[发明专利]一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法

说明书

本发明公开了一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法，步骤如下：钻孔探测；地墙凿除及刀盘土仓清理；临时洞口封堵；顶管设备拆除；浇筑前准备；底板与矮边墙模板搭设与混凝土浇筑；侧墙与顶板分仓钢板焊接；钢筋绑扎、焊接与模板搭设；混凝土带压浇筑；引导式防排水施工缝设置；本发明利用机壳框架焊接纵向分仓钢板，提高刚壳体抗变形能力，采用微膨胀自密实混凝土进行带压灌注，保证混凝土浇筑质量与效率；现浇混凝土衬砌与预制管片之间设置引导性防排水施工缝，有效解决了现浇筑混凝土与既有结构接缝防水问题。

技术领域

本发明涉及城市地铁车站出入口通道的顶管施工方法，具体为一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法。

背景技术

顶管施工技术主要起源于日本及欧美国家，由于其施工效率高，施工扰动小，占地空间少被广泛应用于城市地下通道以及下穿建构筑物施工。随着城市建设的进一步发展，导致城市地上及地下空间日趋拥挤，能够保证顶管施工中始发及接收空间也日趋减少。在特殊情况下已经无法布置顶管接收井，仅能在既有地下建筑物中进行顶管机的接收。由于地下建构筑物空间有限，通过渐次拆解顶管机，将顶管壳体留置土体内，现浇混凝土衬砌代替管节的顶管接收方法被提出，“金蝉脱壳”顶管接收施工技术营运而生。

“金蝉脱壳”指在顶管机推进弃壳段后(接收口5m范围)，将顶管顶进装置分解拆除，顶管壳体留置在土体中，用现浇混凝土衬砌代替顶管管节。由于通过主体结构侧墙开洞接收，顶力控制要求高，变形控制难度大；作业空间狭小，混凝土模板安装固定困难；现浇段顶板为平板结构，浇筑混凝土时易造成顶板局部混凝土不密实；现浇混凝土衬砌与顶管管节、地下连续墙和主体结构侧墙连接处隐藏接缝多，防水处理困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提出一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法，旨在采用端头砌砖快速封堵以及水泥浆液带压快速置换，以解决脱壳过程中主体结构的变形控制问题，在矩形的现浇混凝土衬砌内利用机壳框架焊接纵向分仓钢板，以提高钢壳体抗变形能力，通过在现浇混凝土衬砌与预制管片之间设置引导性防排水施工缝，以解决现浇混凝土衬砌与主体结构接缝的防水问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种“金蝉脱壳”式矩形顶管接收施工方法，具体包括：

(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