[發明專利]一種防涌沙頂管作業方法及系統

有效

• 申請號: 202011044545.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112377673B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 梁麗峰;高靜濤;梁鏡煒;吳圓青;沈夢瑤;黎瑞升;張瑋;占俊雄;王文鋒
• 申請（專利權）人: 春濤國際建筑有限公司
• 主分類號: F16L1/028
• 分類號: F16L1/028;F16L1/06
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

本發明提供了一種防涌沙頂管作業方法及系統，該方法包括在所述管道的預設方向上設置有一護壁；在逐節頂進所述管道管節的同時，同步頂進所述護壁，所述護壁的頭部與所述機頭的頭部的距離小于所述機頭的長度；或在每一節所述管道管節頂進后，將所述護壁頂進第一預設距離，所述護壁在頂進第一預設距離后，所述護壁的頭部與所述機頭的頭部的距離小于所述機頭的長度；所述護壁與所述管道之間設置有注漿間隙，在所述管道通過預設區域時，在所述注漿間隙中進行注漿作業；通過護壁與管道的同步頂進或交替頂進的方式對頂管機頭開挖的通道進行及時的結構加固和保持，以減少涌沙等事故的發生，具有良好的實踐意義。

技術領域

本發明涉及到工程施工領域，具體涉及到一種防涌沙頂管作業方法及系統。

背景技術

圖1示出現有頂管施工的工程結構示意圖。頂管法施工是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術。頂管法施工就是在出發井中借助于頂管機產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節管道管節完成頂入作業后，再下第二節管道管節管子繼續頂進，持續進行作業直至機頭穿過土層到達接收井內被吊起，若干節管道管節組合形成所需的管道。

一般的，機頭的最大線徑會略大于管道的外徑，從而使通過機頭頂出的通道的線徑略大于管道的外徑，降低管道的頂入阻力；在機頭后方所頂出的通道的土質由于受力失去平衡產生運動；在地下水較為豐富的南方，由于地下水的原因，管道穿越在沙層下方，由于沙透水性比較強，在這種情況下，隨著土質的運動，沙與水會在壓力作用下一起大量涌出，并沿著管道壁反灌至出發井，淹沒頂管機等相關設備。

一方面，由于涌沙涌水(沙漿)對土質受力平衡的影響較大，需要長時間才能恢復，同時頂管設備淹水后需要修理才能再次工作，工期耽誤時間較大；另一方面，頂管作業在意外終止后，再次啟動的頂管壓力要求較大，原有頂管設備可能無法支持作業，需要重新架設設備，成本花費較大。

因此，在頂管作業中，應盡可能的避免涌沙等情況的發生。

發明內容

為了克服現有頂管作業的缺陷，本發明提供了一種防涌沙頂管作業方法及系統，通過護壁與管道的同步頂進或交替頂進的方式對頂管機頭開挖的通道進行及時的結構加固和保持，以減少涌沙等事故的發生，具有良好的實踐意義。

相應的，本發明提供了一種防涌沙頂管作業方法，管道由若干個節管道管節組成，在頂管機頭的尾部逐節接駁所述管道管節并逐節頂進所述管道管節，直至所有管道管節接駁并頂進完畢，管道敷設完成；

其特征在于，在所述管道的預設方向上設置有一護壁；

在逐節頂進所述管道管節的同時，同步頂進所述護壁，所述護壁的頭部與所述機頭的頭部的距離小于所述機頭的長度；

或在每一節所述管道管節頂進后，將所述護壁頂進第一預設距離，所述護壁在頂進第一預設距離后，所述護壁的頭部與所述機頭的頭部的距離小于所述機頭的長度；

所述護壁與所述管道之間設置有注漿間隙，在所述管道通過預設區域時，在所述注漿間隙中進行注漿作業。

可選的實施方式，所述護壁由若干節護壁管節逐節接駁形成；

在所述護壁的頂進作業前，當所述護壁的當前剩余頂進長度小于所述護壁的頂進作業的頂進距離時，在當前的護壁的末端接駁一節所述護壁管節。

可選的實施方式，所述管道管節的軸向長度為所述護壁管節的軸向長度的整數倍。

可選的實施方式，所述護壁為圓筒狀，所述護壁包圍在所述管道外。

可選的實施方式，所述注漿作業的位置為所述機頭的尾部和所述護壁的頭部。

可選的實施方式，所述注漿作業中的漿液的組分重量比為，水泥：砂：觸變劑：水＝180:1000:5:400。