一种咬合式管幕结构及其施工方法与流程

1.本发明属于隧道工程领域，具体涉及一种咬合式管幕结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着我国城市化的不断推进，大跨浅埋隧道日益增多，其中下穿铁路、道路、地铁车站等建构筑物的案例越来越多，对隧道施工沉降要求越来越高，针对这类复杂条件隧道的管幕结构法也日益进入工程实践。
3.管幕结构法隧道由于其在沿隧道轮廓先施工、并连接成环的钢管内部浇筑钢筋混凝土结构，在隧道开挖之前完成隧道支护结构的施工，并在支护结构的保护下开挖隧道范围内土体，因此可较好的解决大跨、暗挖、小施工沉降等隧道建设难题，但在实际施工中存在工作空间狭小、切割和焊接工作量大、施工环境恶劣、安全性差等问题。
4.因此，目前需要一种新式的管幕结构设计，其受力合理，施工简便，可以广泛应用于隧道领域。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种咬合式管幕结构及其施工方法，其中通过将顶管群和导向管拼接组成管幕结构，且顶管群中的各顶管单元以及导向管之间相互连通，用以浇筑混凝土，钢管结构与内部混凝土组成钢-混结构，形成隧道支护体系。
6.为实现上述目的，本发明提供一种咬合式管幕结构，其包括沿隧道环向间隔设置的顶管群和设置在两相邻顶管群之间的导向管，其特征在于，
7.所述导向管分别与相邻的两所述顶管群对应连接，所述顶管群包括多个依次并排设置的顶管单元；
8.所述顶管单元包括沿隧道径向间隔设置的第一单元和第二单元，且通过相邻的两单元对应连接，实现两相邻所述顶管单元的连接；
9.第一单元与第二单元之间设置有支撑结构，且支撑结构的两端分别与两第一单元的连接处和两第二单元的连接处连接，所述支撑结构沿纵向间隔布置，形成所述顶管群；
10.所述顶管群和所述导向管内部填充有混凝土。
11.作为本发明的进一步改进，所述顶管单元中的所述第一单元和所述第二单元可通过在圆管两侧开设贯穿所述圆管两端的通槽来获得，
12.和/或
13.两单元可为预制成形的弧形板结构。
14.作为本发明的进一步改进，所述顶管群一侧的所述顶管单元上设置有结合部，所述结合部为凸出结构；
15.所述导向管对应所述结合部开设有连接开口，所述连接开口贯穿所述导向管两端面，所述结合部伸入到连接开口中，所述导向管连接开口的两侧边通过两连接件分别与所
述结合部连接。
16.作为本发明的进一步改进，所述连接件包括板件和接头，所述板件为设置在所述导向管连接开口侧边上的至少一个，且
17.所述板件沿纵向延伸和/或沿纵向间隔布置，所述板件与所述结合部之间留有缝隙，使得所述结合部可在所述连接开口内沿纵向运动；
18.所述板件对应设置有所述接头，所述接头一端与所述板件连接，另一端与所述结合部连接，用以将所述导向管与所述顶管群连接起来。
19.作为本发明的进一步改进，所述导向管的侧壁面上开设有贯穿所述导向管两端面的通槽，并与所述顶管群远离所述结合部一侧的所述顶管单元上依通槽槽口对应连接，且
20.所述导向管与所述顶管单元的连接处对应设置有所述支撑结构。
21.作为本发明的进一步改进，所述顶管单元和所述导向管的内周壁面上焊接有锚固件，用以增强钢管结构与混凝土之间的粘结性能。
22.本发明还公开了一种咬合式管幕施工方法，包括如下步骤：
23.s1、根据隧道以及工程需求，确定导向管和顶管群的性能要求及其布置形式；
24.s2、预制导向管、顶管群以及将两者组合形成钢管组合结构，其中包括如下步骤：
25.s21、确定所述顶管群中顶管单元的数目以及各项性能参数，各所述顶管单元依次排列设置并固定连接起来，并在所述顶管群一侧的所述顶管单元上设置有沿纵向延伸的结合部；
26.s22、确定所述导向管的各项性能参数，选取对应钢管结构作为所述导向管，将所述导向管的侧壁面沿纵向破除，形成贯穿所述导向管两端的连接开口，并将板件焊接在连接开口的侧边上，完成所述导向管的预制工作；
27.s23、确定所述导向管与所述顶管群的相对位置关系，将所述导向管与所述顶管群中远离结合部一侧的所述顶管单元连接起来，使得所述导向管和所述顶管群组合形成一体式的钢管组合结构；
28.s3、将所述钢管组合结构顶进预设区域，其中包括如下具体步骤：
29.s31、沿隧道轮廓环向间隔顶入先导管，确定导向管的设置位置；
30.s32～s33、在进行一次顶入施工时，将所述钢管组合结构与限位管组成一次钢管组，所述导向管和所述限位管分别将两相邻的所述先导管顶出；
31.s34～s35、在进行二次顶入施工时，二次钢管组中的导向管将一次施工中的限位管顶出，而二次钢管组中的限位管则将先导管顶出；
32.s36、依次类推，完成钢管组合结构的顶入施工；
33.s4、进行管体内部的构件施工；
34.s5、浇筑混凝土，形成钢-混组合管幕结构。
35.作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，在所述导向管以及各所述顶管单元的连接处焊接设置支撑结构，且
36.在所述导向管以及各所述顶管单元的内周壁面上焊接锚固件。
37.作为本发明的进一步改进，步骤s3包括具体如下步骤：
38.s31、沿隧道轮廓环向间隔设置先导管，将所述先导管顶进指定设计位置；
39.s32、将两相邻所述先导管分别与一次钢管组中的所述导向管和所述限位管进行
端部固定连接，
40.其中，所述限位管的一侧开设有用来容置所述结合部的连接开口，所述顶管群的所述结合部也对应设置在所述限位管的连接开口内；
41.s33、咬合顶管机将包括所述限位管、所述导向管以及所述顶管群的一次钢管组沿所述先导管的路径推进，并随着钢管组的推进，所述先导管被逐节推出；
42.s34、完成一次钢管组的施工后，将所述限位管的端部与二次钢管组中的所述导向管的端部对应连接，与限位管相邻的所述先导管的端部则与二次钢管组中的限位管的端部对应连接；
43.s35、将二次钢管组沿先前施工的所述限位管和所述先导管的轨迹推进，所述限位管与所述先导管被逐节推出。
44.s36、重复上述操作，以形成环向上连续的咬合式管幕结构或者是所需的连续管幕结构。
45.作为本发明的进一步改进，步骤s4中管道内部的管体施工包括如下步骤：
46.s41、将所述顶管群4的所述结合部与所述导向管的侧边焊接起来，并进行防水密封处理；
47.s42、对管道内部进行检查、补焊操作，并对没有设置锚固件的管道内周壁面上焊接锚固件。
48.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
49.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
50.(1)本发明的咬合式管幕结构及其施工方法，其通过沿隧道环向间隔设置顶管群，且两相邻顶管群之间由导向管连接，且各管道结构件内部相连通，用以浇筑混凝土，钢管结构与内部混凝土组成钢-混结构，共同承载土体压力，形成完整的隧道支护体系；
51.(2)本发明的咬合式管幕结构及其施工方法，其通过将钢管的侧壁面破除、搭接，以形成顶管群结构，并根据隧道的设计轮廓及地质条件，提前将相对应参数的钢管预制成对应的顶管群，极大的减少了现场对顶管单元进行切割、焊接的工作量，减小了切割钢管时地层暴露的风险；
52.(3)本发明的咬合式管幕结构及其施工方法，其通过在钢管结构的内周壁面上设置锚固件，增加钢管结构与其内部混凝土之间的粘结性能，提高钢-混结构的整体性；
53.(4)本发明的咬合式管幕结构及其施工方法，其通过将钢结构件在工厂内预制形成钢管组合结构，避免了现场焊接由于工作面受限，只能进行单面焊接而导致的焊接质量不可控的问题，提高了钢管组合结构的整体性和可靠性；
54.(5)本发明的咬合式管幕结构及其施工方法，其针对本技术中顶管群与导向管组合结构的特点，通过预先设置先导管，并在实际施工过程中，将导向管、顶管群以及限位管沿先导管轨迹进行顶入工作，以形成环向上或局部的管幕结构，且其仅需要对导向管连接开口与顶管群结合部进行焊接工序，极大的减少了现场的切割以及焊接工序，提高了现场施工效率以及保护了现场施工人员的安全。
附图说明
55.图1是本发明实施例中咬合式管幕结构整体结构横断面示意图；
56.图2是本发明实施例中先导管的横断面布置示意图；
57.图3是本发明实施例中一次施工横断面布置示意图；
58.图4是本发明实施例中二次施工横断面布置示意图；
59.图5是图4中a处的局部放大示意图；
60.图6是本发明实施例中导向管管体结构示意图；
61.图7是本发明另一个实施例中导向管管体结构示意图
62.图8是本发明实施例中顶管群结构横断面示意图；
63.图9是本发明实施例中顶管群结构填充混凝土后的横断面示意图；
64.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1、先导管；2、限位管；3、导向管；301、导向管管体；302、接头；4、顶管群；401、顶管单元；402、锚固件；403、钢支撑；404、结合部。
具体实施方式
65.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
66.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
67.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
70.实施例：
71.请参阅图1～9，本发明优选实施例中的咬合式管幕结构及其施工方法包括。其中，该咬合式管幕结构包括沿隧道轮廓环向间隔设置的顶管群和设置在两相邻顶管群之间的导向管，顶管群包括数个依次排列设置的顶管单元，通过破除两相邻顶管单元之间的管壁，将两相邻的顶管单元连接起来，通过在钢管结构中浇筑混疑土，形成钢-混结构。
72.如图1所示，该咬合式管幕结构包括沿隧道轮廓环向间隔设置的顶管群4和用于连接相邻顶管群4的导向管3，顶管群4包括多个两两相邻、排列设置的顶管单元401，且位于顶管群4两侧的顶管单元401分别与导向管3相连，导向管3和顶管群4沿隧道延伸方向布置，形成该隧道的支护体系。需要说明的是，在本技术实施例所提到的先导管1、限位管2、导向管3以及顶管群4等是一个统称的概念，其并不是特指“管”状结构，也可以是箱型结构或者其他形状的结构。
73.具体地，如图8、9所示，顶管群4包括数个依次排列设置的顶管单元401，并根据拟开挖隧道的轮廓对应调整顶管单元401的排列形式，使得顶管群4与隧道的轮廓相匹配。优选地，顶管群4在横断面上的形式为弧线型或者直线型，并且，顶管单元401之间为紧固连接。
74.进一步地，如图5～7所示，导向管3包括导向管管体301以及设置在导向管管体301上的连接件，导向管管体301一侧开设沿管体纵向延伸的连接开口，该连接开口贯穿导向管3的两端面，并通过设置在该连接开口处的连接件实现导向管3与顶管群4连接，导向管管体301的另一侧壁面与另一个顶管群4相匹配连接。
75.在实施例1中，如图8、9所示，各顶管单元401长度相等，顶管单元401包括沿隧道径向间隔设置的第一单元和第二单元，其各第一单元通过相邻的侧边对应连接，且各第二单元也通过其相邻的侧边对应连接，形成两间隔设置的板状结构。进一步地，其第一单元和第二单元为弧形钢板。
76.在实施例2中，其顶管单元401为圆管结构，其两顶管单元401相邻的两侧壁面上开设有相对设置的两通槽，且该通槽贯穿顶管单元401的两端面，两相邻的通槽槽口相对设置，并将两通槽槽体的侧边对应焊接在一起，以形成顶管群4，并且使得顶管群4的外壳形成波浪形结构。
77.进一步说明的，其实施例1中的顶管群4的结构可看成其两侧的顶管单元401沿纵向开设有贯穿顶管单元401两端的通槽，而在实施例2中，其两侧的顶管单元401没有开设对应通槽。其中，采用实施例1中的顶管群4，在后续施工中，对应的焊接和/或切割工序较少，而对应的，在实施例2中，可以适应性匹配多种工作场景或临时性做出各种调整。
78.进一步地，两顶管单元401的连接处设置有钢支撑403(即支撑结构)，且钢支撑403的两端分别与两顶管单元401的两侧边对应连接，以实现对顶管群4整体结构强度的增强，钢支撑403为沿顶管单元401纵向间隔设置的钢立柱。进一步优选地，钢支撑403还可以采用钢板、工字钢等型钢，且型钢结构沿钢管纵向延伸。
79.进一步地，如图3～5所示，顶管群4一侧的顶管单元401还设置有结合部404，结合部404为凸出结构，用于伸入导向管管体301的连接开口中，以实现顶管群4与导向管3的对应连接。优选地，结合部404在纵向上的长度与顶管单元401一致，且前后两端对齐。
80.在实施例1中，结合部404分别与第一单元和第二单元的两侧边对应连接，当结合部404伸入导向管3的连接开口中时，在结合部404上开设有通孔，使得导向管3与顶管群4的
内部空间连通，进而可浇筑混凝土填充。
81.在实施例2中，可直接在顶管单元401的侧壁面上设置结合部404，并对应在顶管单元401的侧壁面和结合部404上开设通孔，以使得导向管3与顶管群4内部连通。
82.进一步，导向管管体301连接开口的侧边与结合部404的侧壁面之间留有一定的缝隙，使得结合部404可在导向管3的内部沿纵向运动，继而使得顶管群4沿纵向运动时受到导向管3的限位作用。
83.进一步地，导向管管体301的连接开口处的两侧边分别对应设置有连接件，连接件包括板件和接头302，其中，其板件为设置在侧边上至少一个，接头302的一端与板件相连，其另一端与结合部404的侧壁面相连，将导向管管体301与结合部404连接起来，在顶管群4和导向管3的顶管施工结束后，两管体结构之间的相对位置确定的情况下，实现导向管3与顶管群4的紧密连接。进一步优选地，连接开口两侧边上的板件之间的距离可以使得结合部404沿纵向运动。
84.在本技术的一个优选实施例中，连接开口处的侧边上焊接有第一板件，并在导向管管体301靠近侧边的内周壁面上焊接有第二板件，并分别对应两板件设置有接头302，且接头302为l型结构，其一端面与板件固定连接，另一端面与结合部404的侧壁面连接，从而实现结合部404与导向管管体301的固定连接。进一步优选地，板件沿纵向延伸，其长度与导向管管体301长度一致，且两端与导向管管体301端部对齐。
85.进一步地，导向管管体301与顶管群4远离结合部404一侧上的顶管单元401匹配连接，且导向管管体301与顶管单元401的连接处并不固定，使得连接开口处所对应连接的顶管群4与导向管3固定连接的顶管群4所形成的角度可调，以应对不同的隧道轮廓。
86.在实施例1中，如图6所示，其顶管群4一侧的顶管单元401所形成通槽位置确定，且导向管3连接开口的设置位置确定，则根据隧道轮廓，确定导向管3两侧顶管群4所需要形成的角度，继而确定导向管3与顶管群4的固定连接位置，并对应该位置开设贯穿导向管3两侧的通槽，并与顶管单元401中的通槽依槽口对应连接。
87.在实施例2中，如图7所示，导向管管体301远离连接开口的侧壁面上开设有弧形凹槽，该弧形凹槽与顶管单元401的外壁面相贴合，导向管管体301可在保持与顶管单元401紧密抵接的同时，沿顶管单元401的外周进行一定角度的偏转。优选地，顶管单元401与导向管管体301的弧形凹槽相贴合的壁面被切除，两管体结构相邻且相接的侧边通过焊接实现紧固连接，并同顶管群4内部的连接处一样，通过设置钢支撑403以提高该连接处纵向上的整体结构强度。
88.对应地，其设置于导向管管体301连接开口处的结合部404在导向管管体301的内部与导向管3另一侧的顶管单元401对应连接，使得两顶管群4之间直接形成稳固连接。
89.进一步地，顶管单元401的内周壁面上设置有锚固件402，当顶管单元401内填充混凝土时，锚固件402增加了顶管单元401管体与其内部混凝土之间的粘结性能，并且，该锚固件402同样设置在导向管管体301的内周壁面上，且锚固件402的尺寸选型以及设置间距根据具体的结构受力分析来确定。优选地，锚固件402为销钉。
90.进一步地，设置于连接处的钢支撑403为工字钢，工字钢的翼缘伸入顶管单元401和导向管管体301的内部，其翼缘端部设置有垂直于翼缘的端板，工字钢的腹板上还设置有加肋板，以增强钢板与混凝土之间、相邻两区域的混凝土之间的连续锚固性。进一步地，翼
缘伸入管体结构内的长度l1及端板大小l2的具体形式应根据钢板与混凝土间的传力大小确定。
91.在本技术的优选实施例中，其管幕结构包括导向管3和顶管群4，根据隧道轮廓，沿环向间隔布置顶管群4，相邻的顶管群4之间通过导向管3相连接，顶管群4在横断面上排列线形与隧道轮廓相匹配，适应性地设置为弧线型或者直线型，且顶管群4的两侧分别对应连接两相邻导向管3。
92.进一步地，顶管群4为预制结构，可根据现场的实际使用情况确定顶管单元401的基本参数，其基本参数包括：钢管材质、钢管内外径、弧形钢板的尺寸参数以及顶管单元401的数目，同时根据隧道轮廓确定顶管群4在横断面上排列线型，并将顶管单元401在工厂中预制为顶管群4。进一步优选地，其预制结构还可以为顶管群4与导向管3的组合钢管结构，其可根据隧道轮廓，确定导向管3的设置位置，并进一步确定导向管3分别连接的两顶管群4在横断面上所形成的角度，即可确定导向管3与顶管群4相接触的顶管单元401的偏转角度，并以此为基准，将顶管群4与导向管3预制为组合钢管结构，优选地，一节组合钢管结构包括一节导向管3与其固定匹配连接的一节顶管群4。
93.在本技术的一个实施例中，其隧道在横断面上的轮廓为矩形，则其矩形转角处对应设置的导向管3，其连接开口与一侧顶管群4的结合部404连接，其另一侧的弧形凹槽与另一个顶管群4匹配连接，两顶管群4的排列线型对应该隧道轮廓设置为直线型，且其所形成的夹角为90
°
，并在实际应用时，导向管3和与其弧形凹槽所匹配的顶管群4预制连接，并一体顶入设置。
94.进一步地，咬合式管幕结构在环向上，是由一节导向管3和顶管群4拼接而成的，且纵向上的导向管3的长度与顶管群4的长度相同，顶管群4内部的顶管单元401长度一致，使得管件可以实现在纵向上的紧固焊接，而不会出现缺漏。进一步地，导向管3与顶管单元401中的尺寸并无具体的关系限定，优选地，导向管3的外径大于等于顶管单元401的外径。
95.进一步地，顶管群中的各顶管单元401以及导向管3之间相互连通，当管幕结构内部浇筑混凝土时，其管件结构与混凝土形成钢-混结构，共同承载土体压力，并通过管件内周壁面上的锚固件402提高管件与混凝土之间的粘结性能，形成良好的隧道支护体系。
96.一种咬合式管幕施工方法，包括如下步骤：
97.s1、根据隧道以及工程需求，确定导向管3和顶管群4的性能要求及其布置形式；
98.s2、预制导向管3、顶管群4以及将两者组合形成钢管组合结构；
99.s3、将钢管组合结构顶进预设区域；
100.s4、进行管体内部焊接处理工作；
101.s5、浇筑混凝土，形成钢-混组合管幕结构。
102.其中，在步骤s1中，根据隧道轮廓、地质条件等条件参数，进而确定顶管群4中内的顶管单元401的数目、咬合间距以及各管件的尺寸等参数，使其满足结构受力、机械设备以及人员操作等要求；同时，根据实际工程需求将该咬合式管幕在一定范围内布置，即该咬合式管幕可沿隧道环向整环设置，也可以只设置一部分，比如只在顶部设置、只在底部设置，或只设置一面管幕墙作为其他结构的隔离保护措施，或者是在咬合管幕机刀盘数量和刀盘组合方式受限的情况下与既有管幕结构方法有机结合。
103.在步骤s2中，预制导向管3、顶管群4以及两者组合形成钢管组合结构，这些工序步
骤在工厂内直接完成，不需要在现场进行大量管件间的焊接和切割工序，并具体包括如下步骤：
104.s21、将确定好各项性能参数及数目的顶管单元401拼接形成对应的顶管群4，其中，各顶管单元401为完整的钢管结构，将各顶管单元401依次排列设置，并对各顶管单元401相邻的侧壁面沿纵向进行破除工作，以形成贯穿顶管单元401两端面的通槽，将相邻的两顶管单元401依通槽槽口相对设置，并将两通槽侧边对应焊接起来，得到所需的顶管群4；
105.进一步地，对应其连接处设置有钢支撑403，钢支撑403的两端分别与连接处的两侧边焊接，用以增强整体结构强度；
106.进一步地，在顶管群4一侧的顶管单元401的侧壁面上焊接沿纵向延伸的结合部404；
107.s22、确定导向管3的各项性能参数，选取对应钢管结构作为导向管3，将导向管3的侧壁面沿纵向破除，形成贯穿导向管3两端的连接开口，并将板件焊接在连接开口的侧边上，完成导向管3的预制工作；
108.s23、确定导向管3与顶管群4的相对位置关系，并对导向管3和顶管群4中远离结合部404一侧的顶管单元401的侧壁面进行纵向上的破除操作，导向管3与顶管单元401依通槽槽口相对设置，并将通槽侧边对应焊接在一起，并对其连接处设置钢支撑403，将导向管3和顶管群4组合形成一体式的钢管组合结构。
109.在一个优选实施例中，其导向管3背离连接开口的侧壁面上设置有沿纵向延伸的弧形凹槽，并通过弧形凹槽与顶管单元相贴合，转动导向管3，使导向管3与顶管群4之间的角度与隧道轮廓相匹配，在确定角度关系后，破除导向管3与顶管单元401相贴合的壁面，并将两者焊接起来，对应设置钢支撑403。
110.同时各顶管单元401以及导向管3的内部焊接设置有锚固件402，进一步地，导向管3与顶管群4组合而成的组合钢管可以在工厂预制，也可以根据现场实际施工情况在现场拼接而成，或者在顶入土体后再进行焊接。
111.在步骤s3中，咬合管幕顶进施工包括如下具体步骤：
112.s31、沿隧道轮廓环向间隔设置先导管1，将先导管1顶进设计指定位置，其中，先导管1为封闭的圆管；
113.s32、进行一次顶入施工，将两相邻先导管1分别与一次钢管组中的限位管2和导向管3进行端部固定连接，
114.s33、咬合顶管机将包括限位管2、导向管3以及顶管群4的一次钢管组沿先导管1的路径推进，并随着钢管组的推进，使得其前方的先导管1被逐节推出，限位管2和导向管3取代了原先导管1的位置；
115.s34、完成一组钢管组的施工后，进行二次顶入施工，将限位管2的端部与另一钢管组(即二次钢管组)中的导向管3的端部对应连接，与一次钢管组中限位管2相邻的先导管1的端部则与二次钢管组中的限位管2的端部对应连接；
116.s35、将二次组钢管组沿先前施工的限位管2和先导管1的轨迹推进，前方的限位管2与先导管1被逐节推出，二次钢管组完成顶入工作，且
117.该组钢管组中的导向管3的连接开口与先前施工的顶管群4中的结合部404活动匹配，使得该组钢管组实现稳定推进；
118.s36、重复上述操作，以形成环向上连续的咬合式管幕结构或者是所需的连续管幕结构。
119.步骤s3中的施工过程如图2～4所示，其中，先导管1与限位管2为施工过程中的过程工件，其并不存在于最后形成的完整支护结构体系中，且限位管2与导向管3的整体结构一致，顶管群4的结合部404也对应设置在限位管2的连接开口内，且先导管1的外径与限位管2、导向管3的外径相同，使得限位管2和导向管3可以沿着先导管1形成的通道推进。
120.进一步地，其先导管1、导向管3以及顶管群4为沿纵向上设置的多个，其在实际施工时，先完成纵向上的管道结构推进，再依次或者分段完成环向上的管道结构布置。
121.进一步地，导向管3的连接开口处与顶管群4之间存在冗余空间，使得顶管群4上的结合部404可在一定范围内沿横向运动，以在管件顶入过程产生的误差进行补偿，确保组合钢管结构在纵向上和环向上的连接精度。
122.在步骤s4中，将顶管群4的结合部404与导向管3连接开口侧边的板件通过接头302焊接在一起，并进行对应的防水密封处理工作，使得管幕内部与外界隔离开来，避免地层暴露的风险发生，进一步地，结合部404与该导向管3固定连接的顶管群4对应连接起来，并对管道内进行检查、补焊操作，并对没有设置锚固件402的管道内对应焊接锚固件402。进一步优选地，在结合部404与导向管3的连接施工完成后，将结合部404切开，使得顶管群4的内部空间与导向管3的内部空间连通，并通过混凝土密实。
123.在步骤s5中，在实际的混凝土浇筑过程中为交错进行，保证混凝土整体结构密实，并与管幕形成良好的钢-混组合管幕结构。
124.本发明中的咬合式管幕结构及其施工方法，其管幕结构包括沿隧道环向间隔设置顶管群和设置在两相邻顶管群之间的导向管，顶管群中的各顶管单元以及导向管之间相互连通，用以浇筑混凝土，钢管结构与内部混凝土组成钢-混结构，共同承载土体压力，形成完整的隧道支护体系，减少了现场对顶管单元进行切割、焊接的工作量，并对应该咬合式管幕结构提出了对应的施工方法，极大的提高了现场施工效率。
125.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。