專利名稱：隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種隧道施工工藝，特別是一種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，屬于隧道技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
和
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝。使其能無需大開挖便能鋪設(shè)直徑小于1米的小直徑地下管線，從而不影響地面的建筑物及地面交通。本發(fā)明適用于淤泥質(zhì)粘土、粉砂土和砂性土的地層施工。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明在整個(gè)施工過程中，以土壓平衡為工作原理，通過改變螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及頂進(jìn)速度來控制排土量，對(duì)正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、地面沉降嚴(yán)格控制，在管道外壁壓注觸變泥漿，設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在坑的后部架設(shè)測(cè)量?jī)x器測(cè)定軸線，頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，采用分次逐步糾偏，使土壓倉(cāng)內(nèi)的土壓力值穩(wěn)定并控制在所設(shè)定的壓力值范圍內(nèi)，開挖切削面的土體穩(wěn)定。以下對(duì)施工工藝和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明
1.正面土壓力的控制土壓力根據(jù)土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算值作為土壓力的最初設(shè)定值，在實(shí)際頂進(jìn)后，通過頂進(jìn)參數(shù)、地面沉降監(jiān)測(cè)，不斷地加以調(diào)整，使土倉(cāng)壓力與設(shè)定的壓力達(dá)到理想的平衡狀態(tài)。
2.出土量的控制應(yīng)盡量精確統(tǒng)計(jì)出每節(jié)管節(jié)的出土量，力爭(zhēng)使之與理論出土量保持一致，以保證正面土體的相對(duì)穩(wěn)定。
3.頂進(jìn)速度的控制在頂進(jìn)時(shí)應(yīng)對(duì)頂進(jìn)速度作不斷調(diào)整，找出頂進(jìn)速度、正面土壓力、出土量的最佳匹配值，以保證頂管的頂進(jìn)質(zhì)量。
4.地面沉降控制利用土壓平衡微型頂管機(jī)進(jìn)行全斷面切削，嚴(yán)格控制施工參數(shù)，防止超、欠挖。
5.壓注觸變泥漿在管道外壁壓注觸變泥漿，在管道四周形成一圈泥漿套以達(dá)到減摩效果，明顯減小了土體與管道間摩擦力，在施工期間要求泥漿不失水，不沉淀，不固結(jié)。
6.設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在抗擾動(dòng)、視線清楚，方便校核的地方，并加以保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)每點(diǎn)有兩個(gè)以上便于校核的攀線樁。
7.頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校對(duì)與調(diào)整，頂進(jìn)軸線內(nèi)設(shè)計(jì)管道中心線通過經(jīng)緯儀或掛垂線的方法引入坑內(nèi)，然后對(duì)中觀測(cè)。
8.在坑的后部架設(shè)測(cè)量?jī)x器測(cè)定軸線儀器支架應(yīng)水平牢固，不受碰撞，儀器應(yīng)避免日曬雨淋，在其頂上設(shè)置棚架保護(hù)，測(cè)定軸線偏差可用經(jīng)緯儀或激光經(jīng)緯儀，測(cè)定標(biāo)高用水準(zhǔn)儀或連通水準(zhǔn)管。
9.頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整頂進(jìn)中原始數(shù)據(jù)、表格必須連續(xù)真實(shí)填寫清楚，交接班時(shí)應(yīng)交清本班的測(cè)量記錄，儀器對(duì)中，并交清管道軌跡和糾偏趨向。
10.進(jìn)行全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖頂程結(jié)束后必須全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖，包括高程、方向、頂力曲線，并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。
11.進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置在過公路時(shí)，應(yīng)按建設(shè)單位的要求在指定地段進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，觀測(cè)頂進(jìn)過程中地表變形和土體位移情況，以便采取預(yù)防措施，避免影響公路正常運(yùn)行的事故發(fā)生。頂進(jìn)結(jié)束后應(yīng)繪制施工過程和竣工后的地面變形圖。
12.采用分次逐步糾偏發(fā)生較大偏差應(yīng)分析發(fā)展趨勢(shì)，采用分次逐步糾正，勤調(diào)勤糾，若偏差超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)停止頂進(jìn)，研究有效措施，方可繼續(xù)頂進(jìn)。并需及時(shí)采取措施防止頂進(jìn)中經(jīng)常發(fā)生頂管機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)，影響出土、測(cè)量等。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，在施工中利用φ600mm微型頂管機(jī)總推進(jìn)距離約百米，根據(jù)本發(fā)明的施工工藝進(jìn)行施工。推進(jìn)軸線的誤差控制在15毫米內(nèi)，地面沉降量控制在15毫米內(nèi)。管道軸線、地面沉降完全控制在設(shè)計(jì)要求內(nèi)。同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境基本不構(gòu)成影響，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。本發(fā)明具有較高的工作效率，每個(gè)工作日可推進(jìn)15米，不僅保證了提高了施工速度、降低了成本，而且提高了文明施工的先進(jìn)程度，帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征在于通過改變螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及頂進(jìn)速度來控制排土量，對(duì)正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、地面沉降嚴(yán)格控制，在管道外壁壓注觸變泥漿，設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在坑的后部架設(shè)測(cè)量?jī)x器測(cè)定軸線，頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，采用分次逐步糾偏，使土壓倉(cāng)內(nèi)的土壓力值穩(wěn)定并控制在所設(shè)定的壓力值范圍內(nèi)，開挖切削面的土體穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的對(duì)正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、地面沉降嚴(yán)格控制是指(1)正面土壓力的控制土壓力根據(jù)土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算值作為土壓力的最初設(shè)定值，在實(shí)際頂進(jìn)后，通過頂進(jìn)參數(shù)、地面沉降監(jiān)測(cè)，加以調(diào)整，使土倉(cāng)壓力與設(shè)定的壓力達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)出土量的控制統(tǒng)計(jì)出每節(jié)管節(jié)的出土量，以保證正面土體的相對(duì)穩(wěn)定；(3)頂進(jìn)速度的控制在頂進(jìn)時(shí)應(yīng)對(duì)頂進(jìn)速度作調(diào)整；(4)地面沉降控制利用土壓平衡微型頂管機(jī)進(jìn)行全斷面切削，嚴(yán)格控制施工參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的在管道外壁壓注觸變泥漿是指在管道外壁壓注觸變泥漿，在管道四周形成一圈泥漿套，明顯減小了土體與管道間摩擦力，符合施工期間要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)是指控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在抗擾動(dòng)、視線清楚，方便校核的地方，或者增設(shè)每點(diǎn)有兩個(gè)以上便于校核的攀線樁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)是指在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校對(duì)與調(diào)整，頂進(jìn)軸線內(nèi)設(shè)計(jì)管道中心線通過經(jīng)緯儀或掛垂線的方法引入坑內(nèi)，然后對(duì)中觀測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的在坑的后部架設(shè)測(cè)量?jī)x器測(cè)定軸線是指儀器支架應(yīng)水平固定，在其頂上設(shè)置棚架保護(hù)，測(cè)定軸線偏差可用經(jīng)緯儀或激光經(jīng)緯儀，測(cè)定標(biāo)高用水準(zhǔn)儀或連通水準(zhǔn)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整是指頂進(jìn)中原始數(shù)據(jù)、表格必須連續(xù)真實(shí)填寫清楚，交接班時(shí)應(yīng)交清本班的測(cè)量記錄，儀器對(duì)中，并交清管道軌跡和糾偏趨向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的進(jìn)行全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖是指頂程結(jié)束后必須全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖，包括高程、方向、頂力曲線，并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置是指在過公路時(shí)，應(yīng)按建設(shè)單位的要求在指定地段進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，觀測(cè)頂進(jìn)過程中地表變形和土體位移情況，頂進(jìn)結(jié)束后應(yīng)繪制施工過程和竣工后的地面變形圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝，其特征是所述的采用分次逐步糾偏是指發(fā)生較大偏差應(yīng)分析發(fā)展趨勢(shì)，采用分次逐步糾正，勤調(diào)勤糾，若偏差超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)停止頂進(jìn)，及時(shí)采取措施，防止頂進(jìn)中經(jīng)常發(fā)生頂管機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)，影響出土、測(cè)量等。
全文摘要
一種隧道微型頂管土壓平衡的施工工藝屬于隧道技術(shù)領(lǐng)域。通過改變螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及頂進(jìn)速度來控制排土量，對(duì)正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、地面沉降嚴(yán)格控制，在管道外壁壓注觸變泥漿，設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在坑的后部架設(shè)測(cè)量?jī)x器測(cè)定軸線，頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，采用分次逐步糾偏，確保開挖切削面的土體穩(wěn)定。本發(fā)明具有較高的工作效率，降低了成本，而且提高了文明施工的先進(jìn)程度，帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E21D9/04GK1436917SQ0311568
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者張冠軍, 呂建中, 傅德明, 楊磊, 洪偉, 顧德焜, 劉文偉 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司