一种顶管注浆施工方法及顶管组件技术

本发明专利技术涉及一种顶管注浆施工方法及顶管组件。顶管组件，以顶管机的顶进方向为前后方向，包括：顶管，其由多个顶管段沿前后方向密封拼接形成；注浆管，沿前后方向延伸且固定在顶管的外壁面上，注浆管的管壁上设有注浆孔。本发明专利技术通过将注浆管设置在顶管的外壁面上，避免了在顶管侧壁上开孔，不仅保证了顶管的整体强度，而且保证了顶管的密封性能，使得土体内的水不会进入到顶管内，有利于后续工作。此外，在顶管上设置注浆管，也能够对顶管起到加强作用，进一步保证顶管的整体强度。

【技术实现步骤摘要】
一种顶管注浆施工方法及顶管组件
本专利技术涉及一种顶管注浆施工方法及顶管组件。
技术介绍
对于穿越建筑物及地上河流的地下管道，传统的明挖式施工方法已经不能满足要求，而采用顶管施工的方法，可以有效避免房屋、河流等的影响，从而达成管网布设的目的。然而，顶管施工段的地层结构较为复杂，周围土壤大多以粉砂夹粉土、粉质黏土及黏土层为主，地下水丰富，从而导致该富水软土层的承载力不足，极易引起沉降塌陷等险情。同时在顶管顶进过程中，由于端部钻进刀头的直径大于顶管的直径，导致顶管与周围土体存在一定缝隙，更容易诱发沉陷。因此，为防止顶管在富水软土层顶进过程中发生沉降等不利影响，需采用注浆技术对其进行注浆加固，以填充顶管周围缝隙并提高顶管附近土层的承载能力，保证施工正常进行以及后期管道正常使用。现有技术中，一般在顶管内设置注浆管，且在顶管的管壁上加工注浆孔，注浆管的一端与注浆泵连接，另一端与注浆孔连接，浆液通过注浆管、注浆孔注入到顶管与土体之间的缝隙中。在顶管侧壁开孔后，不仅导致顶管的整体强度降低，而且顶管施工完成后，土体内的水容易经注浆孔进入到顶管内，影响后续工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种顶管组件，以解决现有技术中在顶管侧壁开孔后导致土体内的水容易经注浆孔进入到顶管内的技术问题；本专利技术的目的还在于提供一种顶管注浆施工方法。为实现上述目的，本专利技术顶管组件的技术方案是：顶管组件，以顶管机的顶进方向为前后方向，包括：顶管，其由多个顶管段沿前后方向密封拼接形成；注浆管，沿前后方向延伸且固定在顶管的外壁面上，注浆管的管壁上设有注浆孔。有益效果是：本专利技术通过将注浆管设置在顶管的外壁面上，避免了在顶管侧壁上开孔，不仅保证了顶管的整体强度，而且保证了顶管的密封性能，使得土体内的水不会进入到顶管内，有利于后续工作。此外，在顶管上设置注浆管，也能够对顶管起到加强作用，进一步保证顶管的整体强度。进一步的，所述注浆管沿顶管的周向间隔布置有至少两个，各注浆管由顶管的前端延伸至顶管的后端，注浆管的前后两端均为注浆入口，且注浆管的管腔具有封闭结构，以将注浆管的管腔分隔成两个独立的注浆腔。有益效果是：样设计，在向顶管和土体之间的缝隙内注浆时，可以由注浆管的前端和后端分别注浆，降低注浆管较长造成的压力损失，提高加固质量。进一步的，所述封闭结构处于注浆管的中间位置。有益效果是：这样通过两个注浆入口注浆时，不仅避免注浆时有较大的压力损失，而且能够保证整个缝隙填充的均匀性。进一步的，至少两个注浆管形成一组注浆管组，注浆管组沿顶管的周向间隔布置有至少两组；同一注浆管组中的各注浆管沿顶管的周向间隔布置，各注浆管均由顶管的后端向前延伸，各注浆管的后端为注浆入口、前端为封闭结构，各注浆管的长度依次减小，最长的注浆管由顶管的前端延伸至顶管的后端；同一注浆管组中，相邻两个注浆管中较长的注浆管与较短的注浆管的重合部分未设置所述的注浆孔，相邻两个注浆管中较长的注浆管与较短的注浆管的未重合部分设置有所述的注浆孔，且最短的注浆管上由前到后均设有所述的注浆孔。有益效果是：这样设计，使得各注浆管具有注浆孔的管段较短，避免了压力损失，提高了加固质量。进一步的，同一注浆管组包括至少三个注浆管，任意相邻两个注浆管的长度差值相同。有益效果是：这样设计，有利于浆液在整个缝隙内的均匀性，从而提高加固质量。进一步的，所述注浆孔处设有单向阀。有益效果是：防止注浆管在随顶管顶进时，土体堵塞注浆管。进一步的，两个注浆管形成一组注浆管组，注浆管组沿顶管的周向间隔布置有至少两组；同一注浆管组中的两个注浆管沿前后方向间隔布置，分别为前注浆管和后注浆管；前注浆管由顶管的前端向后延伸，且前注浆管的前端为注浆入口，其后端为封闭结构；后注浆管由顶管的后端向前延伸，且后注浆管的后端为注浆入口，其前端为封闭结构。有益效果是：这样设计，在向顶管和土体之间的缝隙内注浆时，可以由注浆管的前端和后端分别注浆，降低注浆管较长造成的压力损失，提高加固质量。为实现上述目的，本专利技术顶管注浆施工方法的技术方案是：顶管注浆施工方法，包括以下步骤：（1）在顶管向前顶进的过程中，将各注浆管固定在顶管的外壁面上；（2）通过各注浆管向顶管与土体之间的缝隙注浆。有益效果是：这样设计，有利于提高注浆管连接在顶管上稳定性。进一步的，在步骤（2）中，先由各注浆管的一端注浆施工，再由各注浆管的另一端注浆施工。有益效果是：这样设计，在向顶管和土体之间的缝隙内注浆时，可以由注浆管的前端和后端分别注浆，降低注浆管较长造成的压力损失，提高加固质量。进一步的，在步骤（2）中，将顶管与土体之间的缝隙分成若干加固区域，通过各注浆管由前向后依次向加固区域注浆施工。有益效果是：通过分区域注浆施工，提高了加固质量。附图说明图1为本专利技术的顶管组件成型前的实施例1的结构示意图；图2为图1中于第一沉井处的左视图；图3为图1中的顶管组件成型后对后半段顶管注浆的结构示意图；图4为图1中的顶管组件成型后对前半段顶管注浆的结构示意图；图5为本专利技术的顶管组件成型后的实施例2的结构示意图；图6为图5中于第一沉井处的左视图；图1至图4中：11-第一沉井；12-顶管段；13-注浆管段；14-刀头；15-土体；16-第二沉井；17-注浆设备；18-输浆管；19-三通接头；20-缝隙；21-顶管；22-注浆管；图5和图6中：23-注浆管；24-第一沉井；25-第二沉井；26-缝隙；27-注浆设备；28-输浆管；29-三通接头；30-土体；31-顶管。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.顶管组件，其特征在于，以顶管机的顶进方向为前后方向，包括：/n顶管，其由多个顶管段沿前后方向密封拼接形成；/n注浆管，沿前后方向延伸且固定在顶管的外壁面上，注浆管的管壁上设有注浆孔。/n

【技术特征摘要】
1.顶管组件，其特征在于，以顶管机的顶进方向为前后方向，包括：
顶管，其由多个顶管段沿前后方向密封拼接形成；
注浆管，沿前后方向延伸且固定在顶管的外壁面上，注浆管的管壁上设有注浆孔。


2.根据权利要求1所述的顶管组件，其特征在于，所述注浆管沿顶管的周向间隔布置有至少两个，各注浆管由顶管的前端延伸至顶管的后端，注浆管的前后两端均为注浆入口，且注浆管的管腔具有封闭结构，以将注浆管的管腔分隔成两个独立的注浆腔。


3.根据权利要求2所述的顶管组件，其特征在于，所述封闭结构处于注浆管的中间位置。


4.根据权利要求1所述的顶管组件，其特征在于，至少两个注浆管形成一组注浆管组，注浆管组沿顶管的周向间隔布置有至少两组；
同一注浆管组中的各注浆管沿顶管的周向间隔布置，各注浆管均由顶管的后端向前延伸，各注浆管的后端为注浆入口、前端为封闭结构，各注浆管的长度依次减小，最长的注浆管由顶管的前端延伸至顶管的后端；
同一注浆管组中，相邻两个注浆管中较长的注浆管与较短的注浆管的重合部分未设置所述的注浆孔，相邻两个注浆管中较长的注浆管与较短的注浆管的未重合部分设置有所述的注浆孔，且最短的注浆管上由前到后均设有所述的注浆孔。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成超，王超杰，赵威帆，林振镇，陆志华，马兴科，赵线峰，
申请(专利权)人：中山大学河南研究院，郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41