[发明专利]一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法

说明书

本发明提供了一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法，属于岩土及地质工程技术领域，包括以下步骤：在预先挖掘好的基坑内依次设置底座、压裂机构、掘进机构、顶进机构、切换机构和控制系统，使压裂机构用于致裂岩层，使掘进机构用于掘进经压裂机构致裂后的岩层，使顶进机构用于推顶压裂机构或掘进机构沿底座长度方向移动，使切换机构用于推顶或拉动压裂机构或掘进机构沿底座宽度方向移动，使控制系统用于控制压裂机构、掘进机构、顶进机构和切换机构的动作。本发明提供的一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法，具有对岩层先致裂后掘进，掘进施工容易，顶管作业速度快，有利于提高顶管施工工期的技术效果。

技术领域

本发明属于岩土及地质工程技术领域，更具体地说，是涉及一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法。

背景技术

顶管工程技术是指一种非开挖或少开挖的施工方法，利用顶进设备产生的作用力将管道按照实际的设计坡度顶入土中，克服管道与土的摩擦力，将土方运走，实现最终的管道施工。顶管施工工艺中有一种为泥水平衡式施工工艺，是指顶管机的切削具腔室内泥水保持一定的压力来进行的顶管工作的方法。

在一些城市岩石地层中，由于岩石较多，当进行岩石地层顶管工程施工时，主要是利用现有的顶管机刀盘进行工作，通过滚刀对岩石进行施工，利用产生的荷载促使岩石破碎，其工作原理是在岩石表面施加超过岩石承受能力的载荷，破碎后进行顶管施工。现有的顶管施工方法当遇到岩石较多的地层时，会造成施工困难，如刀盘磨损较严重，刀盘的使用寿命短，需要经常更换，岩石地层顶进施工进度慢，现有的施工方法不能满足顶管施工需要，往往会延误顶管施工工期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法，旨在解决对城市岩石地层顶管施工中施工进度慢，不能满足顶管施工需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种城市岩石地层泥水平衡顶管施工方法，包括以下步骤：

在预进行顶管施工的地点开挖基坑，在基坑内设置底座，使所述底座的高度和所述底座长度方向上的倾角可调；

在所述底座上设置用于致裂岩层的压裂机构，使所述压裂机构与所述底座滑动连接；

在所述底座的一侧设置用于掘进经所述压裂机构致裂后的岩层的掘进机构，使所述掘进机构与所述压裂机构交替作业；

在基坑内设置高度可调的顶进机构，使所述顶进机构能推顶或拉动所述压裂机构或所述掘进机构靠近或远离岩层壁，使所述压裂机构或所述掘进机构能沿所述底座长度方向移动；

在基坑内设置切换机构，使所述切换机构能推顶或拉动所述压裂机构或所述掘进机构靠近或远离所述底座，使所述压裂机构或所述掘进机构能沿所述底座宽度方向移动，当所述压裂机构或所述掘进机构置于所述底座上后，所述压裂机构或所述掘进机构对岩层进行作业；

在基坑的外侧设置控制系统，使所述控制系统能控制所述压裂机构、所述掘进机构、所述顶进机构和所述切换机构的动作。

作为本申请另一实施例，在所述压裂机构致裂岩层后，使所述压裂机构借助于所述顶进机构和所述切换机构的拉力远离所述底座，使所述掘进机构借助于所述顶进机构和所述切换机构的推力置于所述底座上；使所述掘进机构对已致裂的岩层掘进后，使所述掘进机构借助于所述顶进机构和所述切换机构的拉力远离所述底座，使所述压裂机构借助于所述顶进机构和所述切换机构的推力置于所述底座上，使所述压裂机构和所述掘进机构交替作业。

作为本申请另一实施例，所述压裂机构包括压裂壳体、钻机、泵组和封隔器，钻机设于所述压裂壳体内，用于向岩层内钻进钻孔，所述钻机受控于所述控制系统；泵组设于所述压裂壳体内，用于向已钻的钻孔内泵入压裂液，并在所述钻孔内形成高压，所述泵组受控于所述控制系统；封隔器用于封堵已钻的钻孔端口，所述泵组将压裂液泵入至所述封隔器内侧的所述钻孔中，通过所述压裂液的压力对所述钻孔围岩致裂。