[发明专利]顶管隧道及顶管隧道的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及顶管隧道施工技术领域，尤其是涉及一种顶管隧道及顶管隧道 的施工方法。

背景技术

顶管法作为隧道的一种非开挖施工方法，由于其对城市交通和环境安全影 响小、技术先进、功效高、施工成本较低等突出优势，在城市电力隧道施工中 得到越来越广泛的应用。

繁华城区电力隧道线路选择受城市地下密布的市政管线、密集的建筑物基 础、繁忙的路面交通以及城市规划等多种因素制约，有时隧道线路不得不在蜿 蜒道路之下延伸，整条电力隧道被划分为若干隧道段，各隧道段之间须由小转 弯曲线隧道段进行连接。与直线段和一般曲线段隧道相比，小转弯半径曲线隧 道(转弯半径小于150m)的顶管法施工难度大、技术要求高、轴线方向难以控 制，尤其在软弱土层中进行小转弯半径曲线隧道的顶管法施工，软弱土层往往 难以承受偏心顶力引起的径向推力，极易导致顶管隧道轴线向曲线外侧偏离， 而无法沿着设计的隧道轴线顶进，同时轴线偏离产生的挤土效应将造成地面的 隆起及沉降，会威胁管线以及地面建(构)筑物的安全，严重的还可能导致土 体失稳破坏，引发施工安全事故。此外，管节在顶进过程中，其端面承受轴向 推力和径向剪力的同时作用，传统钢承口式管节的平口端面对接，容易产生管 节端面错台而导致漏水。目前，对于小转弯半径曲线隧道，一般采用在曲线隧 道段的中间插入竖井的方式以折线隧道代替曲线隧道，以解决施工难题。然而， 在曲线隧道段的中间插入竖井的施工将大大增加工程造价并延长工期，同时也 将对交通和城市环境产生严重干扰。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种顶管隧道及顶管隧道 的施工方法，通过注浆加固提高土体强度，以承受偏心顶力引起的径向推力， 避免顶管向曲线外侧偏离，同时防止土体失稳破坏而引起施工安全事故，确保 管节顶进施工的顺利进行。

本发明的目的是这样实现的：

一种顶管隧道的施工方法，包括如下步骤：

S1、施工建造顶管隧道始发井；

S2、在顶管隧道的弧形转弯段外侧的形成加固层；

S3、施工设备安装，顶管隧道进行顶进作业；

S4、施工建造顶管隧道接收井。

下面对进一步的技术方案进行说明：

进一步地，在步骤S2之前还包括在所述弧形转弯段的外侧形成待加固区域 和注浆孔，所述注浆孔与所述待加工区域连通。

进一步地，在步骤S2中，所述弧形转弯段的直径为d，所述弧形转弯段包 括起始端和终止端，所述加固层的长度范围为由所述弧形转弯段的起始端前0～ 2d处至所述弧形转弯段的终止端后0～2d处。

进一步地，在步骤S2中，所述加固层的厚度范围为0.5d～3d。

本发明还提供一种如上述权利要求所述的顶管隧道的施工方法建造的顶管 隧道，包括顶管本体，所述顶管本体包括弧形转弯段，所述弧形转弯段的外侧 设有待加固区域，所述待加固区域覆设有加固层。

进一步地，所述加固层的两端均设有下倾斜面段。

进一步地，所述加固层的材料为水泥浆、砂浆或混凝土浆。

进一步地，所述弧形转弯段包括至少两段管节段，两段所述管节段包括第 一管节段和第二管节段，所述第一管节段的一端面设有凹榫，所述第二管节段 与所述凹榫相对的一端设有凸榫，所述凹榫和所述凸榫配合卡接。

进一步地，还包括连接钢环，所述连接钢环套装于所述第一管节段与所述 第二管节段的接合处。

进一步地，还包括沿所述弧形转弯段的延伸方向布置的多个加固机构，所 述加固机构包括沿所述弧形转弯段的剖面设置、并交叉连接第一抗剪切件和第 二抗剪切件。

本发明的有益效果在于：

上述顶管隧道的施工方法通过在所述弧形转弯段的外侧的所述待加固区域 浇筑浆液形成所述加固层，可以大大提高施工处土地的强度，从而使所述弧形 转弯段承受偏心力引起的径向推力，避免顶管向所述弧形转弯段的外侧偏离， 影响施工质量，同时还可以防止因土体失稳破坏而引起施工安全事故，确保管 节顶进施工的顺利进行。