[发明专利]一种双向顶进的顶管施工系统及施工工艺

权利要求书

1.一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，包括顶管始发竖井、两台千斤顶、顶铁、导轨；所述顶管始发竖井为“日”字型结构，包括内墙和外墙，在顶管始发竖井外墙对边预留双向穿墙洞用于顶管顶进，保证穿墙洞中心在同一轴线上，穿墙洞轴线垂直于“日”字型顶管始发竖井的内墙；两台所述千斤顶分别放置于顶管始发竖井的内墙两侧，所述千斤顶的中心在同一千斤顶轴线上；所述顶铁分别放置在顶管始发竖井内的两侧，所述顶铁的中心在同一顶铁轴线上；所述导轨分别放置在顶管始发竖井内的两侧，两侧导轨的中心位于同一导轨轴线上，用于顶管管片和顶铁的定向移动；所述穿墙洞轴线、千斤顶轴线、顶铁轴线、导轨轴线保持在同一中心线上；所述双向顶进的顶管施工系统能够同时/或分区分时段进行双向顶管施工。

2.根据权利要求1所述的一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，所述顶管始发竖井为“日”字型结构，分为两个工作区域，分别为A工作区域和B工作区域；所述顶管始发竖井的外墙为现浇混凝土结构，用于支护周边土体，所述顶管始发竖井的内墙由内墙钢板和内墙墙芯构成，内墙钢板为两层钢板，内墙墙芯为现浇混凝土结构，所述外墙和内墙刚性连接；所述顶管始发竖井底板为现浇混凝土结构；所述顶管始发竖井在顶管顶进时能够提供支反力。

3.根据权利要求1所述的一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，两台所述千斤顶分别放置在A工作区域和B工作区域，包括支座，所述支座包括横向的底座和纵向的侧座，所述底座和侧座刚性连接；所述底座为现浇混凝土结构；所述侧座紧靠所述顶管始发竖井的内墙，为面积大于千斤顶的钢制后座；所述侧座与所述千斤顶之间布置有分压环A；两台所述千斤顶通过固定螺栓与所述支座固定连接；所述千斤顶的吨位值根据顶管管径大小和长度、顶铁长度、地质条件选择。

4.根据权利要求1所述的一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，所述顶铁后端作用有分压环B，与所述千斤顶紧贴，所述顶铁前端与顶管管片接触，在所述千斤顶顶进时，顶铁推动所述顶管管片运动；所述顶管管片安装有中继间。

5.根据权利要求4所述的一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，所述中继间在顶管顶进过程中能够提供推力和支反力；所述中继间的吨位值根据顶进过程中受到的侧阻力大小和千斤顶的吨位值进行选择。

6.根据权利要求1所述的一种双向顶进的顶管施工系统，其特征在于，所述导轨沿着顶管管片顶进方向固定安装在所述顶管始发竖井底部。

7.一种双向顶进的顶管施工工艺，其特征在于，所述双向顶进的顶管施工工艺能够在顶管始发竖井两侧同时和/或不同时进行顶管施工；当A工作区域和B工作区域分时段不同时顶进时，即若A（或B）工作区域内顶管顶进施工，则B（或A）工作区域中保持顶管管片在指定位置时的状态不变；A工作区域和B工作区域交替工作；包括如下步骤：S1：勘察放线；S2：开挖施工；S3：安装设备；S4：顶管顶进。

8.根据权利要求7所述的一种双向顶进的顶管施工工艺，其特征在于，顶管顶进的步骤如下：

S41：A工作区域和B工作区域的两台所述千斤顶同时将顶管机头分别顶进所述预留穿墙洞中后，将所述顶铁吊出顶管始发竖井，然后将第一节顶管管片和所述顶铁吊装至所述导轨上，两台所述千斤顶同时开始顶进，此时，A工作区域和B工作区域的第一节顶管管片均被顶进穿墙洞中；重复上述步骤，A工作区域和B工作区域的顶管施工能够同时完成；

S42：A工作区域和B工作区域的两台所述千斤顶能够分时分区进行工作，具体流程是：

A工作区域第一节顶管管片顶进→B工作区域第一节顶管管片→B工作区域第二节顶管管片的施工→A工作区域第二节顶管管片→A工作区域第三节顶管管片→B工作区域第三节顶管管片→……→A工作区域和B工作区域的顶管完成施工；

或者，A工作区域第一节顶管管片顶进→B工作区域第一节顶管管片→A工作区域第二节顶管管片的施工→B工作区域第二节顶管管片→A工作区域第三节顶管管片→B工作区域第三节顶管管片→……→A工作区域和B工作区域的顶管完成施工；

或者，A、B区域同时进行顶管管片的顶进，直至全部顶管完成施工。