[发明专利]一种矩形顶管机进洞的辅助结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于地下空间开发的技术领域，尤其涉及一种矩形顶管机进洞的辅助结构及施工方法。

背景技术

随着城市化进程的发展，对于城市地下空间的开发越来越趋于频繁。矩形顶管机比圆形顶管机更能提高空间的使用率。一般来说，矩形顶管机在作业时，在始发井吊入，经过始发井到接收井之间的隧道掘进，然后从接收井进洞，随后吊运至地面接收。

然而，由于受到既有建筑物的限制，矩形顶管机完成隧道掘进后，无法按照通常做法设置接收井接收，而必须在既有建筑物内进行进洞施工。但是，矩形顶管机体积庞大，大大增加了矩形顶管机进洞施工的难点。因此，提供一种矩形顶管机能够在既有建筑物内进行进洞的辅助结构及施工方法是本领域技术人员亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于在既有建筑物内进行矩形顶管机进洞的辅助结构及施工方法，以解决现有技术中矩形顶管机无法在既有建筑物内顺利进洞的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种矩形顶管机进洞的辅助结构，适用于在既有建筑物内无法设置接收井且所述矩形顶管机刀头紧贴地下连续墙时所述矩形顶管机进洞，包括洞门加固冻结结构和钢框结构，所述洞门加固冻结结构沿洞门周圈纵向设置；所述钢框结构为两端开口的拼装式密闭钢结构，所述钢框结构的两端开口与所述洞门的形状大小相匹配，所述钢框结构的一端与所述矩形顶管机机壳的一端固定连接，所述钢框结构的另一端与所述洞门固定连接。

进一步地，所述洞门加固冻结结构呈中空圆柱形，所述洞门加固冻结结构的长度为3～4m,所述洞门加固冻结结构壁厚为2.0～2.5m。

进一步地，所述洞门加固冻结结构通过若干冻结孔中插入含有冷冻液的若干冻结管形成。

一种矩形顶管机进洞的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、将所述矩形顶管机停靠在预定位置处，使得所述矩形顶管机的刀头紧贴地下连续墙；

步骤二、施工一洞门加固冻结结构，所述洞门加固冻结结构沿洞门周圈纵向设置；

步骤三、凿除所述洞门：分段凿除所述洞门处的钢筋混凝土，并在所述洞门的底部和侧壁安装止水钢板；

步骤四、开挖所述矩形顶管机刀头与机壳之间的土体，边开挖土体边安装一端部开口的拼装式密闭钢框结构，所述钢框结构的一端与所述矩形顶管机机壳的一端固定连接，所述钢框结构的另一端与所述洞门上的所述止水钢板固定连接；

步骤五、拆除所述矩形顶管机，并保留所述机壳，同时以所述钢框结构为外模板施工现浇混凝土结构；

步骤六、解冻所述洞门加固冻结结构并对所述洞门区域进行注浆加固，至此，完成所述矩形顶管机的进洞施工。

进一步地，所述步骤二中所述洞门加固冻结结构通过若干冻结孔中插入含有冷冻液的若干冻结管形成。

进一步地，所述步骤三中包括待所述洞门加固冻结结构强度达到设计要求后，首先凿除所述洞门内的外层混凝土，然后割除外层钢筋，接着凿除所述洞门内的中层混凝土，并在所述洞门的底部和侧壁安装止水钢板，接着割除内层钢筋，最后凿除所述洞门内的内层混凝土。

进一步地，所述步骤四中采用从上至下，从中间到两边进行暗挖的方法进行所述矩形顶管机刀头与机壳之间的土体。

进一步地，所述步骤六中包括割除所述冻结管，并采用水泥砂浆填充所述冻结孔，且采用微膨胀混凝土对所述冻结孔孔口段进行填充封孔。

进一步地，所述洞门区域注浆加固材料采用水灰比为1:1的水泥浆液。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、适用于在既有建筑物内无法设置接收井条件下的矩形顶管机进洞。该矩形顶管机进洞的辅助结构包括洞门加固冻结结构和钢框结构，洞门加固冻结结构沿洞门周圈纵向设置；钢框结构为两端开口的拼装式密闭钢结构，钢框结构的两端开口与洞门的形状大小相匹配，钢框结构的一端与矩形顶管机机壳的一端固定连接，钢框结构的另一端与洞门固定连接。本发明的矩形顶管机进洞的辅助结构通过设置洞门加固冻结结构以及分别与洞门、矩形顶管机的机壳的一端固定连接的钢框结构，解决了无法设置接收井且洞门无法进行水泥土加固时矩形顶管机安全进洞的施工难题。