[发明专利]顶管机掘进施工方法

权利要求书

1.一种顶管机掘进施工方法，其特征在于，包括：

根据所述顶管机的埋深、地质情况和环境条件对顶管机的掘进参数进行预测计算；

在所述顶管机工作时对地面沉降变形情况进行检监测，并根据监测结果对预测的掘进参数进行验证；

所述掘进参数包括土压力值，所述土压力值的理论计算公式如下：

P₀＝K×γ×H；

其中，P₀为顶管机正面土压力的理论计算值，K为土的侧向压力系数，γ为土的容重，H为顶管的影响深度；

实际采用的土压力值为P，预备压力为P₁，实际土压力值的计算公式如下：

P＝P₀+P₁。

2.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述掘进参数还包括出土量，所述出土量的理论计算公式如下：

V₀＝(π/4)×D²×L×N；

其中，V₀为出土量的理论计算值，N为虚方系数，D为所述顶管机掘进形成的洞穴的直径，L为所述顶管机掘进形成的洞穴的长度；

实际采用的出土量为V，0.98V₀≤V≤V₀。

3.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述掘进参数还包括推进速度，所述顶管机掘进施工方法还包括：

在所述顶管机推进时，通过土压力传感器对盾构千斤顶的推进速度进行检测，并对所述盾构千斤顶的推进速度进行调整，以使所述盾构千斤顶的推进速度与出土速度相匹配，以保持适当的土压力值。

4.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机掘进施工方法还包括：

采用自动导向系统以及纠偏系统对所述顶管机的轴线和姿态进行控制。

5.根据权利要求4所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，采用所述自动导向系统以及所述纠偏系统对所述顶管机的轴线和姿态进行控制具体包括：

采用所述自动导向系统对盾构的姿态进行检测，以观测所述盾构的位置与设计轴线的水平偏差和竖直偏差，并通过所述水平偏差和所述竖直偏差调整推进油缸以控制掘进方向。

6.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，调整掘进方向包括：

纠偏角度α，其中，10′≤α≤20′。

7.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机掘进施工方法还包括在顶管时采用同步注浆工艺进行同步注浆，所述同步注浆工艺包括：

向机尾注浆，以填充机头与管节件的空隙，并建立泥浆套；其中，所述机尾注浆的注浆量为V₁，所述机头与钢管间的空隙容积为V₂，3V₂≤V₁≤6V₂。

8.根据权利要求7所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述同步注浆工艺还包括：

在建立泥浆套后，沿掘进的线路进行补浆，以修补泥浆套损失，沿线补浆的补浆量为V₃，3V₂≤V₃≤5V₂。

9.根据权利要求7所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述同步注浆工艺还包括：

在隧道的洞口注浆，在洞口的止水圈内安装注浆管和球阀以进行注浆。

10.根据权利要求1所述的顶管机掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机掘进施工方法还包括：

在所述顶管机的掘进过程中，通过所述顶管机向刀盘面或土仓内注入添加剂，所述刀盘转动以使所述添加剂与土碴混合，以增大土体的塑流性。