[发明专利]超大型全断面矩形顶管掘进施工方法

权利要求书

1.一种超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，包括：

确定超大断面矩形隧道线路轴线，设置满足大断面顶管掘进的始发井和接收井；

顶管机沿隧道线路轴线掘进，于所述始发井内拼装管节；

顶管机达到所述接收井时，将管节与顶管机分离，隧道贯通；

通过管节上的注浆孔向管节外围注入固化浆液，加固隧道周边土体；

于所述始发井和所述接收井处的管节分别与结构内衬墙的连接位置浇筑井接头。

2.如权利要求1所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，在顶管机沿隧道线路轴线掘进之前还包括将顶管机安装于所述始发井内的导轨上进行调试的步骤。

3.如权利要求2所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机分段吊装入所述始发井内，然后于所述始发井内组装调试，所述顶管机包括设于前端的大刀盘和设于所述大刀盘后方的偏心刀盘，掘进过程中，先启动大刀盘运转再启动偏心刀盘运转。

4.如权利要求3所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机掘进过程中，对断面的土体进行分区循环压注式改良，包括：

对所述大刀盘处注入泡沫进行土体改良，所述泡沫的注入率适配于大刀盘的扭矩；

对所述小刀盘处注入聚合物泥浆进行土体改良，所述聚合物泥浆的注入率适配于对应的小刀盘的扭矩，所述聚合物泥浆包括高分子聚合物、钠基膨润土、以及水，以1∶4∶99的配比混合形成。

5.如权利要求1所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，设置所述始发井时，于所述始发井的后端面处设置钢后靠，以供支撑所述顶管机的后顶千斤顶，于所述钢后靠外侧的墙体内设置旋喷桩加固。

6.如权利要求1所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，设置所述始发井时，于所述始发井的洞门处设置保压止水装置，设置止水装置包括：

提供止水箱体，于所述止水箱体内侧壁焊接钢板束和钢丝刷；

将所述止水箱体一端环设于所述始发井的洞门圈，另一端通过压板固定连接袜套，根据所述顶管机的机头姿态调整压板位置；

于所述止水箱体上设置对应所述钢板束和所述钢丝刷之间的压注孔，通过所述压注孔将盾尾油脂压注于所述钢板束与所述钢丝刷之间；

止水箱体上设置压力表和受PLC程序控制的自动球阀压注孔，通过PLC程序自动控制压注油脂，保持止水箱体内的止水压力。

7.如权利要求1所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，于所述始发井内拼装管节包括：

提供管节吊运翻转装置，用行车将所述管节吊运翻转装置吊至待翻转管节的位置；

操控所述管节吊运翻转装置，控制被动端和主动端夹持所述管节，将所述被动端的方销和所述主动端的方销插设于所述管节上的连接孔内；

利用行车将所述管节吊运翻转装置和所述管节吊高，控制所述主动端和所述被动端的方销转动，从而驱动被夹持的所述管节转动至预定的装配角度；

再将所述管节吊送至所述始发井内进行拼装。

8.如权利要求1或7所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，拼装管节时，将所述顶管机的后顶千斤顶回缩前设置止退装置，设置止退装置包括：

于顶管基座的两侧安装反力架；

于所述反力架上分别设置止退销；

将所述止退销插入管节两侧的吊装孔内，然后将所述顶管机的后顶千斤顶回缩，进行管节拼装。

9.如权利要求1所述的超大型全断面矩形顶管掘进施工方法，其特征在于，所述顶管机掘进过程中，还包括顶管机的转角控制，所述转角控制包括：

测量所述顶管机的姿态转角，判断顶管机姿态转角是否在偏差范围内，超过偏差范围则进行如下操作：

当顶管机姿态转角小于±0°30′时，改变顶管机的刀盘转向，实现转角控制；

当顶管机姿态转角大于±0°30′时，根据所述姿态转角的方向注入改良土，同时改变顶管机的刀盘转向，实现转角控制，所述改良土包括原状土、膨润土、以及水。