[发明专利]一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法

权利要求书

1.一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法,其特征在于,包括以下步骤：

(1)、钻孔探测

顶管顶至接收区域土体时，先对周边土体进行加固处理，且采用探孔的方式观察围护地墙(3)墙体外围地层止水效果；如果发现大量水流涌出，从出口处沿顶管机周边一定范围内钻孔注浆加固；如果土体完整无渗水现象，则顶管机均匀前进，机头迅速贴靠到围护地墙上，等待地墙的破除；

(2)、地墙凿除及刀盘土仓清理

地墙凿除完成后，顶管机缓缓顶进，待机头帽檐进入围护体外侧时即壳体进入主体地墙(3)范围后，停止顶进，清除机头刀盘土仓内泥土，顶进中利用顶管机自带压浆孔向顶管机四周注双液浆，填充顶管机壳四周的空隙，固结顶管机壳位置；双液注浆即是将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中，两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使土壤的强度和承载能力提高；常用于粉土、砂土和填土的地基加固；

(3)、临时洞口封堵

地墙(3)凿除完成后，顶管机顶进地墙中心40cm处，立即对管壳四周进行砌砖，将洞门与管节、机壳之间的空隙封堵，利用水泥浆液带压注浆置换泥浆，以减少脱壳过程中土体及既有结构变形，防止地下水渗入；

(4)、顶管设备拆除

顶管机拆除流程具体为：顶管机周围注浆→拆除螺旋出土机1支→拆除后壳体纠偏液压站1座→拆除后壳体脱节油缸4支→拆除顶管机变频器控制柜1座→拆除中壳体纠偏油缸16支→拆除前壳体减速机14个→拆除前壳体马达8个→拆除前壳体齿轮箱5个；当具备接收条件后从接收端拆除刀盘，最后切除前壳体6cm厚度胸板；

(5)、浇筑前准备

由于场地限制，物资须从始发井调运至现浇段，无法与顶管设备的拆卸同时进行；待顶管壳内所有设备拆卸、吊装完毕，吊装钢筋模板至接收井底部，再由人工倒运至现浇段，将现浇段分为2部分浇筑，第一部分为底板(12a)与左、右矮边墙(12b)，第二部分为左、右侧墙(12c)与顶板(12d)，底板(12a)，左右矮边墙(12b)，左、右侧墙(12c)以及顶板(12d)组成矩形的现浇混凝土衬砌(12)；

(6)、底板与矮边墙模板搭设与混凝土浇筑

绑扎底板(12a)与左、右矮边墙(12b)处钢筋并搭设模板，使用地泵浇筑混凝土，泵管(18)从始发井接装至浇筑位置，采用微膨胀自密实混凝土浇筑，待混凝土终凝后，将矮边墙顶部凿毛并将虚渣清理干净；

(7)、侧墙与顶板分仓钢板焊接与钢筋绑扎

在上述现浇混凝土衬砌(12)内，利用机壳框架焊接纵向分仓钢板(14)，每50cm设置一道分仓钢板，钢板厚度为2mm，在分仓钢板处安装套入式橡胶止水带(15)，橡胶止水带主要作用为：①密封止水；②使模板能够与分仓钢板密贴，防止浇筑过程中串浆；③增加钢板耐久性，起防护作用；左、右侧墙(12c)与顶板(12d)钢筋分仓绑扎，环向钢筋与左、右矮边墙(12b)环向钢筋搭接，纵向钢筋两头与分仓钢板(14)焊接；在钢筋绑扎前，需要在机壳上焊接竖向的框架定位筋，顶板的双层钢筋与框架定位筋通过绝缘卡和绝缘扎丝有效连接成一个整体；

(8)、侧墙与顶板模板安装

左、右侧墙与顶板(12d)钢筋绑扎完成后，搭设支架安装模板；采用拼装式模板进行铺设，采用满堂脚手架支撑模板，满堂脚手架中间设置宽度为1.2m，高度为1.8m通道，以方便浇注泵管(18)架设和人员进出；

现浇混凝土衬砌(12)与预制管片(13)接缝处需预留约5cm空间，以设置引导式防排水施工缝；

(9)、侧墙与顶板混凝土浇筑

后浇段使用地泵浇筑混凝土，泵管(18)从始发井接装至浇筑位置；每仓在模板上部设置注浆孔，孔内设置可伸缩注浆软管，泵管通过布料器从中间一分为二，分层分仓对称带压浇筑混凝土；浇筑顶板(12d)时，泵管(18)沿顶板边缘伸入至洞口内部，浇筑时混凝土由内而外挤压密实，模板内注浆管随混凝土注浆逐渐向注浆口拔出；

(10)、与既有结构衔接缝处防水设置

混凝土浇筑时，现浇段与地下连续墙(16)、主体结构侧墙(2)之间的衔接缝预埋全断面注浆管以及遇水膨胀止水条，防止施工缝处渗漏水，现浇混凝土衬砌(12)与预制管片(13)间留有5cm间隙，以设置引导式防排水施工缝(24)；引导式防排水施工缝(24)主要作用为：其一，通过人为设置渗漏水通道，有效引导渗水排出，大大降低现浇混凝土衬砌(12)与其他既有结构间缝隙防水要求，避免其他施工缝运营期间出现渗漏水；其二，填充堵水材料可拆除替换，方便运营期间检修。

2.根据权利要求1所述一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法，其特征在于，引导式防排水缝内从外向里依次设置有U形钢带(24c)、封墙胶(24b)和人工压入的弹性橡胶带(24a)以及将渗水引导流向外部围岩(25)的排水通道(24d)。