[发明专利]适用于高水位岩石地质的大管径泥水平衡顶管施工方法

说明书

本发明公开了适用于高水位岩石地质的大管径泥水平衡顶管施工方法，解决了现有泥水平衡式顶管施工方法无法满足高效地在高水位岩石地质中施工的技术问题。本发明包括步骤：设备安装→始顶→触变泥浆施工→管道顶进→顶至接收井→掏渣及泥浆外运→加注水泥、粉煤灰浆液→拆除设备；在施工的全过程中对触变泥浆、纠偏等进行实时控制，保证施工质量和施工效率。本发明不仅解决了高水位岩石地质的管道开挖，而且减少了干扰、加快了进度，可以保障地面现有大交通流量的正常通行及周边居民的正常出行，避免了开挖施工征地拆迁的投入，工期缩短了30%，节约用地15亩，减少土石方开挖弃置15万方，综合相比相比降低造价15%。

技术领域

本发明涉及泥水平衡式顶管机隧道施工的技术领域，特别是指适用于高水位岩石地质的大管径泥水平衡顶管施工方法。

背景技术

国家对市政施工中越来越重视绿色施工，顶管施工相对于大开挖施工，可以很好满足“五节一环保”的要求，提升经济效益，同时能保障施工的进度和安全。特别对改扩建工程、深埋设管道、过路管道、穿越建筑物的管道采用顶管施工技术，以减少拆迁的工程量，减少施工对交通的影响，减少施工对周围居民、行人的影响。但是传统的泥水平衡顶管工法无法对岩石底层进行顶进，无法将岩石转化成碎石，使用排泥泵排出工作井外，这种方法不能进行连续不断的作业。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出适用于高水位岩石地质的大管径泥水平衡顶管施工方法，解决了现有泥水平衡式顶管施工方法无法满足高效地在高水位岩石地质中施工的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：适用于高水位岩石地质的大管径泥水平衡顶管施工方法，包括以下步骤：

设备安装→始顶→触变泥浆施工→管道顶进→顶至接收井→掏渣及泥浆外运→加注水泥、粉煤灰浆液→拆除设备；

所述设备为岩石二次破碎泥水平衡顶管机，岩石二次破碎泥水平衡顶管机的刀盘上设置有高强合金滚刀、贝壳刀，刀盘首先将掌子面的岩石、较大的叩石进行第一次破碎，破碎后的碎石进入刀盘后锥形体和破碎条进行二次破碎，使其卵石或被切削岩石粒径小于3cm后，通过高压砂石泵通过管道将碎屑、泥水输送到井外，包裹渣料的泥浆借助泥水循环和分离系统将渣料运输到地面，筛分出来的碴料用于当做透水性材料进行的回填，掌子面采用高压化学泥浆混同高压水进行平衡，以防地面沉降和隆起；

在顶进的过程中进行长距离导向控制，激光导向系统和监控系统对顶管机的各种工作参数进行实时跟踪，利用纠偏系统对顶进方向进行调整，将管道铺设在预定的位置；

所述触变泥浆施工中的触变泥浆系统包括拌浆装置、注浆装置及浆液管道，触变泥浆系统的泥浆池靠近工作井且采用并联法通过螺杆泵与注浆装置相连；

管道顶进时先检查顶铁安装是否平直，然后按以下程序进行：安装顶铁→开油泵使千斤顶伸出活塞→千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油→下管。

施工前对地下管线与施工区之间的土体进行注浆加固；管道顶进时顶管连续顶进，暂停时间控制在12小时之内，如果停顶时间超过12小时，必须每隔12小时之内至少注浆一次，注浆量为：每平方米管材表面积0.05~0.01立方米浆液，并在重新开顶前大量注浆，每平方不小于0.2立方米。

管道两侧采用人工开挖，严禁动用任何机械开挖，依次分段开挖，分节悬吊，使每处悬吊点充分承受管线的重量，逐渐把重量转移至工字钢上，管道两侧的杂填土清理干净，尽可能减少工字钢负载重量，悬吊完成后，在管道外侧缠绕一圈海绵+锡箔纸，防止阳光暴晒及风化影响，施工结束后，对管壁或井壁松散土和空隙之间进行注浆充填加固。

在直线顶管中，采用激光经纬仪测量，激光经纬仪安置在观测台上，激光经纬仪发出的激光束为管道中心线且为顶管导向的基准线，施工开始时将顶管机的测量靶的中心与激光斑点中心重合，当顶管机头出现偏差，相应激光斑点将偏离靶中心，测量靶图像通过视频传送到操作台的监示器上，从而观察出激光斑点将偏离靶中心偏离图像，通过控制纠偏千斤顶的伸缩量，进行顶进方向的纠正，使顶管机始终沿激光束方向前进。

高程控制：