[發明專利]一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法及其施工作業面

在審

• 申請號: 201911331499.3
• 申請日: 2019-12-21
• 公開（公告）號: CN111022068A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張玉偉;宋戰平;王劍;常運超;王耀文;張峰;李忱
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/00;E21D11/15;E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

1.一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，具體包括以下步驟；

步驟一、在預定位置開挖始發井；

步驟二、開始當前段的施工，具體包括：按照施工計劃確定隧道施工外輪廓線；沿整個隧道施工外輪廓線外側將鋼管(1)以1～5°的外傾角打入地層中，形成鋼管圈層(7)；

步驟三、鋼管圈層(7)施做完畢后，通過鋼管圈層(7)中鋼管(1)的注漿通道(2)向鋼管圈層(7)外側的地層中注漿，在鋼管圈層(7)周圍形成注漿加固層(8)；

步驟四、待注漿加固層(8)完全凝固形成強度之后，通過鋼管的注水通道(3)向鋼管圈層(7)的內側進行注水，在鋼管圈層(7)的內側形成軟化圈層(9)；

步驟五、在始發井的后壁上設置反力墻，在反力墻上安裝頂管施工設備，將預制好的整體式管片(10)對準隧道輪廓線位置；通過頂管設施將管片(10)完全頂入預定位置；

步驟六、管片(10)頂入完成后，在鋼管圈層(7)中部打入一根帶注水孔的注水鋼管(11)，通過注水鋼管(11)向掌子面前方土體進行注水，使土體軟化，隨后進行頂管內部土體開挖，直到當前段的開挖完成，并回收注水鋼管(11)；

步驟七、進一步開挖位于管片(10)頂進方向上的土體，在管片(10)頂進方向上形成一定的擴挖空間，當前段施工完畢；

步驟八、當前段施工完畢后，在擴挖空間沿下一段的頂進方向重復步驟二到步驟八，直到隧道貫通。

2.根據權利要求1所述的一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，其特征在于，所述管片(10)的長度為3～7m。

3.根據權利要求1所述的一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，其特征在于，所述開挖方式為全斷面開挖。

4.根據權利要求1所述的一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，其特征在于，注漿壓力為0.3～1MPa。

5.根據權利要求1所述的一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，其特征在于，所述鋼管(1)的一端為錐形，鋼管(1)的該端緊密貼合在一起；所述鋼管(1)內部設有隔板(4)，鋼管(1)內部被隔板(4)分為注漿通道(2)和注水通道(3)，注漿通道(2)的管壁上設有注漿孔(5)，注水通道(3)的管壁上設有注水孔(6)。

6.根據權利要求1或5所述的一種頂管隧道下穿既有建筑物的施工方法，其特征在于，所述鋼管(1)的長度為4～8m。

7.一種頂管下穿既有建筑物的施工作業面，其特征在于，包括鋼管圈層(7)，所述鋼管圈層(7)的外側為注漿加固層(8)，所述鋼管圈層(7)的內側為軟化圈層(9)，所述軟化圈層(9)中插入有管片(10)。

8.根據權利要求7所述的一種頂管下穿既有建筑物的施工作業面，其特征在于，所述鋼管圈層(7)中部插入有注水鋼管(11)。

9.根據權利要求7或8所述的一種頂管下穿既有建筑物的施工作業面，其特征在于，所述鋼管圈層(7)由鋼管(1)圍成，鋼管(1)的一端緊密貼合在一起；鋼管(1)的一端為錐形；所述鋼管(1)內部設有隔板(4)，鋼管(1)內部被隔板(4)分為注漿通道(2)和注水通道(3)，注漿通道(2)的管壁上設有注漿孔(5)，注水通道(3)的管壁上設有注水孔(6)。

10.根據權利要求9所述的一種頂管下穿既有建筑物的施工作業面，其特征在于，所述鋼管(1)的長度為4～8m。