[發明專利]一種采用泥水平衡頂管施工工藝

有效

• 申請號: 201710029503.5
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN107060796B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 吳添財;王靜安;王春成;周旭康;徐曉源;吳子淼;潘閩華;王建華
• 申請（專利權）人: 浙江寶田環境建設有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種采用泥水平衡頂管施工工藝，包括如下步驟：頂進施工的準備工作；設備安裝調試；頂管機出洞；吊放第一管節，接進出水管及各種管線；頂進，至一節管節頂進結束；縮回主頂千斤頂，拆進出水管及各種管線，吊放下一節管節；接進水管、出水管及各種管線，頂進；依此循環；吊放第一只中繼間并頂進；吊入管節；中繼間頂進；主頂頂進；依此循環，至一節管節頂進結束，吊放下一節管節；依此循環，至吊放下一只中繼間；吊放管節；第一只中繼間頂進；第二只中繼間頂進；主頂頂進；依此循環，至最后一只中繼間吊放；吊放管節；中繼間依次頂進；主頂頂進；依此循環；頂進結束；其特征在于具體工藝如下：

1）頂進施工的準備工作：采用泥水機械平衡頂管機，主頂進裝置、泥水系統、排泥系統、供水系統、注漿設備系統、地下管道內通訊系統、通風設施及電源布置等，主頂進裝置包括底架、油缸組、頂進環、鋼后靠及液壓泵站，用于完成管節頂進；

2）設備安裝調試：施工現場四周用彩鋼板進行圍護，在工作井內安裝供施工人員上下的鋼扶梯，在工作井周圍布置泥漿沉淀池、材料倉庫、設備倉庫、管材堆放場地、施工臨時便道，供吊車及運輸車輛出入，把地面上建立的測量控制網引放至工作井內，并建立相應的地面控制點，便于頂進施工時進行復測，依次安裝鋼后靠、主頂進裝置和導軌、泥水系統、排泥系統、供水系統、注漿設備系統、地下管道內通訊系統、通風設施及電源布置等，鋼后靠的平面應垂直于頂進軸線，鋼后靠與井壁之間的空隙要用砂漿或是砼填塞密實，施工設備、配套設備和輔助系統安裝完成后，進行出洞前的試運行調試及安全性檢驗，合格后方進行頂進作業；

3）頂管機出洞：出洞按以下步驟：先鑿除洞口內側封洞的磚墻，并在在預留洞內接長頂進導軌，并做好限位塊，在洞圈內割除外封門鋼橫梁，在洞門內用50T液壓千斤頂將鋼板樁頂松，將頂管機頂入止水帶內，拔除外封門，在頂管機尾部焊接限位塊，防止主頂千斤頂縮回時，頂管機在正面土體作用下退回，縮回主頂千斤頂，吊放管節，割除限位塊，繼續頂進，出洞時，測量必須跟蹤觀測頂管機狀態，及時反饋指導主頂油缸進行糾偏，保證起始頂進軸線的準確性；

4）頂進施工：吊放管節，接進出水管及各種管線；頂進，至一節管節頂進結束；縮回主頂千斤頂，拆進出水管及各種管線，吊放下一節管節；接進水管、出水管及各種管線，頂進；依此循環；吊放第一只中繼間并頂進；吊入管節；中繼間頂進；主頂頂進；依此循環，至一節管節頂進結束，吊放下一節管節；依此循環，至吊放下一只中繼間；吊放管節；第一只中繼間頂進；第二只中繼間頂進；主頂頂進；依此循環，至最后一只中繼間吊放；吊放管節；中繼間依次頂進；主頂頂進；依此循環；頂進結束，具體過程如下：

頂進采用泥水機械平衡頂管機，頂管機帶有新型刀具結構和新型結構內腔，頂進時應首先開通泥水系統，確保各控制閥件工作可靠，進出水順暢，然后開啟刀盤、主頂等頂進設備，頂進時，循環的高壓水將切削下的土體攪拌成泥漿，同時平衡地下水位，使開挖面的水壓與地下靜水壓力相近，減少地表沉降，頂進施工時，必須根據覆土深度和土質情況計算出頂管掘進機正面的水土壓力，作為設定土壓力，輸入PLC，此后就可以靠PLC自動控制正面土壓力，在整個施工過程中，要針對不同的覆土和土質情況及時調整設定土壓力值，以利頂進的順利進行；每一節管節頂進結束后，縮回主頂油缸，拆除洞口處的管線，吊放下一節管節，然后連接洞口處的管線，再繼續頂進；頂進施工過程中，應嚴格量測監控，實施信息化施工，確保頂進工作面的土體穩定和泥水壓力平衡；并控制頂進速度和出土量，減少土體擾動和地層變形，管道頂進過程中，應遵循“勤測量、勤糾偏、微糾偏”的原則，控制頂管機前進方向和姿態，并應根據測量結果分析偏差產生的原因和發展趨勢，確定糾偏措施；頂進完成后，將頂管機與管節分離，吊上地面，拆除管道內所有的設備和各種管線，然后進行壓漿孔的處理，等中繼間和壓漿孔處理完以后，最后進行管道內防腐的修補完成管道的施工。

2.根據權利要求1所述的一種采用泥水平衡頂管施工工藝，其特征在于步驟3）中洞口要先進行土體加固，方法如下：在洞口外側3米范圍內采用壓密注漿，漿液由粉煤灰、陶土粉和水泥混合攪拌得到，注漿采用水泥和水玻璃混合漿液，水泥標號為425#，水灰比0.6，漿液配比為水泥：水玻璃=1：0.06，水玻璃模數2.4～3.4，濃度大于35度，水泥漿攪拌時間為120-160s，注漿壓力為0.25-0.6Mpa，注漿速率為25-35L/min，壓漿由深而淺連續進行，每次提管高度為0.3m。