一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地下工程非開挖施工領(lǐng)域，尤其涉及一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]矩形頂管隧道主要應(yīng)用于地鐵出入口、市政過街通道、地下商業(yè)街人行通道和市政隧道等工程。由于頂管掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭和頂管管節(jié)與周邊土體間存在摩擦作用，且摩擦接觸面大，在頂管頂進(jìn)施工過程中，頂管管節(jié)和頂管掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭因過大的摩擦力帶動(dòng)其上方土體向前移動(dòng)造成背土現(xiàn)象，導(dǎo)致頂管隧道上方土層嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，引起地表土體發(fā)生隆起或沉陷現(xiàn)象，對頂管隧道上方土層環(huán)境產(chǎn)生重大影響。因此，迫切需要采取措施避免背土現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0003]目前，現(xiàn)有技術(shù)中常采用在管節(jié)四周注入觸變泥漿的方法來減少背土現(xiàn)象。觸變泥漿理想狀態(tài)下會在頂管管節(jié)周邊形成一圈泥漿套，從而增大土體與管節(jié)間的潤滑作用，以此來減小頂管機(jī)和頂管管節(jié)與周邊土體間的摩擦力。對于頂管隧道上方淺覆土的情況，采用該種方法時(shí)觸變泥漿套雖然可以減小頂管與上部土體間摩擦力，但尚不能足夠消除背土現(xiàn)象，地層和地表破壞仍無法避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的無法消除背土現(xiàn)象的問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:依次包括以下步驟:
第一步，施做頂管隧道工作井；
第二步，在工作井臨隧道側(cè)井壁上對頂管隧道輪廓進(jìn)行理論定位；
第三步，在頂管隧道輪廓上方施做隔離層；
第四步，施做隧道洞門；
第五步，管節(jié)吊裝就位；
第六步，頂進(jìn)施工。
[0006]頂管管節(jié)頂進(jìn)施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進(jìn)機(jī)和頂管管節(jié)與其上部土體相互分離。
[0007]采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層能有效隔斷頂管隧道上方土體發(fā)生背土破壞的路徑，避免背土現(xiàn)象的發(fā)生。
[0008]采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層自身不會發(fā)生破壞。
[0009]結(jié)合不同的頂管隧道工程，隔離層可通過以下不同的施做方式來實(shí)現(xiàn):施做超前管棚或超前管幕或徑向注漿或地表注漿或隔離鋼板。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
在矩形頂管頂進(jìn)施工前，通過工程措施在頂管隧道上部施做隔離層，使得頂管掘進(jìn)機(jī)和頂管管節(jié)與其上方的土體相互隔離，頂進(jìn)施工時(shí)，上部土體因?yàn)楦綦x層的作用而得到有效保護(hù)，不會隨著頂管機(jī)和頂管管節(jié)的頂進(jìn)而發(fā)生土體移動(dòng)，故能避免背土現(xiàn)象的發(fā)生?？梢?，本發(fā)明提供了一種能有效防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，從而避免了地表土體隆起或沉陷。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
圖2是圖1的A — A截面示意圖。
[0012]圖中，1-管節(jié)，2-觸變泥漿注漿孔，3-管節(jié)吊裝孔，4-隔離層，5-頂管上方淺覆土發(fā)生背土現(xiàn)象時(shí)的破壞路徑，6-地面線。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下為本發(fā)明可選的一實(shí)施例，本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的前提下可以對其進(jìn)行修改和潤色。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，依次包括以下步驟:
第一步，施做頂管隧道工作井；
第二步，在工作井臨隧道側(cè)井壁上對頂管隧道輪廓進(jìn)行理論定位；
第三步，在頂管隧道輪廓上方施做隔離層；
第四步，施做隧道洞門；
第五步，管節(jié)吊裝就位；
第六步，頂進(jìn)施工。
[0014]頂管管節(jié)頂進(jìn)施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進(jìn)機(jī)和頂管管節(jié)與其上部土體相互分離。
[0015]采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層能有效隔斷頂管隧道上方土體發(fā)生背土破壞的路徑，避免背土現(xiàn)象的發(fā)生。
[0016]采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層自身不會發(fā)生破壞。
[0017]結(jié)合不同的頂管隧道工程，隔離層可通過以下不同的施做方式來實(shí)現(xiàn):施做超前管棚或超前管幕或徑向注漿或地表注漿或隔離鋼板。
[0018]本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)為，包括管節(jié)1，管節(jié)1的垂直上方設(shè)有隔離層4，管節(jié)1內(nèi)設(shè)有觸變泥漿注漿孔2，管節(jié)1的外側(cè)壁設(shè)有管節(jié)吊裝孔3。
[0019]在頂管隧道上方施做隔離層4，隔離層4使頂管掘進(jìn)機(jī)和頂管管節(jié)1與其上部土體相互分離，在頂管管節(jié)1頂進(jìn)施工過程中，隔離層4能有效隔斷頂管隧道上方土體發(fā)生背土破壞的路徑5，避免背土現(xiàn)象的發(fā)生，并且隔離層4自身不會發(fā)生破壞。
[0020]結(jié)合不同的頂管隧道工程，本方法中的隔離層4可通過多種不同的施做方式來實(shí)現(xiàn)，如施做超前管棚、超前管幕、徑向注漿、地表注漿、隔離鋼板等等。在實(shí)際施工中，可以采取多種工程措施來施做隔離層4，所以，無論采取何種工程措施，都應(yīng)認(rèn)為其落在了本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]本實(shí)施例中，沿隧道長度方向，以頂管頂進(jìn)的方向?yàn)榍跋?，反之為后向。隔離層4位于頂管管節(jié)1的正上方，頂管工作井施做完畢后，首先在工作井臨隧道側(cè)井壁上進(jìn)行頂管輪廓理論定位，然后施做上部隔離層4，隔離層4施做完成后緊接著施做隧道洞門，隨后吊裝管節(jié)就位并開始頂進(jìn)施工。
[0022]隔離層4能有效隔斷頂管上方土體發(fā)生背土現(xiàn)象的破壞路徑5，從而避免背土現(xiàn)象的發(fā)生。可見，本發(fā)明提供了一種能有效防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法。
[0023]利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:依次包括以下步驟: 第一步，施做頂管隧道工作井； 第二步，在工作井臨隧道側(cè)井壁上對頂管隧道輪廓進(jìn)行理論定位； 第三步，在頂管隧道輪廓上方施做隔離層； 第四步，施做隧道洞門； 第五步，管節(jié)吊裝就位； 第六步，頂進(jìn)施工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:頂管管節(jié)頂進(jìn)施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進(jìn)機(jī)和頂管管節(jié)與其上部土體相互分離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層能有效隔斷頂管隧道上方土體發(fā)生背土破壞的路徑，避免背土現(xiàn)象的發(fā)生。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:采用所述方法，在頂管管節(jié)頂進(jìn)施工過程中，隔離層自身不會發(fā)生破壞。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，其特征在于:結(jié)合不同的頂管隧道工程，隔離層可通過以下不同的施做方式來實(shí)現(xiàn):施做超前管棚或超前管幕或徑向注漿或地表注漿或隔離鋼板。
【專利摘要】本發(fā)明屬于地下工程非開挖施工領(lǐng)域，尤其涉及一種防止大斷面矩形頂管隧道產(chǎn)生背土現(xiàn)象的方法，第一步，施做頂管隧道工作井；第二步，在工作井臨隧道側(cè)井壁上對頂管隧道輪廓進(jìn)行理論定位；第三步，在頂管隧道輪廓上方施做隔離層；第四步，施做隧道洞門；第五步，管節(jié)吊裝就位；第六步，頂進(jìn)施工；頂進(jìn)施工時(shí)，上部土體因?yàn)楦綦x層的作用而得到有效保護(hù)，不會隨著頂管機(jī)和頂管管節(jié)的頂進(jìn)而發(fā)生土體移動(dòng)，故能避免背土現(xiàn)象的發(fā)生。
【IPC分類】E21D9/00, E21D9/14
【公開號】CN105484751
【申請?zhí)枴緾N201510057259
【發(fā)明人】張俊岱, 宋儀, 呂劍英, 黃偉, 朱勇士, 張總綱, 倪偉偉, 張彥嶺, 程鵬
【申請人】中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年2月4日