CN117780359A - 管幕顶进施工方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管幕顶进施工方法，包括如下步骤：沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管；提供顶管结构；利用先导管进行导向，并沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进顶管结构；重复执行上述步骤，以在隧洞对应的地质体中形成管幕。本发明通过单管咬合于中间钢管相对两侧的整体式顶管结构，在对邻水隧道进行管幕的顶进施工时，能够确保各顶管结构自身的结构强度，且在顶进中间钢管的同时亦可将两个与其咬合的单管进行顶进，提升了管幕的施工效率，使管幕的顶进施工具有应对特殊地质如邻水地质体的自适应性，降低邻水隧道的管幕施工过程存在的安全隐患，以更优地应对邻水环境下的隧道隧洞施工过程。

Description

管幕顶进施工方法及装置

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种管幕顶进施工方法及装置。

背景技术

随着我国城市化的不断推进,大跨浅埋隧道日益增多，其中下穿铁路、道路、地铁车站等建构筑物的案例越来越多，对隧道施工沉降要求越来越高，针对这类复杂条件隧道的管幕结构法也日益进入工程实践。

相关技术中，管幕结构法隧道由于其在沿隧道轮廓先施工、并连接成环的钢管内部浇筑钢筋混凝土结构，在隧道开挖之前完成隧道支护结构的施工,并在支护结构的保护下开挖隧道范围内土体，因此可较好的解决大跨、暗挖、小施工沉降等隧道建设难题。

但是，由于隧道的长度限制，隧道外的管幕通常由诸多独立的单个管节即单个钢管拼接制成，在水下建立地下隧道时，其连接处的防水防渗性能尤为重要；当隧道隧洞的洞壁邻近有水体时，因水体的压力会挤压隧道隧洞的洞壁，导致相关技术中的管幕顶进施工方法不能满足邻水隧道的施工需求，施工过程存在安全隐患，因此，亟需提出一种管幕顶进施工方法，以应对邻水环境下的隧道隧洞施工过程。

发明内容

本发明的主要目的在于：提供一种管幕顶进施工方法及装置，旨在解决现有技术中由于隧道的长度限制，隧道外的管幕通常由诸多管节拼接制成，在水下建立地下隧道时，其连接处的防水防渗性能尤为重要，当隧道隧洞的洞壁邻近有水体时，因水体的压力会挤压隧道隧洞的洞壁，导致相关技术中的管幕顶进施工方法不能满足邻水隧道的施工需求，施工过程存在安全隐患，因此，亟需提出一种管幕顶进施工方法，以应对邻水环境下的隧道隧洞施工过程的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种管幕顶进施工方法，用于隧道，所述隧道的隧洞邻水设置，所述方法包括：

沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管；

提供顶管结构；所述顶管结构包括中间钢管和多个单管，多个所述单管分别位于所述中间钢管的相对两侧，所述中间钢管上对应各所述单管的位置向内凹陷形成凹陷区，所述单管咬合于对应的所述凹陷区；

将所述中间钢管连接于所述先导管；

利用所述先导管进行导向，并沿所述隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进所述顶管结构，以适配所述隧洞的邻水地质体；

重复执行上述步骤，以在所述隧洞对应的地质体中形成所述管幕；所述管幕围合于所述隧洞的外缘；

其中，所述先导管、所述顶管结构和所述隧洞的延伸方向一致。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管的步骤之前，所述方法还包括：

在所述地质体施作形成始发井和接收工作井；所述始发井和所述工作井间隔且对应设置；

所述沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管的步骤，包括：

利用所述始发井和所述接收工作井，沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述利用所述先导管进行导向，并沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进所述顶管结构的步骤包括：

在所述始发井内，根据预设条件，沿所述隧道的延伸方向顶进所述顶管结构。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述在所述始发井内，根据预设条件，沿所述隧道的延伸方向顶进所述顶管结构的步骤，包括：

根据预设条件，沿所述隧道横断面的轮廓线，依次且间隔顶进各所述顶管结构。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述预设条件为，当所述先导管穿越所述始发井和所述接收工作井之间的地质体，并完全进入所述接收工作井后，停止顶进所述顶管结构。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述预设条件为顶进行程，所述顶进行程大于或者等于6m。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述预设条件为顶推力，所述顶推力为F，5400kn≤F≤6562kn。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述将所述中间钢管连接于所述先导管的步骤，包括：

提供接头；

利用所述接头将所述中间钢管的一端与所述先导管的一端连接。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述中间钢管的外径大于或者等于2.1m，所述单管的直径小于或者等于2m。

可选地，上述管幕顶进施工方法中，所述中间钢管和所述单管的管壁厚度大于或者等于25mm。

第二方面，本发明还提供了一种管幕顶进施工装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的管幕顶进施工程序，通过管幕顶进施工程序配置为实现如上述的管幕顶进施工方法的步骤。

本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

本发明提出的一种管幕顶进施工方法及装置，通过提供两个单管咬合于中间钢管相对两侧的整体式顶管结构，在对邻水隧道进行管幕的顶进施工时，能够确保各顶管结构自身的结构强度，且在顶进中间钢管的同时亦可将两个与其咬合的单管进行顶进，提升了管幕的施工效率，并且，利用先导管在地质体形成管道洞后，中间钢管在穿越管道洞时即可对整个顶管结构进行限位导向，提高了管幕的施工效率，利用本顶管结构进行管幕顶进的施工方法能满足邻水隧道的施工需求，使管幕的顶进施工具有应对特殊地质如邻水地质体的自适应性，降低邻水隧道的管幕施工过程存在的安全隐患，以更优地应对邻水环境下的隧道隧洞施工过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。

图1为本发明管幕顶进施工方法的流程示意图；

图2为本发明涉及的顶管结构于掘进方向上的结构示意图；

图3为本发明涉及的管幕的结构示意图；

图4为本发明涉及的顶管结构第一实施例的结构示意图；

图5为本发明涉及的顶管结构第二实施例的结构示意图；

图6为本发明涉及的钢板组件的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	隧道	200	管体群
210	连续段咬合管体组	220	独立钢管
				230	过渡段咬合管体组	211	第一功能管体
212	第一咬合钢管体	201	第一开口
				202	第二开口	300	支护组件
231	第二功能管体	232	第二咬合钢管体
				203	第三开口	204	第四开口
310	锚板	320	隔板
				330	加劲肋	400	钢板组件
410	连接钢板	420	支撑件
				430	膨胀混凝土层	500	中间钢管
600	单管	700	刀盘
				800	先导管	900	掘进方向

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的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。

需要说明，在本发明实施例中，所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。

在本发明中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“组件”、“件”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是，是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的发明构思。

本发明提出一种管幕顶进施工方法及装置。

参照图1、图2和图3，图1为本发明管幕顶进施工方法的流程示意图，图2为本发明涉及的顶管结构于掘进方向上的结构示意图，图3为本发明涉及的管幕的结构示意图。

在本发明一实施例中，如图1至图3所示，一种管幕顶进施工方法，用于隧道，隧道的隧洞邻水设置，管幕顶进施工方法包括如下步骤：

步骤S100、沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管800；

步骤S200、提供顶管结构；顶管结构包括中间钢管500和两个单管600，两个单管600分别位于中间钢管500的相对两侧，中间钢管500上对应各单管600的位置向内凹陷形成凹陷区，单管600咬合于对应的凹陷区；

步骤S300、将中间钢管500连接于先导管800；

步骤S400、利用先导管800进行导向，并沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进顶管结构，以适配隧洞的邻水地质体；

步骤S500、重复执行上述步骤，以在隧洞对应的地质体中形成管幕；管幕围合于隧洞的外缘；

其中，先导管800、顶管结构和隧洞的延伸方向一致。

为便于理解，下面示出一具体实施方式：

管幕结构环向共布置8组咬合钢管和4根独立钢管，每组顶管结构由1根外径2.1m导向管和2根2.0m的钢管组成，钢管壁厚25mm，先导管800及独立钢管直径为2.2m，顶管结构中间的导向管直径为2.1m，两侧钢管直径为2m，环形结构外包尺寸为18.44×18.44m。

参照图2，图2中的箭头为隧道的掘进方向900，顶管结构的顶进过程为：先在中间钢管500位置顶进单独的圆管作为先导管800，然后用组合顶管机顶进咬合管体，咬合管体的中间钢管500前方与先导管800连接，组合顶管机的刀盘700位于两侧圆管的位置，组合顶管机及咬合管体沿着先导管800的轨迹推进，同时将前方的先导管800推出，在接收井接收先导管800。管组间净距为280～281mm，管幕结构钢管切割、支护应分段施工，每个施工段应为6m。顶管顶推力5400kn-6562kn。

管幕结构长度127m，管幕结构由26根厚度25mmQ345BZ钢管环向形成环形结构外尺寸为18.4x18.4m；采用直径2.2m的单管600直接顶进及直径2.1m与2.0m的组合管置换顶进，相邻管节间最小净距280mm，前后管节之间采用承插口型式连接；上排顶管总顶力约5400kN，下排顶管所需总顶力估算约为6562kN。

需要说明的是，作为本实施例的一种可选实施方式，顶管结构包括管体组件，管体组件包括咬合管和两个单管600，两个单管600分别位于咬合管的相对两侧，且各单管600的延伸方向与咬合管的延伸方向一致，咬合管上对应各单管600的位置向内凹陷形成凹陷区，单管600咬合于对应的凹陷区；先导管800的延伸方向与咬合管的延伸方向一致，且先导管800连接于咬合管的前端。咬合管包括从前到后依次连接的首段、过渡段和尾段，先导管800连接于首段的前端，过渡段两侧分别开设有两个避让槽，避让槽用于避让顶管机的刀盘700，避让槽对应设置于与其同侧的凹陷区，且两个避让槽一一对应设置在两个单管600的前方。避让槽的管壁相较于凹陷区的管壁更加向内凹陷。两个避让槽的后槽壁形成两个安装平台，用于安装顶管机的刀盘700。两个避让槽的前槽壁形成两个避让平台，使前槽壁与顶管机的刀盘700的前端之间形成间隙。咬合管和先导管800均为圆管，先导管800的直径为D1，咬合管上首段的直径为D2，其中D1＞D2。两个单管600均为圆管，单管600的直径为D3，其中D2＞D3。

应当理解的是，管幕施工时，应注意如下事项：

当顶管结构的材质为铜时：

铜管顶进时应符合下列要求：

初始顶进速度宜控制在10mm/min～20mm/min；

正常顶进时，顶进速度宜控制在20mm/min～30mm/min出土量宜控制在理论出土量的98％～100％；铜管的顶进允许偏差：坚向偏差值≤20mm，水平偏差值≤20mm。

顶管顶进方向控制应满足下列要求：

建立严格放样复核制度，做好原始记录确保测量万无一失。

当顶管结构的材质为钢时，在顶管机进入土层过程中时，宜每300mm测量一次顶管机的中心和高程，钢管正常顶进时，宜每顶进1000mm测量一次，纠偏时增加测量次数。

必须避免后座墙在顶进时移位和变形，定时复测并及时调整，顶进纠偏须勤测量，多微调。

初始推进阶段，纠偏要一方面减慢推进速度，一方面不断调整油缸编组和机头纠偏。

顶进前必须对每一米、每节管的位置、标高事先计算确保顶进时正确。

顶管顶进时须连续作业如遇下列情况应暂停顶进并应及时处理：顶管掘进机前方遇到障碍；后背墙及顶进装置变形严重；管位偏差过大且校正无效；顶进力超过管段的允许顶力；钢管顶进时应采取始发防磕头、防后退及抗扭转措施。

管幕施工地面沉降控制措施：

充分掌握周边环境、建构筑物情况，顶管施工前，施工单位应充分掌握施工影响范围内的站内建构筑物、地下障碍物、地下管线等对站内重要建构筑物采取相应的保护措施后方可顶进。建立完善的监控量测系统、及时定期进行监测监控量测是管幕信息化施工的重要内容和组成部分是动态了解顶管施工对地面沉降和周围建筑物影响的重要手段通过量测信息的反债应及时调整顶管施工参数和采取相应的技术措施以确保工程及站内建构筑物的安全；掌握顶管施工参数与地层位移的规律，收集、整理试验管顶进的施工信息根据站内建构筑物变形监测数据及顶管施工所采取的参数掌握不同顶管施工参数和地表沉降的关系不断优化调整以使顶管在顶进过程中随地质、埋深、环境条件变化而动态的、合适的确定施工参数做出快速、灵活兼预测性的应变反应；选择开控面稳定性高的顶管机加强机就检修养护避免长时间停机造成地层损失加大沉降；控制浆液的压注保证连续、均匀的压注使管壁与土体间的空除及时完整被浆液填充；及时用泥浆置换，避免由于泥紫阳凝固造成地表沉降；控制好顶管机姿态严格控制顶进时的纠偏量避免顶管机大幅度纠偏、上浮或扣头、后退等现象发生尽量减少对周边土体的扰动。

减阻润滑注装注意事项：

选择柱塞泵作为压阵泵，具有流量大、耐压高、设备故障少的特点；机头同步注浆形成原始浆套填充固有问院和纠偏问障.同步注浆由注浆泵完成操作位随顶随压、先压后顶；补充注浆在顶进时或停止时均可进行.补浆操作方法为从前往后依次开启各个注浆环的间门每次只开启一组每组注浆环应开启足够时间并有足够的浆液注入；正常顶进时，同步注装或补充注装均以控制注装量为主在施工中还要根据土质情况、顶进状况、地面沉降的要求等做适当调整.要注意注菜压力表的变化，发现注浆压力异常升高或降低时说明注浆管道培塞或者泄露要及时分析和寻找原因；铜管顶进时应根据地面及周边建构筑物监测数据及时调整顶进参数并严格禁止管节漏浆当出现浆波荡揭时须及时补浆。

本发明技术方案通过提供两个单管600咬合于中间钢管500相对两侧的整体式顶管结构，在对邻水隧道进行管幕的顶进施工时，能够确保各顶管结构自身的结构强度，且在顶进中间钢管500的同时亦可将两个与其咬合的单管600进行顶进，提升了管幕的施工效率，并且，利用先导管800在地质体形成管道洞后，中间钢管500在穿越管道洞时即可对整个顶管结构进行限位导向，提高了管幕的施工效率，利用本顶管结构进行管幕顶进的施工方法能满足邻水隧道的施工需求，使管幕的顶进施工具有应对特殊地质如邻水地质体的自适应性，降低邻水隧道的管幕施工过程存在的安全隐患，以更优地应对邻水环境下的隧道隧洞施工过程。

作为本实施例的一种可选实施方式，继续参照图1至图3，并参照图4、图5和图6，图4为本发明涉及的顶管结构第一实施例的结构示意图，图5为本发明涉及的顶管结构第二实施例的结构示意图，图6为本发明涉及的钢板组件的结构示意图。

如图1至图6所示，顶管结构包括两种形态，顶管结构的第一种形态为转角处咬合管体组(过渡段咬合管体组230)，顶管结构的第二种形态为跨中处咬合管体组(连续段咬合管体组210)。管幕结构包括多个分布于隧洞100周缘的管体群200，多个管体群200围合形成环形结构，管体群200的延伸方向与隧洞100的延伸方向一致，各管体群200包括连续段咬合管体组210、独立钢管220和过渡段咬合管体组230，连续段咬合管体组210设置于隧洞100的跨中处；独立钢管220连接于连续段咬合管体组210的一侧；过渡段咬合管体组230连接于独立钢管220背离连续段咬合管体组210的一侧，过渡段咬合管体组230设置于隧洞100的转角处；其中，连续段咬合管体组210包括第一功能管体211(中间钢管500)和两个第一咬合钢管体212，两个第一咬合钢管体212设置于第一功能管体211(中间钢管500)的相对两侧，相邻咬合管体组间，咬合管体组与独立钢管220之间用钢板连接。

应当理解的是，为进一步地降低施工风险，管幕群中的各钢管端头直径D偏差≤3mm，弯曲矢高≤L/1500且≤5mm；壁厚偏差≤1mm，端面倾斜≤3mm，钢管扭曲≤1°，椭圆度≤3‰*D；且各钢管拼装的允许偏差要求为：相邻管节错位的距离≤2mm。

进一步地，如图4所示，第一功能管体211(中间钢管500)的相对两侧均形成有第一开口201，各第一咬合钢管体212朝向第一功能管体211(中间钢管500)的一侧形成有适配于第一开口201的第二开口202，第一开口201和第二开口202拼接形成第一安装腔，第一安装腔中设置有支护组件300。

需要说明的是，在相邻咬合钢管组之间、或咬合钢管组与独立钢管220之间，将钢管在设定位置切开，以形成第一开口201和第二开口202，第一开口201和第二开口202拼接形成第一安装腔，在第一安装腔内设置支护组件300，以提高各钢管的承载能力。

进一步地，如图5所示，过渡段咬合管体组230的外轮廓呈弧线形结构，过渡段咬合管体组230包括第二功能管体231(中间钢管500)和两个第二咬合钢管体232，两个第二咬合钢管体232设置于第二功能管体231(中间钢管500)的相对两侧。

需要说明的是，为确保过渡段咬合管体组230对隧洞100洞壁的支撑效果，外轮廓呈弧线形结构的过渡段咬合管体组230具有与隧洞100在其横截面上的拐角处相适配的弧度。

进一步地，第二功能管体231(中间钢管500)的相对两侧均形成有第三开口203，各第二咬合钢管体232朝向第二功能管体231(中间钢管500)的一侧形成有适配于第三开口203的第四开口204，第三开口203和第四开口204拼接形成第二安装腔，第二安装腔中设置有支护组件300。

应当理解的是，在相邻咬合钢管组之间、或咬合钢管组与独立钢管220之间，将钢管在设定位置切开，以形成第三开口203和第四开口204，第三开口203和第四开口204拼接形成第二安装腔，在第二安装腔内设置支护组件300，以提高各钢管的承载能力。

进一步地，支护组件300包括两个间隔设置的锚板310、隔板320和加劲肋330，隔板320设置于两个锚板310之间，以与两个锚板310共同形成工字型结构，加劲肋330设置于隔板320的相对两侧，加劲肋330设置于两个锚板310之间。

需要说明的是，为确保支护组件300对各钢管的承载强度，隔板320的厚度不小于25mm。

进一步地，功能管体为先导管800。

需要说明的是，在先施工且起导向作用时，功能管体为先导管800；在后续的三钢管横向上咬合且搭接组成的咬合管体中，咬合管体中间为导向管，该钢管前方与先导管800连接，沿先导管800的轨迹顶进，起到导向作用。

进一步地，如6所示，为确保相邻两个管幕群之间的连接稳定性、连续段咬合管体组210与独立钢管220之间的连接稳定性以及独立钢管220与过渡段咬合管体组230之间的连接稳定性，连续段咬合管体组210与独立钢管220之间、独立钢管220与过渡段咬合管体组230之间以及相邻两个管幕群之间，均通过钢板组件400连接。

进一步地，钢板组件400包括两个间隔设置的连接钢板410和两个支撑件420，两个支撑件420设置于两个连接钢板410之间，各支撑件420的两端分别与两个连接钢板410连接。

需要说明的是，为在节省支撑件420所需求数量的同时，确保钢板组件400自身的结构稳定性，两个支撑件420之间的间距为D，420mm≤D≤500mm。

应当理解的是，在切割钢管时，切割钢管应分段间隔进行，切割前，在钢管中对应预定切割位置的两侧设置临时钢立柱，在切割钢管时起临时支撑的作用；然后间隔一定距离切割钢板，开挖管间土体，并用在开口位置用钢板将相邻两个钢管连接，连接钢板410与钢管焊接完成后，在连接钢板410之间设置钢管支撑作为永久支护结构，以在钢板间设置钢管支撑以便于钢板承载，钢管支撑架设完成后，可撤除或保留临时钢立柱。

为进一步地确保相邻两个管幕群之间的连接稳定性、连续段咬合管体组210与独立钢管220之间的连接稳定性以及独立钢管220与过渡段咬合管体组230之间的连接稳定性，支撑件420为支撑钢管。

需要说明的是，支撑钢管的直径不小于114mm，且支撑钢管的壁厚不小于5.5mm。

进一步地，为确保支撑钢管具有满足设计要求的支撑强度，支撑钢管内填充有膨胀混凝土层430。

继续参照图1和图2。

进一步地，如图1和图2所示，沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管800的步骤之前，管幕顶进施工方法还包括如下步骤：

步骤F100、在地质体施作形成始发井和接收工作井，并完成工作井主体结构；始发井和工作井间隔且对应设置；

沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管800的步骤，包括：

步骤S110、利用始发井和接收工作井，沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管800

需要说明的是，顶管施工前首先管幕结构两侧分别施工始发并及接收井，随后在千斤顶的顶推机械顶进下，顶管机及钢管从始发井预留口始发穿越土层，最后从接收井的预留口穿出，形成管道。

进一步地，利用先导管800进行导向，并沿隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进顶管结构的步骤包括：

步骤S410、在始发井内，根据预设条件，沿隧道的延伸方向顶进顶管结构。

需要说明的是，在顶管过程中，使用圆形顶管机沿着结构横断面的轮线平行于线方向，依次分段在先导管800、独立钢管位置顶进直径为2.2m的圆形钢管。

进一步地，在始发井内，根据预设条件，沿隧道的延伸方向顶进顶管结构的步骤，包括：

步骤S411、根据预设条件，沿隧道横断面的轮廓线，依次且间隔顶进各顶管结构。

为确保钢管顶进时，隧道100洞体的结构稳定性，避免产生安全事故，钢管顶进的顺序为先下后上，间隔交替进行。

进一步地，为确保中间钢管500及顶管结构沿隧道的延伸方向完全贯穿(穿越)始发井和接收工作井之间的地质体，确保顶管结构对隧道的支护效果，预设条件为，当先导管800穿越始发井和接收工作井之间的地质体，并完全进入接收工作井后，停止顶进顶管结构。

进一步地，为对隧道进行分段施工，在确保管幕对隧道支护强度的同时，降低施工难度，提高施工效率，预设条件为顶进行程，顶进行程大于或者等于6m。

进一步地，为确保中间钢管500穿越始发井和接收工作井之间地质体的施工效率，及在安全的条件下尽可能的提高中间钢管500穿越始发井和接收工作井之间地质体的行进速度，预设条件为顶推力，顶推力为F，5400kn≤F≤6562kn。

进一步地，将中间钢管500连接于先导管800的步骤，包括：

步骤S100、提供接头；先导管800通过刚性接头或柔性接头与前端连接，先导管800与前端之间可拆卸连接。

步骤S110、利用接头将中间钢管500的一端与先导管800的一端连接。

应当理解的是，使用组合顶管机顶进合管体，组合管体(顶管结构)由中间的直径2.1m圆形钢管和两侧的直径2.0m圆形钢管咬合组成。其中中间圆管位置在项管机刀盘700前方设置导向管过滨段，过渡段管与先导管800位置对应，纵向上采用刚性接头或柔性接头与先导管800连接，过渡段钢管管壁在刀位置内凹、组合项管机的刀盘700位于过渡段钢管的两侧。如工序了平面示意图所示，组合项管机及咬合管体沿着先导管800的轨迹推进、同时将先导管800项出，在接收井接收。

进一步地，为确保中间钢管500自身的结构抗压强度，防止中间钢管500或者单管600在穿越始发井和接收工作井之间的地质体时发生变形，从而产生结构偏移，影响施工效率和管幕的整体结构强度，中间钢管500的外径大于或者等于2.1m，单管600的直径小于或者等于2m，中间钢管500和单管600的管壁厚度大于或者等于25mm。

另外，基于同一发明构思，本发明实施例还提出一种管幕顶进施工装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的管幕顶进施工程序，通过管幕顶进施工程序配置为实现如上述实施例中的管幕顶进施工方法的步骤。

存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文的管幕顶进施工方法的步骤。因此，这里将不再进行赘述。另外，对采用相同方法的有益效果描述，也不再进行赘述。对于本申请所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述。确定为示例，程序指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

最后还需要说明的是，上述本发明实施例序号仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上实施例仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种管幕顶进施工方法，其特征在于，用于隧道，所述隧道的隧洞邻水设置，所述方法包括：

沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管；

提供顶管结构；所述顶管结构包括中间钢管和多个单管，多个所述单管分别位于所述中间钢管的相对两侧，所述中间钢管上对应各所述单管的位置向内凹陷形成凹陷区，所述单管咬合于对应的所述凹陷区；

将所述中间钢管连接于所述先导管；

利用所述先导管进行导向，并沿所述隧道横断面的轮廓线，向隧洞所对应的地质体中顶进所述顶管结构，以适配所述隧洞的邻水地质体；

重复执行上述步骤，以在所述隧洞对应的地质体中形成所述管幕；所述管幕围合于所述隧洞的外缘；

其中，所述先导管、所述顶管结构和所述隧洞的延伸方向一致。

2.如权利要求1所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管的步骤之前，所述方法还包括：

在所述地质体施作形成始发井和接收工作井；所述始发井和所述工作井间隔且对应设置；

所述沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管的步骤，包括：

利用所述始发井和所述接收工作井，沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进圆管，以作为先导管。

3.如权利要求2所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述利用所述先导管进行导向，并沿所述隧道横断面的轮廓线，向所述隧洞所对应的地质体中顶进所述顶管结构的步骤包括：

在所述始发井内，根据预设条件，沿所述隧道的延伸方向顶进所述顶管结构。

4.如权利要求3所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述在所述始发井内，根据预设条件，沿所述隧道的延伸方向顶进所述顶管结构的步骤，包括：

根据预设条件，沿所述隧道横断面的轮廓线，依次且间隔顶进各所述顶管结构。

5.如权利要求4所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述预设条件为，当所述先导管穿越所述始发井和所述接收工作井之间的地质体，并完全进入所述接收工作井后，停止顶进所述顶管结构。

6.如权利要求4所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述预设条件为顶进行程，所述顶进行程大于或者等于6m。

7.如权利要求4所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述预设条件为顶推力，所述顶推力为F，5400kn≤F≤6562kn。

8.如权利要求1至7任一项所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述将所述中间钢管连接于所述先导管的步骤，包括：

提供接头；

利用所述接头将所述中间钢管的一端与所述先导管的一端连接。

9.如权利要求8所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述中间钢管的外径大于或者等于2.1m，所述单管的直径小于或者等于2m。

10.如权利要求9所述的管幕顶进施工方法，其特征在于，所述中间钢管和所述单管的管壁厚度大于或者等于25mm。

11.一种管幕顶进施工装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的管幕顶进施工程序，通过管幕顶进施工程序配置为实现如权利要求1至10中任一项所述的管幕顶进施工方法的步骤。