[发明专利]一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统及方法

说明书

一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统，包含施工竖井以及与之相连的横向通道、顶管施工区域、顶管设备和隧道段；其中，横向通道位于顶管始发/接收区域；顶管管片和顶管设备均能通过施工竖井进行吊装，并通过布设在横向通道内的横移轨道、搬运设备及动力牵引装置进行搬运，从而到达顶管施工区域的指定位置，最终在顶管设备的辅助下，在顶管施工区域完成整个顶管的顶进过程。

技术领域

本发明涉及顶管相关领域，更具体地说，涉及一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统及方法。

背景技术

随着城市化建设的推进，各个城市的地面建筑逐渐增多，尤其是大多数城市的核心区域，地面建筑密度越来越大。如此密集的地面建筑也给地下结构的修建带来了更多的困难，在没有足够可用空地时，如何在不影响上部建筑的情况下修建城市所需的地下结构，成为人们探索的焦点。

顶管技术作为一项非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，一般用于市政工程。由于该开挖方法可不开挖或少开挖，所以施工期间对城市建设影响小，可不阻断道路交通，使得车辆能够正常通行，也可减小对地面基础设施的破坏和影响。所以目前大多数市政工程均会选择顶管法。

若在道路下方进行顶管施工时，如果施工竖井位于隧道的端头，则会占用比较大的路面空间，甚至造成道路的完全断路，对周边的交通及环境造成较大的影响。

因此本发明提出了一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统及方法，该系统可实现在道路以外的空间进行竖井的施工，达到一定深度后，再通过对土体的横向暗挖，将施工隧道与竖井进行横向联通，使得顶管设备和顶管管片可以由竖井处横移至路下拟开挖隧道的端头位置，再转换方向，继续向拟开挖隧道方向顶进。此方法可避免顶管隧道施工时，竖井对周边地面环境的影响，以及道路断路对交通的不良影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统及方法，在利用地面下方空间修建隧道时，既能减小对地面基础设施的破坏和影响；又能有效保证地面交通正常通行，减小对周边环境和交通的影响。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种采用竖井及横向通道转换的顶管施工系统及方法，其特征在于，包含施工竖井以及与之相连的横向通道（6）、顶管施工区域、顶管设备和隧道段；其中，横向通道（6）位于顶管始发/接收区域；顶管管片（2）和顶管设备均能通过施工竖井进行吊装，并通过布设在横向通道内（6）的横移轨道（3）、搬运设备及动力牵引装置（12）进行搬运，从而到达顶管施工区域的指定位置，最终在顶管设备的辅助下，在顶管施工区域完成整个顶管的顶进过程。

进一步的，所述搬运设备由搬运平台（4）和搬运滑轮（5）组成，所述搬运平台（4）和搬运滑轮（5）连接形成整体，所述搬运滑轮（5）卡接在所述横移轨道（3）上，并在动力牵引装置（12）作用下带动搬运设备滑动。

进一步的，所述施工竖井包括始发井（1）和接收井（13），始发井（1）和接收井（13）同时开挖或分期开挖；其中始发井（1）位于隧道起点垂直上方以外的位置，接收井（13）位于隧道终点垂直上方以外的位置。

进一步的，所述横向通道（6）位于地面下方，通过暗挖方式施工，并辅以相应的衬砌保护设施，最终形成稳定结构。

进一步的，所述施工竖井及横向通道（6）的尺寸需要满足顶管设备和顶管管节（2）的运送需求，当顶管设备及顶管管节（2）采用现场拼装形式时，施工竖井及横向通道（6）的尺寸需满足顶管设备和顶管管节（2）拆分后的运送需求。

进一步的，在拟建隧道（11）起点顶管施工区域下方设置竖向千斤顶（7），用于将顶管管片（2）顶起后，将搬运设备从顶管管片（2）下方撤离。

进一步的，在顶管顶进过程中，将长距离顶管分为若干施工段，并在每两个施工段之间设置中继环，以便实施接力顶进。