[發明專利]一種用于空推過暗挖初襯隧道的機頭結構及施工方法

在審

• 申請號: 202010003856.X
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111441776A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 朱燦;李忠超;余守龍;熊捷;朱炎;黃棟;彭靜;盧吉
• 申請（專利權）人: 武漢市市政建設集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周舒蒙

本發明公開了一種用于空推過暗挖初襯隧道的機頭結構，包括筒狀的機頭本體，以及設于機頭本體端部的延伸段；所述延伸段為與機頭本體同軸配置的錐形結構，延伸段的大口端直徑與機頭本體相同且與機頭本體的端部相連；所述機頭本體及延伸段的外壁下沿兩側對稱安裝滑靴板，滑靴板與導槽相適配；所述導槽設于預埋在暗挖隧道墊層內的導槽板上。本發明還公開了一種空推通過暗挖初襯隧道的施工方法。本發明的有益效果為：所述機頭結構不配設刀盤，安裝滑靴板，采用頂管管材空推過暗挖初襯，暗挖與頂管管材結合，解決現有頂管機無法在硬巖段正常掘進以及暗挖二襯施工周期長等問題，實現頂管管材空推穿過暗挖段施工地下隧道，同時大大縮短工期，降低工程造價，減少人材機投入。

技術領域

本發明涉及地下隧道施工領域，具體涉及一種用于空推過暗挖初襯隧道的機頭結構及施工方法。

背景技術

隨著我國城市建設飛速發展，城市市政配套管網建設愈加普遍。頂管施工憑借著對環境與地面交通影響小、施工速度快、工期短、作業面小，施工成本低等諸多優勢得到了廣泛應用。但在地下隧道施工時，如果遇中風化硬巖段或孤石地層、隧道軸線存在急曲線等不利條件下，頂管機無法正常頂進。

目前，地下隧道施工根據穿越地層不同而采用不同的施工方法進行。對于硬巖段地層則多采用暗挖法進行施工，但若采用暗挖法對該硬巖段進行初襯施工，內襯施工若采用傳統現澆二襯施工方法，分段施工，分段澆筑，分段養護，特別是用于線路較長隧道，施工速度慢，施工成本高。當直接采用盾構機空推過該暗挖段，設備投入大，施工效率低，盾構機安裝調試復雜，管片拼裝耗時長。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種頂管空推過暗挖初襯隧道的機頭結構及施工方法，解決現有頂管機無法在硬巖段正常掘進以及暗挖二襯施工周期長等問題。

本發明采用的技術方案為：一種用于空推過暗挖初襯隧道的機頭結構，其特征在于，包括筒狀的機頭本體，以及設于機頭本體端部的延伸段；所述延伸段為與機頭本體同軸配置的錐形結構，延伸段的大口端直徑與機頭本體相同且與機頭本體的端部相連；所述機頭本體及延伸段的外壁下沿兩側對稱安裝滑靴板，滑靴板與導槽相適配；所述導槽設于預埋在暗挖隧道墊層內的導槽板上。

按上述方案，所述延伸段的小口端直徑為大口端直徑的六分之五。

本發明還提供了一種用于空推過暗挖初襯隧道的推進裝置，包括動力機構和如上所述機頭結構組成，所述動力機構設于工作井內，動力機構的推動端、若干頂管管材和機頭結構可依次接觸，動力機構通過頂管管材推動機頭結構向前移動。

本發明還提供了一種空推通過暗挖初襯隧道的施工方法，包括以下步驟：

步驟一、前期施工準備；

步驟二、提供如上所述推進裝置的各組件，并組裝所述機頭結構；

步驟三、隧道初襯、導槽板及墊層施工：在隧道段內暗挖施工初襯，并將暗挖初襯的底部表面清理后鋪設墊層，墊層施工前預埋導槽板；

步驟四、地表打孔及注漿管埋設；

步驟五、所述推進裝置下井安裝并空推：安裝動力機構、首節頂管管材及機頭本體，機頭本體底部的滑靴板與墊層上的導槽相適配；安裝完后在隧道初襯內進行頂管管材空推頂進施工，直至隧道內頂管管材全部安裝完成；

步驟六、隧道洞門接口封堵，防止漿液溢流入工作井內；

步驟七、隧道暗挖初襯內壁與頂管管材外壁之間的間隙為漿液填充區，在漿液填充區內注入水泥砂漿填充；

步驟八、隧道二次注漿：對空推段進行地表注漿后，在漿液收縮處每隔3～5環通過頂管管材的吊裝孔進行隧道二次注漿。