[发明专利]一种大直径卵石复杂地质条件下的顶管施工工法

说明书

本发明公开了一种大直径卵石复杂地质条件下的顶管施工工法，依次包括施工准备、测试放样、轨道铺设、井内设备安装、试顶、正常顶进、顶管机出洞、取机头拆管线，当正常顶进失败时控制顶管机退回，更换顶管机后重新进行正常顶进，所述正常顶进时包括以下步骤：一级破碎、二级破碎、稀释混合、泥石分离。本发明有效解决了在夹杂卵石层或漂石的黏土层和砂土层地质条件下的顶进受阻问题，既加快了施工进度，又降低了施工费用，为类似工程提供了参考经验。

技术领域

本发明涉及管道施工技术领域，特别是指一种大直径卵石复杂地质条件下的顶管施工工法。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，如何选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说将是非常关键的。对于黏土层和砂土层，并夹杂卵石层或漂石层的地质进行顶管施工特别困难，特别是对卵石直径大、含量高、强度大的地质进行施工时，由为复杂困难。既要适应黏土层和砂土层，又要具有破碎大直径、高强度、高含量的卵石，传统的泥水平衡顶管机和巨卵石泥水平衡顶管机均不能顶进成功。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种大直径卵石复杂地质条件下的顶管施工工法，解决了含有大量大直径、高强度卵石的黏土层和砂土层顶管施工困难的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种大直径卵石复杂地质条件下的顶管施工工法，依次包括施工准备、测试放样、轨道铺设、井内设备安装、试顶、正常顶进、顶管机出洞、取机头拆管线，当正常顶进失败时控制顶管机退回，更换顶管机后重新进行正常顶进，所述正常顶进时包括以下步骤：

步骤一：一级破碎，泥水平衡顶管机刀盘上的滚刀对卵石进行一级破碎；

步骤二：二级破碎，经过所述步骤一的一级破碎后的卵石进入泥水平衡顶管机的泥土仓进行二级破碎；

步骤三：稀释混合，经过所述步骤二的二级破碎后的卵石和黏土进入泥土仓后方的泥水仓，破碎后的卵石和黏土在泥水仓进行稀释混合形成泥石浆液；

步骤四：泥石分离，将所述步骤三中稀释混合的泥石浆液排至泥石分离器，泥石分离器对泥石浆液进行分离后循环使用。

所述步骤三中泥土仓设置有超前供浆口，超前供浆口与泥水仓的供浆管相连，供浆管向泥土仓和泥水仓提供高粘度泥浆，在所述步骤三中同步对泥土仓和泥水仓中的碎石和黏土进行稀释混合。

所述步骤一中的滚刀为洛氏硬度为89~93HRA的双刃滚刀，双刃滚刀在刀盘上设置有十一个，刀盘上设置有刮刀。

所述步骤二中的泥土仓为前大后小的锥形仓，锥形仓的内壁上设置有与泥水仓相通的进泥孔，步骤三中所述泥土仓内的卵石和黏土通过进泥孔进入泥水仓，进泥孔的前侧布置有对卵石进行所述二级破碎的硬质耐磨合金刀棱和刀片。

所述高粘度泥浆中水和膨润土的重量比为10:1，粘度大于等于80秒，目测并结合马氏漏斗检测高粘度泥浆的粘度，出现偏差时通过加水或膨润土调节。

所述泥石分离器包括将泥石浆液进行过滤除石的粗筛，过滤除去石块后的泥石浆液流入蓄浆池，使用泥浆泵将蓄浆池中的浆液送至旋流器进行分离，经旋流器分离后的沉渣经细筛再次过滤流入所述蓄浆池，经细筛过滤后的泥浆流入泥浆池，泥浆池内的泥浆调配为高粘度泥浆后通过泥浆泵送至供浆管循环使用。