一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法，包括原管道，替换管道和盾构机，替换管道设置在废弃管上方，其中替换管道两端分别与第一待改接管和第二待改接管割接；该方法包括步骤S10、管线精探；S20、管道两侧及下方土体加固；S30、钢护筒的加工；S40、钢护筒下沉施工；S50、钢护筒内土体开挖至管道管顶，切割企口；S60、钢护筒继续下沉至指定标高，筒内土体开挖至指定标高；S70、钢护筒素混凝土封底，企口位置处补焊钢板；S80、新建管道管道施工及割接；S90、废弃管割接清除；S100、废弃管注浆回填。本发明专利技术提出了一种适用于盾构掘进过程中所遇到的正在运营的地下管线清障方法，在实现管道迁改保通的同时，完成盾构机障碍物清除工作。成盾构机障碍物清除工作。成盾构机障碍物清除工作。

【技术实现步骤摘要】
一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及城市盾构施工
，具体为一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法。

技术介绍

[0002]近年来随着城市地铁、综合管廊和地下市政管网的不断完善，地下工程项目施工的边界条件变得日益复杂，盾构法作为城市地铁、综合管廊建设中常用的建设手段已被各大城市广泛采用，在盾构实施过程中不可避免会遇到很多障碍物，这其中包括巨石、桩基以及地下管线等，城市地下管线包括雨水、污水、给水、电力、通信、燃气等，种类多且分布复杂，各类管线权属部门在早期城市建设中对远期规划重视程度不足，往往无法考虑到后期地铁、综合管廊建设的需求而提前预留空间，目前在盾构工程中，对于诸如大直径给水管、石油管道等重要管线，一般在设计阶段就采取在竖向标高上予以避让的方式，但这也会造成盾构埋深大大增加，地铁车站或盾构工作井埋深相应增大，工程造价增大的问题，特别需要引起重视的是在工程项目实施时，难以避免地会遇到由于前期勘察、物探资料有误而造成的盾构机在掘进过程中遇到地下管线等障碍物的问题，阻碍工程推进。
[0003]目前工程中针对盾构机在掘进过程中遇到障碍物的处理方法大多是针对桩基础，主要处理方法有以下三种：其一是直接利用盾构机刀盘切削障碍物，此法对于给水管等钢质管材不具备可行性，且直接切削管线对于正在运营的重要管线来说无法实现将其迁改后保通的目的，适用于已经废除的混凝土材质的管线；其二盾构停机，人工进入掘进舱内凿除，此法在软土地基中风险极大，且也不适用于正在运营中的管线；其三在地面进行机械拔桩，此法由于采用特定的机械设备，不适用于地下管线等障碍物的处理，故而提出一种在软土地区盾构掘进中遇障碍物处置方法来解决上述所提出的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法，更具体而言是针对盾构机在掘进过程中所遇到的与之冲突的正在运营的地下管线清障方法，该方法具有施工风险可控、施工周期短、且能同步实现管线迁改保通等优点。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，包括原管道，替换管道和盾构机，其中原管道上设有第一待切割部位和第二待切割部位；所述第一待切割部位和第二待切割部位将原管道分为第一待改接管、废弃管和第二待改接管；所述替换管道设置在废弃管上方，其中替换管道两端分别与第一待改接管和第二待改接管割接；所述第一待切割部位设有工作井，其中第二待切割部位设有钢护筒；所述钢护筒下端开设有企口，该钢护筒卡设在第二待改接管上方，其中企口的宽度与第二待改接管外径尺寸相匹配；所述盾构机位于替换管道下方，其中盾构机的掘进方向贯穿废弃管。
[0007]优选地，所述废弃管两端设有支撑封堵钢板，其中废弃管内部填充有混凝土浆液。
[0008]优选地，所述钢护筒由多个圆筒形钢圈焊接组成，其中圆筒形钢圈高为250cm；所述圆筒形钢圈内径为D+2
×
105cm(其中D为第二待改接管直径)。
[0009]优选地，所述钢护筒内壁焊接导向钢板，其中钢护筒上下两端外侧开设有倾斜焊缝，用于分节焊接。
[0010]优选地，所述钢护筒底部填充有素混凝土，其中素混凝土设置在第二待改接管下方，将钢护筒底部封底。
[0011]优选地，所述钢护筒与第二待改接管之间设有密封板，其中密封板设置在企口处，该密封板与企口焊接。
[0012]一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改施工方法，包括以下步骤：
[0013]步骤S10：对所需迁改的大直径管道进行精探，准确探出待迁改的原管道的标高、位置，确定需要割接的原管道位置，在地面上准确做出标记，并对地面进行平整作业；
[0014]步骤S20：对钢护筒作业位置处的原管道两侧及下方土体进行加固；
[0015]步骤S30：根据第二待改接管外径大小，在工厂中将厚钢板加工为直径大于第二待改接管段的钢护筒；
[0016]步骤S40：将加工完成后的钢护筒运至施工现场，采用震动锤对钢护筒进行下沉施工，使钢护筒下沉至第二待改接管的管顶标高处停止；
[0017]步骤S50：对钢护筒周边土体进行二次加固，加固完成后开挖钢护筒内土体至第二待改接管的管顶标高，然后对钢护筒底部进行切割，切割出与第二待改接管尺寸相匹配的企口；
[0018]步骤S60：企口切割完成后，继续采用震动锤对钢护筒进行下沉施工至指定标高，使钢护筒底部的企口卡设在第二待改接管上，开挖钢护筒内部第二待改接管周边及下方土体至指定标高；
[0019]步骤S70：采用素混凝土对钢护筒底部进行封底处理，并对钢护筒底部企口位置补焊密封板进行封闭处理；
[0020]步骤S80：将替换管道一端安装在钢护筒内，并在钢护筒内将替换管道与第二待改接管割接，同时将替换管道另一端安装在工作井内，并在工作井内将替换管道与第一待改接管割接，完成大直径管道迁改；
[0021]步骤S90：替换管道与原管道改迁完成后，对废弃管高于盾构机掘进方向标高的管道进行切割清除；
[0022]步骤S100：盾构机恢复掘进十环以后，将废弃管两端进行焊接封闭处理，最后向废弃管内注入混凝土浆液充填密实。
[0023]优选地，所述在步骤S40中，钢护筒下沉施工采用边下沉边开挖的方式，每一节钢护筒下沉完成后与下一节焊接。
[0024]优选地，所述在步骤S50中，钢护筒周边土体采用混凝土浆液进行加固。
[0025]与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
[0026]本专利技术提供了一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构及施工方法，具备以下技术效果：该方法提出了一种适用于盾构掘进过程中所遇到的正在运营的地下管线清障方法，在实现管道迁改保通的同时，完成盾构机障碍物清除工作。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构的示意图；
[0028]图2是本专利技术钢护筒结构剖视图；
[0029]图3是本专利技术钢护筒结构俯视图；
[0030]图4是本专利技术钢护筒下沉至第二待改接管上方的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术钢护筒切割企口下沉至第二待改接管下方指定标高的结构示意图；
[0032]图6是本专利技术钢护筒下端封底和企口密封的结构示意图；
[0033]图7是本专利技术的工作流程框图。
[0034]其中：1、原管道；101、第一待改接管；102、废弃管；103、第二待改接管；2、替换管道；3、盾构机；4、工作井；5、钢护筒；6、企口；7、支撑封堵钢板；8、混凝土浆液；9、导向钢板；10、素混凝土；11、密封板。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，包括原管道(1)、替换管道(2)和盾构机(3)，其中原管道(1)上设有第一待切割部位和第二待切割部位；其特征在于，所述第一待切割部位和第二待切割部位将原管道(1)分为第一待改接管(101)、废弃管(102)和第二待改接管(103)；所述替换管道(2)设置在废弃管(102)上方，其中替换管道(2)两端分别与第一待改接管(101)和第二待改接管(103)割接；所述第一待切割部位设有工作井(4)，其中第二待切割部位设有钢护筒(5)；所述钢护筒(5)下端开设有企口(6)，该钢护筒(5)卡设在第二待改接管(103)上方，其中企口(6)的宽度与第二待改接管(103)外径尺寸相匹配；所述盾构机(3)位于替换管道(2)下方，其中盾构机(3)的掘进方向贯穿废弃管(102)。2.根据权利要求1所述的一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，其特征在于，所述废弃管(102)两端设有支撑封堵钢板(7)，其中废弃管(102)内部填充有混凝土浆液(8)。3.根据权利要求1所述的一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，其特征在于，所述钢护筒(5)由多个圆筒形钢圈焊接组成，其中钢护筒(5)高为250cm，厚度为5cm。4.根据权利要求3所述的一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，其特征在于，所述钢护筒(5)内壁焊接导向钢板(9)，其中钢护筒(5)上下两端外侧开设有倾斜焊缝，用于分节焊接。5.根据权利要求4所述的一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，其特征在于，所述钢护筒(5)底部填充有素混凝土(10)，其中素混凝土(10)设置在第二待改接管(103)下方，将钢护筒(5)底部封底。6.根据权利要求4所述的一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改结构，其特征在于，所述钢护筒(5)与第二待改接管(103)之间设有密封板(11)，其中密封板(11)设置在企口(6)处，该密封板(11)与企口(6)焊接。7.一种软土盾构掘进区穿越障碍物的迁改施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10：对所需迁改的大直径管道进行精探，准确探出待迁改的原管道(1)的标高、位置，确定需要割接的原管道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：石雷，郑铭钧，谢波，陈建伟，钱磊，杨明，周晓，徐一凡，马文辉，
申请(专利权)人：宁波城建投资控股有限公司，
类型：发明
国别省市：