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。由于頂管掘進機機頭和頂管管節(jié)與周邊土體間存在摩擦作用，且摩擦接觸面大，在頂管頂進施工過程中，頂管管節(jié)和頂管掘進機機頭因過大的摩擦力帶動其上方土體向前移動造成背土現(xiàn)象，導(dǎo)致頂管隧道上方土層嚴(yán)重擾動，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，頂進施工。
[0006]頂管管節(jié)頂進施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進機和頂管管節(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，使得頂管掘進機和頂管管節(jié)與其上方的土體相互隔離，頂進施工時，上部土體因為隔離層的作用而得到有效保護，不會隨著頂管機和頂管管節(jié)的頂進而發(fā)生土體移動，故能避免背土現(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，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)象時的破壞路徑，6-地面線。
【具體實施方式】
[0013]以下為本發(fā)明可選的一實施例，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行修改和潤色。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述:
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，頂進施工。
[0014]頂管管節(jié)頂進施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進機和頂管管節(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使頂管掘進機和頂管管節(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)明的保護范圍。
[0021]本實施例中，沿隧道長度方向，以頂管頂進的方向為前向，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?？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。
[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)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
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)頂進施工前，在頂管隧道上方施做隔離層，隔離層使頂管掘進機和頂管管節(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，頂進施工；頂進施工時，上部土體因為隔離層的作用而得到有效保護，不會隨著頂管機和頂管管節(jié)的頂進而發(fā)生土體移動，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)計院有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年2月4日