况对地基进行加固处理。选用0.5m碎石垫层进行换填。

由于工作井为逆作法施工，井比施工周期短，混凝土强度不高，如开挖后地质情况不好，在施工过程中每层井壁设置两道临时支撑1。如图5所示，临时支撑1包括支撑主体11、撑板12和调节头13，支撑主体11的两端设有内螺纹孔，调节头13的端部设有外螺纹，调节头13外设有便于扳手夹持的六棱柱段14，撑板12焊接于调节头13外，一对调节头13分别螺纹连接于支撑主体11的两端。转动调节头13即可调节整个临时支撑1的长度，便于拆装。

第五步、构建顶管后座2。

实际顶管时要求顶管后座2具有充分的刚度，以避免往复回弹，消耗能量。要保证受最大顶力时不变形，或只有少量残余变形。如果顶管后座2弹性过大，顶进后从力先压缩顶管后座2，直到顶管后座2被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进，千斤顶卸荷，后从力解除后，顶管后座2有残余变形但不大，甚至可以恢复到未受荷载的状态，可是下一次顶进时，仍要先压缩顶管后座2，因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩顶管后座 2。用短行程千斤顶，行程一般为200mm，而后背墙压缩量为20～30mm，这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70％～80％，每顶进2m长的管节，需12～14个行程。若再考虑到传力工具的压缩，需要的行程数还要增加。为此本实施例中顶管后座2设计为如下形式，如图6所示。

顶管后座2包括覆土层21、后背墙22、后背板23和防回弹机构24。覆土层21的外端面设有浇注口。后背墙22为现浇混凝土墙，其外壁为平面，后背墙22浇筑于浇注口内。后背板23包括承力板231、传力杆232和均压板 233，承力板231与千斤顶缸体端的面积相匹配，均压板233与后背墙23的外壁相匹配，各传力杆231呈伞骨状布置，小径端与承力板231相连、大径端与均压板233相连。如图7所示，防回弹机构24包括单向轨241和滑柱242，单向轨241上沿长度方向开设棘齿排，滑柱242的底端设有相匹配的棘齿槽，单向轨241铺设于工作井的底面，滑柱242以其棘齿槽卡入棘齿排内，滑柱242 的顶端与均压板233相连。通过防回弹机构24的设置能够保证覆土层21压缩变形后后背墙22与后背板23不会回弹。

第六步、设备安装

如图8所示，设备包括吊装设备3、轨道4和顶管设备5。其中吊装设备3 为龙门吊，吊装设备跨于工作井外。导轨4成对布置，敷设于工作井底面。顶管设备5包括顶镐机架51、顶进油缸52和均压环53，顶镐机架51设置于轨道4上、尾端与顶管后座2顶紧，顶进油缸52通过顶镐机架51设置于导轨3 上，顶进油缸52与管节平行，均压环53连接于千斤顶的顶进端。

如图9所示，顶镐机架51包括标准节511和连接节512，标准节511与连接节512沿轴向交替布置，相互之间可拆卸连接，通过选用不同连接位置即可实现整体长度的调节。

如图9至图11所示，标准节511包括底座a、端板b、顶板c和第一连接部d。底座a为U型座，包括底板和侧壁，底板的一端下设支撑段，侧壁的顶部设有台阶面作为放置口，一对侧壁分设于底板上。端板b为矩形板，端板b 焊接于底座a的一端。顶板c包括水平段c1和竖直段c2，水平段c1的顶面上设把手513以便操控顶板c，竖直段c2的底端设有定位口，竖直段c2连接于水平段c1的端部；顶板c以其水平段c1置于底座a上的放置口处。第一连接部d为卡板，第一连接部d成对设置以便保证轴向顶进力传递可靠，第一连接部d连接于底座a的底板上。标准节511通过第一连接部d与连接节512装配。

连接节512的横截面积小于底座a的口径，连接节512能够插入标准节 511内。连接节512的顶面设有定位凸e和手持柄f，定位凸e与定位口相匹配，以便顶板c盖合后与连接节连接稳定，手持柄f用以操控连接节512以便调节位置。连接节512的底面均布有多个第二连接部g，第二连接部g为卡槽，连接节512通过第二连接部g与标准节511的第一连接部d卡接。

投入使用后，将标准节与连接节沿轴向交替布置，打开顶板，通过第一连接部与不同位置的第二连接部进行连接，实现整个轴向长度的调节，调节至合适长度后操控顶板盖合即可。得以满足施工现场不同工况的要求，保证施工效率；另一方面，只需预制标准节和连接节，现场选用不同数量的节数进行装配即可满足所有长度要求，无需垫板等其它配件，利于施工管理，便于实现施工标准化。

第七步、吊装工具管后顶进工具管6，疏通工具管。如图12所示，工具管 6包括管主体61、调节头62和微调机构63；管主体61一端与均压环相连、另一端与调节头62铰接，微调机构63设置于管主体61内，微调机构63微调调节头62与管主体61的轴向偏转角度。

管主体61为圆管，其顶进端的端面设有多个球型槽用以安装调节头62。

如图12、图13所示，调节头62包括锥形环621和球铰头622，球铰头 622的一端与锥形环焊接、另一端置于球型槽内通过扣盖64锁紧。通过微调机构63调节球铰头622与球型槽的相对角度。

微调机构63包括动力组件631和连杆组件632。动力组件631包括电机座 A、电机B、输出轴D、丝杆E和螺母座F，电机座A与螺母座F对称设置于管主体61的内壁，电机B设置于电机座A上，输出轴D与电机B的主轴相连，丝杆E沿管主体61径向设置，一端与输出轴D相连、另一端与螺母座F相连。电机启动带动输出轴转动，实现丝杆的转动。连杆组件632包括主动杆G、第一从动杆H和第二从动杆I；主动杆G螺纹连接于丝杆E外，第一从动杆 H与第二从动杆I轴向对称设置、一端与主动杆G相连、另一端与调节头62的内壁相连。主动杆G将丝杆E的转动转化为平动，带动第一从动杆H和第二从动杆I沿管主体61的径向平动。

本发明投入使用时，将管主体的非调节头端与均压环连接，顶进油缸顶进，需要纠偏时，微调机构工作，动力组件启动，驱动丝杆转动，主动杆将丝杆的转动转化为沿管主体径向平动，第一从动杆与第二从动杆协同运动，带动调节头相对于管主体轴向中心线微偏调节角度，实现顶进方向微调，保证顶进方向与设计的管道方向重合。

第八步、吊装管节，顶进纠偏，依次完成各关节顶进合成管道。

吊装时，采用特制的吊具7进行吊装。如图14所示，吊具7包括吊装主体71、液压伸缩棒72、支承端头73和吊放绳74。吊装主体71包括连接边和一对侧边，连接边一端偏折形成钝角边，连接边上垂向连接有第二侧边，连接边端口处设置有第一吊装口，钝角边端口处连接有第一侧边，第一侧边与第二侧边平行。液压伸缩棒3包括第一液压伸缩棒和第二液压伸缩棒，第一液压伸缩棒与吊装主体71的第一侧边轴向固定连接；第二液压伸缩棒与吊装主体72 的第二侧边轴向固定连接。

支承端头73固定在液压伸缩棒3远离吊装主体71的一端，并在支撑端头 73外套设橡胶皮套。

吊放绳74为钢丝绳，其一端与吊装主体71连接边一端通过第一吊装口连接，支承端头73通过第二吊装口连接。

吊装时将吊具7通过吊放绳74连接在吊车上；然后，将吊装主体71插进管节，第一侧边位于管节内部，第二侧边位于管节外部；启动电机，带动液压伸缩棒72伸缩；第一液压伸缩棒的支承端头73与管节内壁抵接，管节靠近钝角边的一端抵接吊装主体71第一侧边与钝角边连接折痕处或靠近折痕；启动吊车吊装管节，管节与上一管节端口对接；对接结束后，取出装置。

为了使顶进轴线和设计轴线相吻合，在顶进过程中，要经常对顶进轴线进行测量。纠偏时，每顶进一节管节测量一次，在出洞、纠偏、进洞时，适量增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。施工过程中，要根据测量报表绘制顶进轴线的单值控制图，直接反映顶进轴线的偏差情况，使操作人员及时了解纠偏的方向，保证顶管机处于良好的工作状态。实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，因此要采取纠偏措施，减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值，使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。在施工过程中，应贯彻“勤测、勤纠、缓纠”的原则，不能剧烈纠偏，以免对管节和顶进施工造成不利影响。工具头内设有坡度板和光靶，坡度板用于读取顶管机的坡度和转角，光靶用于激光全站仪进行轴线的跟踪测量。

第九步、管道贯通并验收即可。

本实施例通过提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带，一方面能够防止降雨对顶管范围土体的影响，也能避免后续排水引起的地层下沉，同时构建排水体系，将降雨及时排出，减轻降雨对施工的影响。综合治水，减轻雨水对施工的影响，利于保证施工进度。另一方面，通过设置特定顶管后座2，满足实际顶管时刚度要求，避免往复回弹，消耗能量。通过顶镐机架51的设置保证顶进油缸顶进时与管节轴线相互平行。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人工顶管施工方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：

S.1、测量定位，包括轴线定位和高程定位；

S.2、提前注浆使顶管范围土体固结，形成隔水带；

S.3、布设控制桩，

S.3.1、根据布设的桩点开挖桩坑，

S.3.2、桩坑内浇筑混凝土座，预埋控制桩，

S.3.3、桩坑内回填土并夯实，

S.3.4、桩坑上对于控制桩外区域设置防护件；

S.4、施工工作井、接收井；

S.4.1、逆作法施工工作井和接收井，

S.4.2、构建与工作井、接收井连通的排水体系；

S.5、构建顶管后座；

S.6、设备安装；

S.7、吊装工具管后顶进工具管，疏通工具管；

S.8、吊装管节，顶进纠偏，依次完成各关节顶进合成管道；

S.9、管道贯通并验收。

2.如权利要求1所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述S.1中，轴线定位时进行导线加密，高程定位时布置高程加密点。

3.如权利要求1所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述S.4.1中，逆作法施工包括如下步骤：

a、土方开挖，修整井壁土模，预留洞口，

b、井壁四周构建帷幕墙隔渗，

c、搭设第一节井壁模板，

d、浇筑第一节井壁并养护，

e、重复b、c完成各节井壁浇筑直至井底，

f、垫层施工，保证满足地基承载力要求，施工井底板。

4.如权利要求3所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述S.4.1中，d步骤养护时在井壁之间搭设临时支撑；临时支撑包括支撑主体、撑板和调节头，一对调节头分设于支撑主体两端，调节头沿支撑主体轴向滑动并锁紧，撑板连接于调节头外。

5.如权利要求3所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述S.4.1中，逆作法施工还包括步骤g：构建防护体系，搭设爬梯；防护体系包括自井口向外依次设置的截水沟、挡水墙和护栏。

6.如权利要求3所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述顶管后座包括覆土层、后背墙和后背板；覆土层的外端面设有浇注口；后背墙为现浇混凝土墙，其外壁为平面，后背墙浇筑于浇注口内；后背板包括承力板、传力杆和均压板，承力板与千斤顶缸体端的面积相匹配，均压板与后背墙的外壁相匹配，各传力杆呈伞骨状布置，小径端与承力板相连、大径端与均压板相连。

7.如权利要求6所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述顶管后座还包括防回弹机构；防回弹机构包括单向轨和滑柱，单向轨上沿长度方向开设棘齿排，滑柱的底端设有相匹配的棘齿槽，单向轨铺设于工作井底面，滑柱以其棘齿槽卡入棘齿排内，滑柱的顶端与所述均压板相连。

8.如权利要求1所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述设备包括吊装设备、轨道和顶管设备；

吊装设备为龙门吊，吊装设备跨于所述工作井外；

导轨成对布置，敷设于工作井底面；

顶管设备包括顶镐机架、顶进油缸和均压环，顶镐机架设置于轨道上、尾端与所述顶管后座顶紧，顶进油缸通过顶镐机架设置于导轨上，顶进油缸与管节平行，均压环连接于千斤顶的顶进端。

9.如权利要求8所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述顶镐机架包括标准节和连接节；标准节包括第一连接部；连接节包括多个第二连接部，各第二连接部沿轴向依次布置；标准节与连接节沿轴向交替布置，通过第一连接部与第二连接部可拆卸连接，选用不同连接位置调节轴向长度；所述标准节还包括底座、端板和顶板，底座的顶端开口，端板连接于底座的一端，顶板可拆卸连接于顶座开口处；所述底座为U型座，其侧壁的顶部设有放置口；所述第一连接部为卡板，第一连接部成对设置，第一连接部连接于所述底座的底面上；所述连接节的顶面设有定位凸和手持柄，定位凸与所述定位口相匹配；所述第二连接部为与所述卡板相匹配的卡槽。

10.如权利要求1所述的一种人工顶管施工方法，其特征在于，所述工具管包括管主体、调节头和微调机构；管主体为圆管，其顶进端的端面设有多个球型槽；调节头包括锥形环和球铰头，球铰头的一端与锥形环焊接、另一端置于所述球型槽内通过扣盖锁紧；微调机构包括动力组件和连杆组件，动力组件设置于所述管主体内，连杆组件的主动端与动力组件相连、从动端与所述锥形环的内壁相连。

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