一种防止大断面矩形顶管隧道产生背土现象的方法技术

本发明专利技术属于地下工程非开挖施工领域，尤其涉及一种防止大断面矩形顶管隧道产生背土现象的方法，第一步，施做顶管隧道工作井；第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位；第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层；第四步，施做隧道洞门；第五步，管节吊装就位；第六步，顶进施工；顶进施工时，上部土体因为隔离层的作用而得到有效保护，不会随着顶管机和顶管管节的顶进而发生土体移动，故能避免背土现象的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下工程非开挖施工领域，尤其涉及。
技术介绍
矩形顶管隧道主要应用于地铁出入口、市政过街通道、地下商业街人行通道和市政隧道等工程。由于顶管掘进机机头和顶管管节与周边土体间存在摩擦作用，且摩擦接触面大，在顶管顶进施工过程中，顶管管节和顶管掘进机机头因过大的摩擦力带动其上方土体向前移动造成背土现象，导致顶管隧道上方土层严重扰动，引起地表土体发生隆起或沉陷现象，对顶管隧道上方土层环境产生重大影响。因此，迫切需要采取措施避免背土现象的产生。目前，现有技术中常采用在管节四周注入触变泥浆的方法来减少背土现象。触变泥浆理想状态下会在顶管管节周边形成一圈泥浆套，从而增大土体与管节间的润滑作用，以此来减小顶管机和顶管管节与周边土体间的摩擦力。对于顶管隧道上方浅覆土的情况，采用该种方法时触变泥浆套虽然可以减小顶管与上部土体间摩擦力，但尚不能足够消除背土现象，地层和地表破坏仍无法避免。
技术实现思路
本专利技术提供，以解决上述
技术介绍
中提出的无法消除背土现象的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:，其特征在于:依次包括以下步骤: 第一步，施做顶管隧道工作井； 第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位； 第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层； 第四步，施做隧道洞门； 第五步，管节吊装就位； 第六步，顶进施工。顶管管节顶进施工前，在顶管隧道上方施做隔离层，隔离层使顶管掘进机和顶管管节与其上部土体相互分离。采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层能有效隔断顶管隧道上方土体发生背土破坏的路径，避免背土现象的发生。采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层自身不会发生破坏。结合不同的顶管隧道工程，隔离层可通过以下不同的施做方式来实现:施做超前管棚或超前管幕或径向注浆或地表注浆或隔离钢板。本专利技术的有益效果为: 在矩形顶管顶进施工前，通过工程措施在顶管隧道上部施做隔离层，使得顶管掘进机和顶管管节与其上方的土体相互隔离，顶进施工时，上部土体因为隔离层的作用而得到有效保护，不会随着顶管机和顶管管节的顶进而发生土体移动，故能避免背土现象的发生。可见，本专利技术提供了一种能有效防止大断面矩形顶管隧道产生背土现象的方法，从而避免了地表土体隆起或沉陷。【附图说明】图1是本专利技术的结构断面示意图； 图2是图1的A — A截面示意图。图中，1-管节，2-触变泥浆注浆孔，3-管节吊装孔，4-隔离层，5-顶管上方浅覆土发生背土现象时的破坏路径，6-地面线。【具体实施方式】以下为本专利技术可选的一实施例，本专业领域内的技术人员在不改变本专利技术精神和内容的前提下可以对其进行修改和润色。以下结合附图对本专利技术做进一步描述: ，依次包括以下步骤: 第一步，施做顶管隧道工作井； 第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位； 第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层； 第四步，施做隧道洞门； 第五步，管节吊装就位； 第六步，顶进施工。顶管管节顶进施工前，在顶管隧道上方施做隔离层，隔离层使顶管掘进机和顶管管节与其上部土体相互分离。采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层能有效隔断顶管隧道上方土体发生背土破坏的路径，避免背土现象的发生。采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层自身不会发生破坏。结合不同的顶管隧道工程，隔离层可通过以下不同的施做方式来实现:施做超前管棚或超前管幕或径向注浆或地表注浆或隔离钢板。本实施例的具体结构为，包括管节1，管节1的垂直上方设有隔离层4，管节1内设有触变泥浆注浆孔2，管节1的外侧壁设有管节吊装孔3。在顶管隧道上方施做隔离层4，隔离层4使顶管掘进机和顶管管节1与其上部土体相互分离，在顶管管节1顶进施工过程中，隔离层4能有效隔断顶管隧道上方土体发生背土破坏的路径5，避免背土现象的发生，并且隔离层4自身不会发生破坏。结合不同的顶管隧道工程，本方法中的隔离层4可通过多种不同的施做方式来实现，如施做超前管棚、超前管幕、径向注浆、地表注浆、隔离钢板等等。在实际施工中，可以采取多种工程措施来施做隔离层4，所以，无论采取何种工程措施，都应认为其落在了本专利技术的保护范围。本实施例中，沿隧道长度方向，以顶管顶进的方向为前向，反之为后向。隔离层4位于顶管管节1的正上方，顶管工作井施做完毕后，首先在工作井临隧道侧井壁上进行顶管轮廓理论定位，然后施做上部隔离层4，隔离层4施做完成后紧接着施做隧道洞门，随后吊装管节就位并开始顶进施工。隔离层4能有效隔断顶管上方土体发生背土现象的破坏路径5，从而避免背土现象的发生。可见，本专利技术提供了一种能有效防止大断面矩形顶管隧道产生背土现象的方法。利用本专利技术所述的技术方案，或本领域的技术人员在本专利技术技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本专利技术的保护范围。【主权项】1.，其特征在于:依次包括以下步骤: 第一步，施做顶管隧道工作井； 第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位； 第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层； 第四步，施做隧道洞门； 第五步，管节吊装就位； 第六步，顶进施工。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:顶管管节顶进施工前，在顶管隧道上方施做隔离层，隔离层使顶管掘进机和顶管管节与其上部土体相互分离。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层能有效隔断顶管隧道上方土体发生背土破坏的路径，避免背土现象的发生。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:采用所述方法，在顶管管节顶进施工过程中，隔离层自身不会发生破坏。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:结合不同的顶管隧道工程，隔离层可通过以下不同的施做方式来实现:施做超前管棚或超前管幕或径向注浆或地表注浆或隔离钢板。【专利摘要】本专利技术属于地下工程非开挖施工领域，尤其涉及，第一步，施做顶管隧道工作井；第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位；第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层；第四步，施做隧道洞门；第五步，管节吊装就位；第六步，顶进施工；顶进施工时，上部土体因为隔离层的作用而得到有效保护，不会随着顶管机和顶管管节的顶进而发生土体移动，故能避免背土现象的发生。【IPC分类】E21D9/00, E21D9/14【公开号】CN105484751【申请号】CN201510057259【专利技术人】张俊岱, 宋仪, 吕剑英, 黄伟, 朱勇士, 张总纲, 倪伟伟, 张彦岭, 程鹏 【申请人】中铁隧道勘测设计院有限公司【公开日】2016年4月13日【申请日】2015年2月4日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止大断面矩形顶管隧道产生背土现象的方法，其特征在于：依次包括以下步骤：第一步，施做顶管隧道工作井；第二步，在工作井临隧道侧井壁上对顶管隧道轮廓进行理论定位；第三步，在顶管隧道轮廓上方施做隔离层；第四步，施做隧道洞门；第五步，管节吊装就位；第六步，顶进施工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊岱，宋仪，吕剑英，黄伟，朱勇士，张总纲，倪伟伟，张彦岭，程鹏，
申请(专利权)人：中铁隧道勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12