[发明专利]一种用于长距离顶管的触变泥浆减阻优化施工方法

说明书

本发明公开了一种用于长距离顶管的触变泥浆减阻优化施工方法，具体步骤如下：步骤一、确定触变泥浆配比；步骤二、连接顶管的管道上设置注浆孔和补浆孔；步骤三、顶进施工与注浆施工同步进行；步骤四、将补浆技术与注浆技术结合施工；步骤五、分为无中继间时顶进操作程序和中继间顶进操作程序，直至顶管完成。本发明通过前期对注浆配比的控制，以及设置的注浆孔和补浆孔，有利于最优化降低前进时的阻力；通过中继间的设置与否，给出了针对性的施工方案，保证顶管连接的准确性；通过测量控制，利于保证钻进角度和方向满足设计要求；通过实际注浆量和顶力的监测对比分析，可进一步规范和完善注浆方案和顶力顶进工作的设计。

技术领域

本发明属于顶管技术施工领域，特别涉及一种用于长距离顶管的触变泥浆减阻优化施工方法。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，为了减少不必要的拆迁和对交通出行的干扰，城市地下管网的建设越来越多采用顶管施工工艺，顶进长度也不断增加，而增加顶进长度的重要措施之一就是触变泥浆减阻技术。触变泥浆一方面可以把管壁与土体间的干摩擦转化为湿摩擦，减小顶进摩阻力，另一方面也可以在掏空的管道外壁空隙里形成完整的泥浆套，减小土体变形，使管道更加稳定，因此研究触变泥浆减阻技术对于顶管施工具有重要意义。

顶管施工目前是城市地下管网工程的重要施工技术，触变泥浆减阻技术是决定顶管施工距离的重要增因素。触变泥浆可以把管壁与土体间的干摩擦转化为湿摩擦，减小顶进摩阻力，但是传统的触变泥浆减阻技术并不能形成有效的泥浆套，设计规范平均侧摩阻力达到5~8kN/m²，在顶管施工尤其是长距离顶管施工中，侧摩阻力较大，影响了最终顶进距离。

通过对传统注浆工艺进行改良，注浆施工的效果远比顶管施工规程中效果要好，为了详细对比现场施工与规范里的不同，了解直、曲线段的注浆量的趋势及效果，将几段顶管段作为试样进行数据统计分析。

发明内容

本发明提供了一种用于长距离顶管的触变泥浆减阻优化施工方法，用以解决在长距离顶管过程中的减阻、便捷施工、测量控制、泥浆注入控制以及顶力控制等预技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于长距离顶管的触变泥浆减阻优化施工方法，具体步骤如下：

步骤一、根据顶管处洞口的土质及顶管距离，进行预实验，从而确定触变泥浆配比；其中，触变泥浆由膨润土、添加剂和水组成；

步骤二、在掘进机后连接顶管的管道上设置注浆孔和补浆孔，在前3节管道均设置一组注浆孔，每个断面上设置3个注浆孔，之后每4~8m设置一组补浆孔，每个断面上设置3个补浆孔；随着顶进后泥浆套基本形成，按每10~16m设置一组补浆孔；

步骤三、在掘进机顶管顶进施工时，顶进施工与注浆施工同步进行；

步骤四、将补浆技术与注浆技术结合，随着顶进施工，持续、小量补浆，即从掘进洞口位置往掘进机机头方向逐一补浆，补至机头后侧之后，重复向洞口位置补浆；

步骤五、在顶进操作过程中分为无中继间时顶进操作程序和中继间顶进操作程序，依据选取的不同操作程序，确定千斤顶的顶进速度和排泥管的流量，直至顶管完成。

进一步的，对于步骤一中，在土层主要为粉土、粉质黏土和粉砂中，地下水类型属潜水下，确定配合比为水：膨润土：添加剂=1500：225：1。

进一步的，对于步骤二中的注浆通过注浆设备完成，注浆设备主要有搅拌机、注浆泵、输浆管材及三通阀门；其中，输浆管线采用的镀锌钢管和胶管制作，洞内的输浆管线分为总管和支管，总管采用钢管，支管采用胶管，沉井上方的注浆泵出浆口与洞口位置用胶管连接；总管与每根支管的连接和每个注浆孔设置单向阀或球阀。