[发明专利]顶管机掘进施工方法

说明书

本发明提供了一种顶管机掘进施工方法，顶管机掘进施工方法包括：根据顶管机的埋深、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；掘进参数包括土压力值，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。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的顶管机掘进施工效果不好问题。

技术领域

本发明涉及非开挖施工技术领域，具体而言，涉及一种顶管机掘进施工方法。

背景技术

目前，顶管施工工艺是一种非开挖的施工方法，通过该施工方法可以在少开挖或者不开 挖的情况下进行管道埋设。顶管施工工艺在工作时，顶管机产生的顶力用于克服管道与周围 土壤的摩擦力，以将管道按设计的坡度顶入至土层中，并将土方运走。随着顶管机的工作， 管道将由工作井内穿过土层进入接收井内。

但是，现有技术中的顶管机掘进施工的施工效果不好，容易导致较大施工偏差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种顶管机掘进施工方法，以解决现有技术中的顶管机掘进 施工效果不好问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种顶管机掘进施工方法，包括：根据顶管机的埋深、 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；掘进参数包括土压力值，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。

进一步地，掘进参数还包括出土量，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为顶管机掘进形成的洞穴的直径，L为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。

进一步地，掘进参数还包括推进速度，顶管机掘进施工方法还包括：在顶管机推进时， 通过土压力传感器对盾构千斤顶的推进速度进行检测，并对盾构千斤顶的推进速度进行调整， 以使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。

进一步地，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顶管机的轴 线和姿态进行控制。

进一步地，采用自动导向系统以及纠偏系统对顶管机的轴线和姿态进行控制具体包括： 采用自动导向系统对盾构的姿态进行检测，以观测盾构的位置与设计轴线的水平偏差和竖直 偏差，并通过水平偏差和竖直偏差调整推进油缸以控制掘进方向。

进一步地，调整掘进方向包括：纠偏角度α，其中，10′≤α≤20′。

进一步地，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，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，机尾注浆 的注浆量为V₁，机头与钢管间的空隙容积为V₂，3V₂≤V₁≤6V₂。