[发明专利]一种防止顶管机和管节旋转的施工方法

摘要

本发明提供了一种防止顶管机和管节旋转的施工方法，步骤包括：第一步，在顶管工作井的建造过程中安装滑移套环和滑轨支座，同步进行在顶管机上安装母头定位套管；第二步，在管节的制作过程中预埋母头定位套管、子头定位插杆和承拉护套，同步加工制作承拉圆柱、安装柔性限转拉条；第三步，顶管机的顶进与防止旋转；第四步，后续管节的顶进与防止旋转。本发明工作原理清晰、操作方便、可靠性高，其采取主动防偏的技术措施，有效的防止顶管机和管节在顶进过程中发生旋转，从而大幅度提高了施工效率。

主权项

一种防止顶管机和管节旋转的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步，在顶管工作井的建造过程中安装滑移套环和滑轨支座，同步进行在顶管机上安装母头定位套管，具体的：1）加工制作两根长度等于工作井前背井壁外侧与工作井后背井壁外侧之间距离、横截面为圆形且表面光滑的所述滑轨支座，然后将两个所述滑移套环分别套在两根所述滑轨支座上；2）在工作井前背井壁和工作井后背井壁的混凝土进行浇筑时，在保证所述滑轨支座的轴线平行于管节的轴线的前提下，将两根套有所述滑移套环的所述滑轨支座的两端分别预埋在工作井前背井壁和工作井后背井壁上，且两根所述滑轨支座对称位于管节的左下方和右下方；3）将两个所述母头定位套管分别焊接于顶管机尾部内侧的左右对称位置且所述母头定位套管的轴线平行于顶管机的轴线；第二步，在管节的制作过程中预埋母头定位套管、子头定位插杆和承拉护套，同步加工制作承拉圆柱、安装柔性限转拉条，具体的：1）在管节混凝土的浇筑过程中，在每个管节承口端的左右对称位置分别预埋一个所述母头定位套管且所述母头定位套管的轴线平行于管节的轴线；2）同时，在每个管节插口端的左右对称位置分别预埋一个所述子头定位插杆，所述子头定位插杆的轴线平行于管节的轴线且所述子头定位插杆有一半长度埋入管节插口端；3）同时，在距离管节承口端的端部1/12‑1/10管节长度的管节左右对称位置分别预埋一个长度等于管节壁厚、内径等于所述母头定位套管内径的所述承拉护套，且所述承拉护套的轴线垂直于管节的轴线；4）同时，加工两根一端墩粗的所述承拉圆柱，其粗端的直径大于所述承拉护套及所述母头定位套管的内径，其细端的直径等于所述承拉护套及所述母头定位套管的内径，该细端设置有一圆孔且该圆孔的直径为所述承拉圆柱的细端的直径的1/3‑1/2；5）计算当顶管机以正常状态顶入前方土体时焊接于顶管机内侧的所述母头定位套管的横截面的圆心至与该所述母头定位套管相邻的所述滑轨支座外缘之间的净距，在管节的左右两侧分别将一根长度等于该净距的所述柔性限转拉条的一端固定连接在所述 滑移套环上；第三步，顶管机的顶进与防止旋转，具体的：1）将顶管机吊装到工作井内基座顶面的导轨上，启动主顶液压千斤顶，将顶管机顶至顶管机的机头与封门的表面接触时，停止顶进；2）在顶管机的一侧，将所述承拉圆柱沿顶进的反方向插入焊接于顶管机尾部内侧的所述母头定位套管中至所述承拉圆柱的粗端与所述母头定位套管的端部接触；3）在顶管机的一侧，在保证所述柔性限转拉条所在的轴线垂直于所述滑轨支座的轴线的前提下，用卸扣将所述柔性限转拉条的一端与所述承拉圆柱的细端活动连接；4）在顶管机的一侧，安装一套使得所述滑移套环与顶管机同步前进的滑轮牵引系统；5）在顶管机的另一侧，依次执行第三步中的2）、3）、4）步骤；6）启动主顶液压千斤顶，将顶管机缓慢顶入前方土体，当顶管机顶至所述滑移套环的端部与工作井前背井壁之间的距离为设定的距离时，停止顶进；7）依次解开两根所述柔性限转拉条与所述承拉圆柱之间的活动连接，依次解开两根所述牵引钢丝绳与所述承拉圆柱之间的活动连接，然后依次将两根所述承拉圆柱从所述母头定位套管中拔出；第四步，后续管节的顶进与防止旋转，具体的：1）松开主顶液压千斤顶，将后续的管节吊装到工作井内基座顶面的导轨上，启动主顶液压千斤顶，将后续管节顶至该后续管节插口端的所述子头定位插杆完全插入到位于该管节所述子头定位插杆前方的所述母头定位套管中时，停止顶进；2）在管节的一侧，将所述承拉圆柱沿从管节内部向管节外部的方向插入预埋在管节中的所述承拉护套中至所述承拉圆柱的粗端与所述承拉护套的端部接触；3）在管节的一侧，在保证所述柔性限转拉条所在的轴线垂直于所述滑轨支座的轴线的前提下，用卸扣将所述柔性限转拉条的一端与所述承拉圆柱的细端活动连接；4）在管节的左右两侧，调整工作井后背井壁上的两个定滑轮的位置使得当所述牵引钢丝绳的一端与所述承拉圆柱的细端活动连接时所述牵引钢丝绳在所述承拉圆柱与设置在工作井后背井壁上的定滑轮之间的一段与管节的轴线平行；5）在管节的一侧，将所述牵引钢丝绳的一端与所述承拉圆柱的细端活动连接；6）在管节的另一侧，依次执行第四步中的2）、3）、5）步骤；7）启动主顶液压千斤顶，将管节缓慢顶入前方土体，当管节顶至所述滑移套环的 端部与工作井前背井壁之间的距离为设定的距离时，停止顶进；8）依次解开两根所述柔性限转拉条与所述承拉圆柱之间的活动连接，依次解开两根所述牵引钢丝绳与所述承拉圆柱的活动连接，然后依次将两根所述承拉圆柱从所述承拉护套中拔出；9）分别将两块直径等于所述承拉护套内径的圆形钢板焊接在该已顶进管节的两个所述承拉护套的靠管节内侧的端部进行堵漏，防止地下水渗入隧道内部；10）依次执行第四步中的1）、2）、3）、5）、6）、7）、8）、9）步骤至整条隧道贯通。