[发明专利]一种采用泥水平衡顶管施工工艺

说明书

本发明公开了一种采用泥水平衡顶管施工工艺，它包括施工准备、设备安装调试、顶管机出洞、管节顶进施工、中继间顶进施工、主顶顶进等，依此循环至顶进结束。本发明采用上述施工工艺，特别是针对本发明特定的土质施工，大大降低了操作难度，提高出土最，施工工艺简单，施工进度快，而且将地面沉降等施工难题控制在规范规定的范围内，适于推广应用。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种工期短、效率高、可控制地面沉降在规范规定范围内的采用泥水平衡顶管施工工艺。

背景技术

目前，部分顶管法施工其顶管工作井采用沉井施工，接收井为现状井。有关沉井场地的岩土工程勘察情况如下：1层杂填土：杂色，以褐灰色为主，稍湿，松散状，含25%～30%的砖瓦碎块、碎砾石，夹少量生活垃圾，以粉土充填。层面高程5.59～4.39m，层厚0.70～1.4m；1层砂质粉土：灰黄色，湿，稍密状，含氧化铁质，含少量云母碎屑。干强度低，韧性低，摇振反应迅速，无光泽反应。层面高程4.39～2.19m，层厚2.20～3.10m；2层砂质粉土：黄灰色，底部转灰色，湿，稍密状，韩氧化铁质、云母碎屑及少量有机质，局部间夹软可塑状的粘性土薄层。摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低。层面高程2.19～-4.21m，层厚4.60～7.20m。

其场地内地下水类型为第系孔隙潜水，主要受大气降水、地表水补给，以及地表蒸发、地下径流排泄为主，地下水位随季节变化较大，目前使用常规的顶管机在这种土层中顶管时，对周围土体影响大，操作难度高，出土慢，施工费力，影响施工进度。

而且在顶进工作中，目前使用的泥水平衡顶管机，随着顶进距离的延长，顶管机端部的刀具磨损、刀头碎裂、掉刀等，直接威胁到刀盘边缘，刀盘磨损对切削土体的切削面变小，由切削排土顶进发展到切削、挤压顶进会造成地面隆起，正面阻力、外摩擦力增大。在压缩模量小的硬质土层中挤压顶进是顶不了长距离顶管的。管道露土浅地表易隆起，机头上翘，轴线无法控制，管道露土深管道上方土压力大应力无法释放，地表不会隆起变形，土体中应力释放有时效性，应力释放过程也就是土体抱牢管道外壁的过程，使顶进阻力递增，造成液压系统损坏，管口碎裂，工作井井壁碎裂等一系列问题，直至顶管失败；原因分析：土层塌方，或机头前端遇障碍物，使摩阻力增大。管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。膨润泥浆配比不当或注入不及时，或注入量不足，减阻效果降低，使摩阻力增大。顶进设备油泵、油缸、油路发生故障。顶进施工中，因故停顶时间过久，润滑泥浆失水后，使减阻效果降低；特别是对于DN3000雨水进水管顶管土质情况：中粘砂、含圆砾，圆砾含量约10%，少量圆砾石最大粒径达13cm。主要为浑浊冲积形成地下水面位于地表以下14m处。地面建筑物植被：顶管延线地表为沈阳市园林绿化研究所绿化苗圃，多为名贵树种，过后需穿越科普路，交通顺畅，车流量大，须严格控制出土量，不得塌陷。在开挖至顶管深度处卵石含量达20%，且粒径最大的有30cm，硬度很高，4磅手锤敲击很难击碎，因此大大影响了顶管机的顶进施工，其顶进速度慢，塌陷严重，影响施工进程。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种工期短、效率高、可控制地面沉降在规范规定范围内的采用泥水平衡顶管施工工艺。

所述的一种采用泥水平衡顶管施工工艺，其特征在于包括如下步骤：顶进施工的准备工作；设备安装调试；顶管机出洞；吊放第一管节，接进出水管及各种管线；顶进，至一节管节顶进结束；缩回主顶千斤顶，拆进出水管及各种管线，吊放下一节管节；接进水管、出水管及各种管线，顶进；依此循环；吊放第一只中继间并顶进；吊入管节；中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至一节管节顶进结束，吊放下一节管节；依此循环，至吊放下一只中继间；吊放管节；第一只中继间顶进；第二只中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至最后一只中继间吊放；吊放管节；中继间依次顶进；主顶顶进；依此循环；顶进结束。

所述的一种采用泥水平衡顶管施工工艺，其特征在于具体工艺如下：