[发明专利]长距离砼涵管曲线顶管安装方法

权利要求书

1.一种长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1进行长距离曲线顶管的测量施工，测量放样后进入施工准备；

S2依次进行轨道安放、后座顶板、后座千斤顶及洞口止水装置的安装，之后进行顶进设备安装；

S3上电运行顶管机，使其在顶管机井内就位，在隔开门板之后，后座千斤顶顶进；

S4做出泥准备，顶管机出洞，带动砼涵管顶进，过程中进行偏差测量和顶进纠偏；

S5进行管节拼接，完成后进行接口检验和管节现场验收，顶进结束，完成曲线顶管安装。

2.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，在由地面向井下两个水准点传递时,采用两次仪器高进行观测,由不同的仪器高所求得的井下水准点高程的不符值不超过5mm时取平均值，在井中悬挂一把50m钢尺,钢尺零段放入井中,并在该段挂一个15kg重槌，在地面和井下各安置一台水准仪和水准尺观测3次,每次在同一时刻在钢尺上读数,同时量取地面及井下的温度,则井下水准点高程按下式计算：

H地下＝H地面+a-[(r1-r2)+Δt+ΔL]-b

式中:H地面为地面水准点高程；

a,b分别为地面水准尺和井下水准尺的读数；

r1,r2为地面和井下钢尺的读数；

Δt,ΔL为钢尺的温度改正数和尺长改正数。

3.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，如果顶管路径较长，采用中继间接力顶推原理，将顶进管道划分成若干个顶推区间，相邻顶推区间之间设置中继间，形成一个移动式顶推站，中继间按先后顺序依次逐个启动，使管道分段顶进。

4.根据权利要求3所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，所述中继间由多个顶推油缸、前后两个特殊的顶进管节和均压环、特殊钢制外壳、密封件等组成，在长距离顶管施工过程中，若所需顶推力超过主顶油缸的顶推能力、管道材料或者主顶油缸后座装置所允许承受的最大荷载时，只需增加中继间的数量便可满足长距离顶管施工的需要。

5.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，若曲线顶管只有一种曲率半径，则将套环按设计的管节张口要求加工成楔形套环，或在管节接头处使用楔形垫块使接缝张开成V形，用于补偿管子端面的不平度，使之反复承载时有变形能力，进而适应管道端面在曲线顶进时形成倾斜角度，并能保持管节之间的开口度。

6.根据权利要求5所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，若曲线顶管多于一种曲率半径，则在每节管道的接头部位设置特制的耐压充气胶囊，当充气胶囊膨胀时，可依靠气压来推进一节管道顶进；然后胶囊排气收缩，接着再让另一胶囊充气、排气，如此循环往复，即可推进后续管节。

7.根据权利要求6所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，后续两管节的摩擦力为顶进管道的推进提供反力，利用这种工法可进行长距离顶进，对于曲线顶管，当气囊排气后依次在管节之间的间隙内放入硬质木楔，然后再充气顶进，促使气囊前的管段改变方向，以实现曲线顶进。

8.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，曲线顶进时,应分别计算其直线段和曲线段的顶进力,然后累加即得总的顶进力，其曲线段的顶进力按照下式进行计算：

式中，式中:F_n为顶进力；K为曲线顶管的摩擦因数；n为曲线段顶进施工所采用的管节数量；F_o为开始曲线段顶进时的初始推力；F^t为作用于单根管节上的摩阻力。

9.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，掘进机后面的几节成品管设计成纠偏特殊管，在普通管的尾部预留油缸槽,放置起曲油缸,以便顶管进入曲线段时,可以同时启用机头纠偏油缸和起曲油缸,并把木垫逐步垫到设计厚度,形成整体弯曲弧度开始起曲。

10.根据权利要求1所述的长距离砼涵管曲线顶管安装方法，其特征在于，所述方法中，纠偏特殊管的数量根据曲率半径确定,为3～4节，纠偏特殊管适用于大中口径的管子,用于节约设备成本,而对小口径,因结构的限制,把掘进机设计成具有多节纠偏的钢壳,来满足曲线顶进要求。