[发明专利]微扰动顶管施工方法

说明书

本发明公开了一种微扰动顶管施工方法，其包括以下步骤：将若干根超前小导管水平旋压进土体，旋压过程中利用高压水流将所述超前小导管内土体冲出；向所述超前小导管内设置钢绞线并灌入混凝土，待混凝土达到设计强度后再张拉钢绞线以形成预应力钢管混凝土；将各所述超前小导管的前端以及后端连接在一起形成位于所述超前小导管两端的钢筋混凝土管棚横梁，并在所述钢筋混凝土管棚横梁的两侧施工钢筋混凝土管棚横梁立柱。本发明的优点是，通过将超前小导管制成预应力钢管混凝土，可以最大限度地加大的小导管的刚度；最终通过将小导管连接成整体形成管棚结构，最大限度地减小了顶管施工对顶管上部土体的影响。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种微扰动顶管施工方法。

背景技术

地下空间开发利用过程中，顶管施工是一种经常被应用到的技术手段，然而在既有路基下部进行顶管施工时，顶管的顶进将会对其上部路基结构造成较大的影响，甚至造成顶管结构上部土体整体偏移，进而影响其上部的构筑物。当用于对路基稳定性要求高的工程施工时，通常采用预先打入超前小导管的方法。但在打入小导管的过程中，小导管的前部土体将会被挤向四周，导致路基表面发生隆起，从而影响路面（公路）或轨道（铁路）的平顺性。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种微扰动顶管施工方法，该施工方法通过将超前小导管旋压进土体的过程中采用分段注浆以及高压水冲土的技术手段，有效地减小了施工过程对周围土体的挤压和扰动，并通过将小导管连接成整体，做成可承受水平荷载与竖向荷载的管棚结构。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种微扰动顶管施工方法，所述施工方法包括以下步骤：将若干根超前小导管水平旋压进土体，旋压过程中利用高压水流将所述超前小导管内土体冲出；向所述超前小导管内设置钢绞线并灌入混凝土，待混凝土达到设计中强度后再张拉钢绞线以形成预应力钢管混凝土；将各所述超前小导管的前端与后端连接在一起形成位于所述超前小导管两端的钢筋混凝土管棚横梁，并在所述钢筋混凝土管棚横梁的两侧施工钢筋混凝土管棚横梁立柱，钢筋混凝土管棚横梁及所述钢筋混凝土管棚横梁立柱与其后面的土体密贴。

所述超前小导管的前端内部安装有冲土喷嘴；在旋压所述超前小导管的过程中，利用所述冲土喷嘴向进入所述超前小导管前端的土体喷射高压水流形成泥浆，所述泥浆从所述超前小导管的后端开口排出。

在旋压所述超前小导管的过程中，向已压入土体中的所述超前小导管外侧进行注浆。

向已压入土体中的所述超前小导管外侧进行注浆的方法为：所述超前小导管的侧壁开设有若干注浆孔，所述超前小导管沿其轴线方向划分为若干注浆区段；每个所述注浆区段内的所述注浆孔连接有一根注浆管，利用所述注浆管对已压入土体的所述注浆区段的外侧进行注浆。

所述注浆管上设置有调压阀，在注浆过程中使用所述调压阀调节各所述注浆区段的注浆压力，靠近土体表面的所述注浆区段的注浆压力小于位于所述土体深处的注浆区段的注浆压力。

所述冲土喷嘴通过经一前后可调支座固定于所述超前小导管内，且所述前后可调支座与所述超前小导管内壁之间设置有液压调节油缸，在将所述超前小导管在水平旋压进土体的过程中，根据所述超前小导管穿越的土体的土体力学性能、地表的隆沉监测结果等，动态地通过所述液压调节油缸控制前后可调支座的位置，以调节所述冲土喷嘴与所述超前小导管的前端之间的距离。

所述超前小导管水平旋压到位后，在所述超前小导管内设置至少一根所述钢绞线，所述钢绞线的两端分别从所述超前小导管的前端开口以及后端开口伸出；对所述钢绞线的两端进行张拉，并向所述超前小导管内灌注混凝土；待混凝土硬化后，分别在所述钢绞线的两端安装锚具，所述锚具的侧面抵靠在所述超前小导管内的混凝土的表面。