[發明專利]超深覆土超大口徑曲線頂管施工方法

在審

• 申請號: 202310479891.2
• 申請日: 2023-04-28
• 公開（公告）號: CN116537811A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 蔣禮兵;王劍鋒;岳立章;王新泉;甄亮;張杰;王帥;侯雨;賈震
• 申請（專利權）人: 鎮江市給排水管理處;上海隧道工程有限公司;中鐵上海工程局集團有限公司;浙大城市學院
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;F16L1/028;F16L1/06;F16L1/10;E21D11/10;E21D11/38;E21F17/18
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于，包括：頂管機、可拆卸式轉換箱、全自動測量導向系統、內脹環止水裝置、通風系統和頂管管道(18)；

頂管機包括頂管機頭(52)和輻條式刀盤(1)，輻條式刀盤(1)的輻板間焊接有筋板(6)，輻條式刀盤(1)上還設有羊角撕裂刀(3)和周邊貝殼刀(5)；

可拆卸式轉換箱包括螺旋機(7)和攪拌器(11)，頂管機通過螺旋機(7)連接攪泥箱(13)；

頂管機頭(52)上設有排泥管一管兩用糾偏裝置，排泥管一管兩用糾偏裝置包括排泥管(19)、注漿管(20)和抽排管(15)，注漿管(20)設于頂管機頭(52)下部，抽排管(15)設于頂管機頭(52)上部；

內脹環止水裝置設于頂管管道(18)管節連接處，包括對拉螺栓(41)和內脹環(40)；

所述通風系統包括三葉羅茨風機(44)和有毒氣體檢測儀(53)，三葉羅茨風機(44)安裝在工作井(34)的井沿上，有毒有害氣體檢測儀(53)設在頂管機內。

2.根據權利要求1所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于：所述可拆卸式轉換箱包括螺旋機(7)和攪拌器(11)，攪泥箱(13)上設有進水管(12)和排泥管道(14)各一根，攪泥箱(13)內的泥漿通過泥漿泵(9)輸送至地面；攪泥箱(13)內設置有篩網(10)。

3.根據權利要求1所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于：所述排泥管一管兩用糾偏裝置還包括排泥管(19)，排泥管(19)對稱地設于頂管機頭(52)上。

4.根據權利要求1所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于：所述全自動測量導向系統包括水準儀(23)、固定架(22)、鋼卷尺(27)、塔尺(24)、全站儀(28)和后方交匯棱鏡(29)，多個后方交匯棱鏡(29)設置在工作井(34)井壁上，作為井下控制點；還包括自動測量全站儀(37)、控制計算機(32)、棱鏡(36)和自動整平底座(35)。

5.根據權利要求1所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于：所述內脹環止水裝置還包括橡膠板(39)和φ42圓鋼螺栓(42)，內脹環(40)兩側設有4塊弧形鋼板(43)，內脹環板(40)利用對拉螺栓(41)張開，橡膠板(39)襯于內脹環板(40)下方。

6.根據權利要求1所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置，其特征在于：所述通風系統包括三葉羅茨風機(44)、過濾器(45)、消音器(46)、冷卻器(54)、PVC通風管(51)，風琴軟管(49)、有毒氣體檢測儀(53)和地面監測系統(48)，三葉羅茨風機(44)安裝在井沿上，三葉羅茨風機(44)的吸風口安裝有空氣過濾器(45)和冷卻器(54)，出風口安裝有消音器(46)，有毒有害氣體檢測儀(53)設在頂管機內，三葉羅茨風機(44)和有毒氣體檢測儀(53)通過風琴軟管(49)連接；有毒氣體檢測儀(53)與地面監測系統(48)連接；還包括離心風機(50)和排風管(47)。

7.如權利要求1-6中任意一項所述的超深覆土超大口徑超長曲線頂管施工裝置的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、前期準備：通過高效攜砂劑潤滑減阻泥漿配制技術配制泥漿；

S2、安裝調試頂管設備：將帶輻條式刀盤(1)的頂管機和可拆卸式轉換箱通過螺旋機(7)連接，將可拆卸式轉換箱聯通進水管(12)；

S3、開始頂進：采用土壓平衡頂管原理進行施工，并將步驟S1中配制的泥漿通過注漿管(20)進行注漿潤滑；同時進行頂管頂進糾偏、頂管管道接縫處理和頂管有毒氣體監測，具體為，

頂管頂進糾偏：采用排泥管一管兩用糾偏裝置對頂管機頭(52)的栽頭和上浮進行糾偏，同時采用全自動測量導向系統指導頂管機；

頂管管道接縫處理：在頂管管道(18)之間采用止水內脹環(40)進行封閉止水，并采用對拉螺栓(41)連接；

頂管有毒氣體監測：采用有毒有害氣體監測儀(53)與地面監測系統聯動(48)，同時通過三葉羅茨風機(44)和離心風機(50)進行通風換氣；

S4、持續頂進，直至接收井。