[发明专利]一种防止顶管机和管节后退的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下建筑工程技术领域中的施工方法，具体地，涉及一种防止顶管机和管节后退的施工方法。

背景技术

顶管法与盾构法相比有着施工速度快，经济性强的特点，被广泛地应用于软土地层中小直径隧道的施工。顶管施工时一般是先将顶管机从顶管工作井中顶出，后续管节紧跟在顶管机后逐节接力顶进地下隧道。在顶进时，由安装于工作井的千斤顶推动管节前进，但当安放后续的管节时，随着千斤顶的松开，由于顶管机正面土压力大于顶管机和已顶进管节的周边摩阻力，导致顶管机和已顶进管节常常出现后退现象，从而导致顶管机机头处土体坍塌，造成地面沉降。在新的顶进过程中造成顶管机机头受力不均匀引起偏差，从而导致轴线偏移。更严重时会引起大规模地面沉陷，引发工程事故。如何防止顶管机和管节后退是顶管施工中的难点之一。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利号为201020522343.1，专利公开号为：201818900U，专利名称为：大口径顶管机出洞防偏差装置，该专利自述为：“牛腿止退装置，其中牛腿迎面挡板长30cm，宽20cm，背山连接座的座板330X30cm、背山长30cm，定位连接座为30X30cm。止退装置还可以采用手拉葫芦止退装置，手拉葫芦固定在工作井的前侧井壁上，顶管一次顶进完成以后，先在顶管两侧对称位置各焊接一个拉力环，用手拉葫芦拉紧拉力环将顶管固定后方可将主顶千斤顶缩回。由于大直径顶管所需要的止退力较大，前侧井壁上悬挂手拉葫芦处需做加固处理。”由于该专利中所述牛腿装置及手拉葫芦止退装置均需要对现有管节逐一进行改造，故存在着改造工作量大、施工效率低、可靠度低、浪费材料等缺点。该专利中所述牛腿装置以及手拉葫芦止退装置均较适用于钢制管节的止退，如将该装置应用于钢筋混凝土管节、玻璃钢夹砂管节、塑料管节、预应力钢筒混凝土管节等类型管节的止退，则需要在管节的管壁上再额外设置连接支座，会带来施工工序的增加，从而引起施工效率的降低、可靠度的降低和材料的浪费。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防止顶管机和管节后退的施工方法，该方法无需对现有顶管机或管节进行改造，即能有效防止顶管机出洞过程中顶管机和各种类型管节的后退，从而保证顶管机和管节的姿态正常和轴线准确，提高施工效率。

为实现本发明的目的，提供一种防止顶管机和管节后退的施工方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，在顶管机开始顶进之前，安装固定支座模块、滑阻一体化模块和旋转模块，所述固定支座模块中设有两片连接钢板；所述旋转模块中设有转臂和防滑脱圆形钢板；所述滑阻一体化模块设有滑块和阻挡臂；具体的：

1）在工作井前背井壁混凝土浇筑时，将两个固定支座模块分别安装在管节左右两侧的工作井前背井壁的内侧，且两个固定支座模块的具体位置关于通过管节中心的垂直轴线左右对称。

2）将滑块套在转臂上，推动滑块使其沿转臂滑至转臂靠近防滑脱圆形钢板一端。

3）在转臂上设置有螺栓孔，两片连接钢板上也设置有螺栓孔，将转臂设置螺栓孔的一端放在两片连接钢板的中间，转动转臂使得转臂上螺栓孔的轴线与两片连接钢板上螺栓孔的圆心的连线重合，将与螺栓孔相配合的螺栓插入上述螺栓孔中，并用与螺栓配套的螺母固定螺栓。

第二步,顶管机或管节的顶进与测量：

启动主顶油缸，将顶管机或管节缓慢顶入前方土体，在顶进过程中连续测量顶管机或管节尾部与工作井前背井壁之间的距离，当顶管机或管节顶至顶管机或管节尾部距工作井前背井壁之间的距离到设定的距离时，停止顶进。

第三步，顶管机或管节的止退，具体的：

1）松开管节一侧的液压千斤顶，回缩液压千斤顶的行程，移除设置于管节该侧的顶铁。

2）在滑块与转臂上均设置圆形插销孔，插销与圆形插销孔配合，转动管节一侧的转臂至其轴线平行于管节的轴线，推动滑块在转臂上滑动，在保证滑块上的圆形插销孔与转臂上的圆形插销孔上下对齐的前提下使阻挡臂与顶管机或管节尾部的空隙尽量小，将插销插入滑块与转臂两者的圆形插销孔中使得滑块无法沿转臂滑动。

3）在阻挡臂与顶管机或管节尾部的空隙中设置楔形木块，在管节一侧，将楔形木块自上而下插入阻挡臂与顶管机或管节尾部的空隙中，至楔形木块横截面中较长的直角边所在的侧面与顶管机或管节的尾部接触。

4）对管节的另一侧，依次执行第三步中的1）、2）、3）步骤，至此，整个顶管机或管节的止退完成。