一种超长管幕无中继间顶进施工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超长管幕无中继间顶进施工装置，包括洞门保压装置和管幕钢管；密封机构包括土体、设于土体外侧的旋喷桩和注浆管，旋喷桩作为密封止水墙，旋喷桩内设有钢护筒，钢护筒外端依次设有密封胶圈和钢板环，钢板环外侧设有与注浆管相连接的盲板；在管幕钢管设润滑注浆孔和注浆连接与控制装置，减少顶进阻力，同时在土孔与管外周35mm间隙中建立0.1至0.5mpa压力，以抵抗土洞形变，控制其上道面沉降。本实用新型专利技术的有益效果为：在实行无中继间顶进方法的基础上，消除了使用中继间结构所带来的不利因素，解决了超长管幕顶进施工难的问题，并且在施工中所需要的顶力小、施工精度高、沉降程度小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道施工及管幕支护领域，尤其涉及一种超长管幕无中继间顶进施工装置。
技术介绍
目前的在隧道施工中通用的管幕工法是非开挖工艺的一种，作为利用小口径顶管机建造大断面地下空间的施工方法，国外已有20年的发展历程，在日本、美国、新加坡和中国等应用于穿越道路.铁路、结构物、机场等下方之开挖工程，都取得了不错的效果，积累了一定的施工经验。该方法适用于回填土、砂土、粘土、岩层等多种地层。管幕工法是以单管顶进为基础，各单管间依靠锁口在钢管侧面相接形成管排，并在锁口空隙注入止水剂以达到止水要求。管排顶进完成后，形成管幕。然后对管幕内土体进行加固处理，随后在内部边开挖边支撑，直至管幕段开挖贯通，再浇筑结构体。管幕可以为各种形状，包括半圆型，圆型、门字型、口字型等。管幕由刚性的钢管形成临时棚结构，减少开挖时对邻近土体的扰动并相应减少周围土体的变形，达到开挖时不影响地面活动，并维持上部建(构)筑物与管线正常使用功能的目的。同时应对超长管幕施工时，一般采用增加中继间接力顶进方式完成各单管长距离顶进施工，这种方式给长距离管幕施工带来一定的成功性，但风险较高，主要存在以下位问题和缺点:1、中继间在频繁收缩顶进过程容易损坏，造成动力不足，管幕不能正常顶进，顶管失败。2、因中继间的频繁收缩，中继间自身密闭系统容易破坏，造成管外壁减阻泥浆渗漏和失压，可能造成管幕阻力增大和抱管现象。3、未能从根本上解决顶力问题，顶进方向控制难度大，顶进精度偏差大。4、顶进偏差大和中继间漏浆失压均会造成土体沉降大，不能满足高标准沉降控制部位的施工。5、中继间费用高，施工成本增加。
技术实现思路
本技术的一种目的是提供一种超长管幕无中继间顶进施工装置，以克服现有方法存在的以上不足。本技术的目的通过以下方法方案来实现:一种超长管幕无中继间顶进施工装置，包括洞门保压装置和管幕钢管，所述洞门保压装置处设有密封机构，所述管幕钢管末端设有防回弹装置，所述防回弹装置包括顶镐和设于顶镐后端的分配梁，分配梁后端设有相互连接的后背梁与后背桩，所述顶镐与分配梁通过钢楔相连接；所述密封机构包括土体、设于土体外侧的旋喷桩和注浆管，旋喷桩作为密封止水墙，旋喷桩内设有钢护筒，钢护筒外端依次设有密封胶圈和钢板环，钢板环外侧设有与注浆管相连接的盲板，所述注浆管上设有压力表和控制阀，在管幕钢管设润滑注浆孔和注浆连接与控制装置，减少顶进阻力，提高控制精度。一种超长管幕无中继间顶进施工方法，其包括以下步骤:I)依据《给水排水管道工程施工及验收规范GB50268 — 2008))和施工具体条件计算管幕钢管在使用时所需承受的顶力，并根据顶力的数值以及顶镐的强度条件选取主顶油缸、后背梁和后背桩，并将生物泥浆和水混合，制成减阻泥浆；2)在洞门保压装置的土体增加500mm厚度的C30混凝土止浆墙，止浆墙在管幕钢管出口部位预留直径为1080mm的预留洞口，并在此预留洞口处安装钢护筒、密封胶圈和钢板环，在底部铺设20cm厚的混凝土垫层，以在混凝土垫层上安装轨道，并在轨道末端架设防回弹装置，所述防回弹装置包括顶镐和设于顶镐后端的分配梁，分配梁后端设有相互连接的后背梁与后背桩，所述顶镐与分配梁通过钢楔相支垫；3)将管幕钢管的各管节吊下井，并将后一节管节头部与前一节尾部相连接，拼接时，错边不应大于2_，前后管节间应有2 4_的空隙，利于焊接牢固，保证钢管焊缝密闭有效，不漏浆；以及4)顶进时在管幕钢管外形成35_间隙，通过保压减阻系统装置在间隙内充填减阻润滑浆，实现减阻效果。保压减阻系统注浆主管用可调压力稳压注浆，压力范围值为0.1至0.5mpa,控制值为0.1mpa0衆液由减阻衆孔注入管幕管外周,注衆孔安装单向阀,提高注浆保压效率达到设计压力时停注。进一步的，顶进过程中对管幕钢管外的减阻泥浆压力进行实时监测，并针对压力改变实时进行补浆处理，始终保持管外环状间隙减阻泥浆压力达到设计预控值。进一步的，在各注浆孔上设置单向阀和节门，以提高安全系数，防止外侧水土进入管内。进一步的，在顶进过程中突遇松散软弱土层时，通过顶进仓向软弱土层压注混合浆对土体进行加固与封闭，并在浆液初凝前0.5 I小时开始缓慢顶进。本技术的有益效果为:消除了使用中继间结构所带来的不利因素，解决了超长管幕顶进施工难的问题，提高效率、质量、精度，降低减阻材料使用，操作和控制便捷，并且在施工中所需要的顶力小、施工精度高、沉降程度小。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的结构示意图；图2为本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的洞门保压装置的结构示意图；图3为本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的防回弹装置的结构示意图；图4为本技术的另一个实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的结构示意图；图5为本技术的另一个实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的洞门保压装置的结构示意剖视图；图6为图5的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的洞门保压装置的保压密封装置的结构示意剖视图；图7为本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置的钢管注浆装置的结构示意图。图中:1、洞门保压装置；11、土体；12、旋喷桩；13、止水墙；14、钢护筒；15、密封胶圈；16、钢板环；17、盲板；18、注浆管；2、混凝土垫层；3、管幕钢管；31、钢管焊缝；32、支撑钢管；33、支撑三角钢；4、防回弹装置；41、顶镐；42、分配梁；43、后背梁；44、后背桩；45、钢楔；46、进排泥水管。具体实施方式如图1-3所示，本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工装置，包括洞门保压装置I和管幕钢管3，所述洞门保压装置I处设有密封机构，所述管幕钢管3末端设有防回弹装置4，所述防回弹装置4包括顶镐41和设于顶镐41后端的分配梁42，分配梁42后端设有相互连接的后背梁43与后背桩44，所述顶镐41与分配梁42通过钢楔45相连接，后背桩44上设有通至管幕钢管3外侧的进排泥水管；所述密封机构包括土体11、设于土体外侧的旋喷桩12和注浆管18，旋喷桩12上方设有止水墙13，旋喷桩12内设有钢护筒14，钢护筒14外端依次设有密封胶圈15和钢板环16，钢板环16外侧设有与注浆管18相连接的盲板17，所述注浆管18上设有压力表和控制阀，在管幕钢管设润滑注浆孔和注浆连接与控制装置，减少顶进阻力，提高控制精度。本技术的实施例的一种超长管幕无中继间顶进施工方法，其包括以下步骤:I)依据《给水排水管道工程施工及验收规范GB50268 — 2008))和施工具体条件计算管幕钢管在使用时所需承受的顶力，并根据顶力的数值以及顶镐的强度条件选取主顶油缸、后背梁和后背桩，并将生物泥浆和水混合，制成减阻泥浆；2)在洞门保压装置的土体增加500mm厚度的C30混凝土止浆墙，止浆墙在管幕钢管出口部位预留直径为1080mm的预留洞口，并在此预留洞口处安装钢护筒、密封保压胶圈和钢板环，在底部铺设20cm厚的混凝土垫层，以在混凝土垫层上安装轨道，并在轨道末端架设防回弹装置，所述防回弹装置包括顶镐和设于顶镐后端的分配梁，分配梁后端设有相互连接的后背梁与后背桩，所述顶镐与分配梁通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超长管幕无中继间顶进施工装置，包括洞门保压装置（1）和管幕钢管（3），其特征在于，所述洞门保压装置（1）包括密封机构，所述密封机构包括土体（11）、设于土体（11）外侧的旋喷桩（12）和注浆管（18），旋喷桩（12）作为止水墙（13），旋喷桩（12）内设有钢护筒（14），钢护筒（14）外端依次设有密封胶圈（15）和钢板环（16），钢板环（16）外侧设有与注浆管（18）相连接的盲板（17）；所述管幕钢管（3）末端设有防回弹装置（4）。

【技术特征摘要】
1.一种超长管幕无中继间顶进施工装置，包括洞门保压装置(I)和管幕钢管(3)，其特征在于，所述洞门保压装置(I)包括密封机构，所述密封机构包括土体(11)、设于土体(11)外侧的旋喷桩(12)和注浆管(18)，旋喷桩(12)作为止水墙(13)，旋喷桩(12)内设有钢护筒(14)，钢护筒(14)外端依次设有密封胶圈(15)和钢板环(16)，钢板环(16)外侧设有与注浆管(18)相连接的盲板(17);所述管幕钢管(3)末...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佑新，孙国著，张晓峰，
申请(专利权)人：中铁十六局集团北京工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：