复杂地质矩形顶管体系及施工方法与流程

本发明涉及土木工程领域，尤其是涉及一种复杂地质矩形顶管体系及施工方法。

背景技术：

1、顶管法施工在城市地下空间开发建设过程中经常采用,它是一种不在地表开挖或者说少开挖地表的管道敷设施工技术。它具有对周围的环境影响小、不需大量迁改管线、不会阻碍交通、工期短、施工安全性高、综合成本较低等诸多优点。但是,受复杂多样的自然环境条件和地面及地下既有设施分布的空间环境条件等多种因素的影响,传统顶管已很难满足现代工程建设的大断面、长距离等施工要求。

2、常规顶管施工具有复杂地质顶管施工安全性差、管片拼装和孤石破除效率低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种解决上述技术问题的复杂地质矩形顶管体系及施工方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种复杂地质矩形顶管体系的施工方法，包括以下步骤：

3、步骤一、始发井施工：顶管机施工始发井，在始发基坑下部依次打设垫层和支撑底板，支撑底板后端施工始发支撑墙，始发支撑墙一侧设置支撑反力墙，支撑反力墙前端设置千斤顶固定支架，并在千斤顶固定支架内设置若干千斤顶，通过若干千斤顶对顶铁进行顶撑，以使顶铁和管节对顶管机进入内衬墙进行支撑，顶管机下部依次设置始发导轨和始发托架；

4、步骤二、始发端头加固施工：采用pvc+钢管组合加固孔对始发端头进行注浆加固处理；

5、步骤三、刀盘改造：在原刀盘下部设置新增刀盘和新增高压清洗孔；

6、步骤四、防塌矩形壳体安装：管片机前部安装防塌壳体，防塌壳体前部设置上部刃角，防塌壳体后部通过上部调整千斤顶、中部调整千斤顶和下部调整千斤顶与顶管机进行连接和调整定位；

7、步骤五、管片拼装：通过管片拼装支架对分离式上管片和分离式下管片进行拼装形成管片，通过横向调整千斤顶和水平千斤顶对分离式上管片的安装位置进行调整；

8、步骤六、顶管施工：在顶管施工过程中，采用管片内部设置移动式配重支架进行配重处理，通过孤石破除支架破除孤石；

9、步骤七、顶管机接收：顶管结构接收端墙通过可调式钢压板对橡胶帘布进行固定。

10、本发明的有益效果在于：

11、(1)采用始发支撑墙、pvc+钢管组合加固技术和防塌壳体技术进行安全防护，提高顶管施工的安全性；

12、(2)采用移动式支架高效配重减阻技术、刀盘盲区改造及出土口智能关闭技术和孤石支架固定高效破除技术，提高顶管施工效率；

13、(3)采用上下分离式管片内撑临时安装支架技术对管片进行拼装，提高管片拼装施工效率；

14、(4)采用可调式钢压板对出洞洞口橡胶帘布进行止水处理，提高顶管机出洞施工安全性。

技术特征：

1.复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：始发支撑墙(10)下部设置后部横梁(9)，始发支撑墙(10)连接设置顶横梁(12)和支撑肋墙(11)。

3.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：顶管机(1)始发管片(16)外侧设置若干pvc+钢管组合加固孔(17)，pvc+钢管组合加固孔(17)外侧设置可回收钢管(19)，pvc+钢管组合加固孔(17)内侧设置打孔pvc管(18)和注浆管(22)，注浆管(22)由可回收钢管(19)外部穿设至打孔pvc管(18)内，打孔pvc管(18)外侧设置pvc管盖板(21)和钢压板(20)。

4.根据权利要求3所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：打孔pvc管(18)沿周向开设有若干溢浆孔(23)。

5.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：管片拼装支架(40)包括槽钢轨道(39)、下横梁(37)、中横梁(35)和上横梁(34)，其中下横梁(37)、中横梁(35)和上横梁(34)通过竖向立柱(36)拼接形成框架，框架底部转动安装滚轮，并使得滚轮置于槽钢轨道(39)中。

6.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：管片拼装支架(40)上部设置横向调整千斤顶(42)和水平千斤顶(43)，且横向调整千斤顶(42)和水平千斤顶(43)端部设置扩散钢板(33)和橡胶板(44)，分离式上管片(32)和分离式下管片(38)通过连接槽(41)进行锚固处理。

7.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：移动式配重支架(45)上部设置若干配重块(46)，移动式配重支架(45)包括用于承载配重块(46)的主横梁(49)、通过主轴(48)转动安装于主横梁(49)下部的行走轮(47)，管片(16)内侧底部铺设有槽钢轨道(39)，行走轮(47)置于槽钢轨道(39)中，且槽钢轨道(39)内侧设置限位块(50)，以使行走轮(47)通过限位块(50)处进行限位。

8.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：孤石破除支架(51)上部设置固定钢盘(54)、调节手柄(55)和调节固定螺栓(53)，孤石破除支架(51)下部设置固定杆(57)和固定支臂(52)。

9.根据权利要求1所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法，其特征在于：接收端墙(62)上设置锚固钢筋(63)和固定钢环板(64)，固定钢环板(64)外侧设置橡胶帘布(61)、固定螺栓(60)、可调式钢压板(59)和可调撑杆(65)，以使橡胶帘布(61)铺设后，将可调式钢压板(59)置于橡胶帘布(61)的上部，并通过固定螺栓(60)对可调式钢压板(59)进行加固，同时通过可调撑杆(65)对可调式钢压板(59)的一侧进行斜撑。

10.一种复杂地质矩形顶管体系，其特征在于：根据权利要求1-9任一项所述的复杂地质矩形顶管体系的施工方法施工获得。

技术总结本发明提供一种复杂地质矩形顶管体系及施工方法，包括顶管机、管节、顶铁、千斤顶、千斤顶固定支架、支撑钢箱、始发支撑墙、垫层、支撑底板、始发导轨、始发托架。针对复杂地质矩形顶管施工，在始发基坑下部打设垫层和支撑底板，支撑底板后端设置始发支撑墙，始发支撑墙下部设置后部横梁和下支撑反力墙，始发支撑墙设置顶横梁和支撑肋墙，支撑反力墙前端设置千斤顶固定支架、千斤顶、顶铁和管节对顶管机进入内衬墙进行支撑，顶管机下部设置始发导轨和始发托架。本发明属于土木工程领域，针对复杂地质矩形顶管结构的施工方法，有效降低工程成本，加快施工速度，应用于实际工程中可取得较好的技术经济效益。技术研发人员：汪雨珍,樊伟,房振兴,张坤,荣信,彭川,周建国,邓书生,晁明升受保护的技术使用者：安徽省交通建设股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15