一种矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种顶管施工技术，特别涉及一种矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法。
【背景技术】
[0002]顶管施工是一种非开挖施工方法，它是指一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管道完成顶入土层之后，再下第二节管道继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
[0003]普通顶管通道纵向连接稳定性较弱，在纵向外力、侧向推力和纵向位移条件下容易产生顶管管节接头处张开和漏水，同时存在后期周边建(构)筑物施工对已经施工完成的顶管通道产生侧向推力，在顶管过程中是没有考虑如何加强顶管通道的纵向连接强度的。因此，提高顶管通道自身稳定性就极为重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中顶管管节连接处受纵向外力、侧向推力和纵向位移易张开和漏水所的问题，提供一种矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法，该施工方法能提高矩形顶管通道自身的稳定性，从而解决顶管管节连接处受外力易张开和漏水的问题。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
一种矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法，包括以下步骤:
(1)施工准备:对矩形顶管所在地层的地质条件和水文条件进行了解，做好施工工具的准备和施工过程的规划；
(2)测放孔位:在待连接的矩形顶管管节端面上对应地开设多个预应力通孔，所述预应力通孔沿矩形顶管轴向贯穿其管壁，并在预应力通孔内预埋注浆管；
(3)安放锚索:钢绞线端部用锁具锁紧，采用人工配合卷扬机将整束钢绞线依次穿入相邻矩形顶管的预应力通孔内，从矩形顶管的始发井方向穿向接收井，使矩形顶管管节纵向上连接成整体，所述钢绞线采用多根钢绞线编制成钢绞线束，即为锚索；
(4 )锚具安装:在组合后的矩形顶管两端的钢绞线端部安装预应力锚具及其夹片，并安装与预应力锚具配合使用的限位板，与锚具配套使用的千斤顶和压力表就位；
(5 )预应力锚具及其夹片同钢绞线束打紧后，采用在组合后的矩形顶管两端对称、整体张拉钢绞线束，分两次逐级张拉钢绞线，按设计张力的50%及100%进行张拉，要达到其中不平衡的钢绞线束不超过一束；
(6)钢绞线锁定:钢绞线张拉完毕后，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，切割去掉多余的钢绞线头；
(7)—次注浆:钢绞线张拉和锁定完毕后采用真空灌浆工艺注浆，用压浆泵将水泥浆从始发井预应力孔道预埋的注浆管注入注浆孔内，灌注压力为0.5-0.7MPa ;随着水泥浆的灌入，从接收井预埋注浆观察孔流出水流，当接收井当出现浓浆时，关闭观察孔，从始发井继续注入2分钟时间的浆液；
(8)二次注浆:第一次注浆初凝后，再次注浆进行补充灌浆，二次注浆压力为
0.5-0.7Mpa ;以便能同第一次注浆所形成的具有一定强度的锚固体混合均匀。
[0006]作为优选，步骤(2)中的预应力通孔设置在矩形顶管的顶板和底板上。
[0007]作为优选，步骤(3)中钢绞线束采用7根公称直径为15.2mm的标准型钢绞线编制而成，所述钢绞线的标准强度为1860Mpa。
[0008]作为优选，步骤(5)中钢绞线束张拉操作时，张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，预应力锚具环面、夹片和锚索体张拉部分不得有泥沙、锈蚀层或其他污物。
[0009]作为优选，步骤(5)中按设计要求的钢绞线束张拉顺序进行张拉，张拉力加载速率要平缓，锚索实际伸长值与理论伸长值之比要在90%~100%范围内。
[0010]作为优选，步骤(5 )中钢绞线束张拉完毕后，留出长30-50mm的钢绞线束端头。
[0011]作为优选，步骤(6)中钢绞线锁定必须在压力表稳定后进行，末次张拉完成并锁定后，切除锚索外露段，并用砼封盖锚具顶部；以防止锚头风化侵蚀。
[0012]作为优选，步骤(7)中的注浆材料为普硅42.5R纯水泥浆，水灰质量比为
0.40-0.50:lo
[0013]作为优选，步骤(8)的第二次注浆的实际注浆量要大于理论的注浆量，采用孔底注浆工艺，以孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准；如一次注不满或注浆凝固后产生收缩，孔口要补充注浆，直至注满为止。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本施工方法提供了一种将矩形顶管管节连接加固的方法，通过在矩形顶管端面沿顶管轴向打预应力孔通孔，并用锚索穿过预应力通孔将始发井到接收井的多个矩形顶管连接起来，通过对锚索的张拉和锁定，并注浆固定，从而实现预应力钢绞线把管节从纵向上连接形成整体，提高了整个顶管通道的纵向刚度，有效的提高了顶管通道自身的稳定性，施工工艺简单，降低了顶管通道周边建筑物或构筑物后期施工时对自身的影响，降低后期维护费用，综合造价低。
[0015]【附图说明】:
图1为本发明的矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法的施工流程图。
[0016]图2为矩形顶管管节上预应力通孔的开孔位置示意图。
[0017]图3为图2的侧向视图。
[0018]图4为矩形顶管管节的底板上布置预应力通孔的示意图。
[0019]图5为矩形顶管管节端部锚具安装示意图。
[0020]图6为图5的左视图。
[0021 ] 图中标记:1-矩形顶管，2-预应力通孔，3-预应力锚具，4-钢绞线束，5-顶管端部钢板，6-注浆孔，7-夹片，11-顶板，12-底板。
【具体实施方式】
[0022]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0023]
实施例
[0024]本实施例某地区的地下大型商场过街通道为例进行说明，该过街地下通道采用矩形顶管法施工，由于该地下通道在规划上存在交叉，所以每条顶管通道施工时对已经施工完毕的顶管可能产生侧向不平衡推力，故需要对每条顶管通道进行纵向刚度加强，如图1至图6所示，本实施例采用矩形顶管管节连接加固的锚索施工方法，包括以下步骤:
(1)施工准备:对矩形顶管所在地层的地质条件和水文条件进行了解，做好施工工具的准备和施工过程的规划；
(2)测放孔位:在待连接的矩形顶管管节端面上对应地开设多个预应力通孔，所述预应力通孔沿矩形顶管轴向贯穿其管壁，并在预应力通孔内预埋注浆管；如图2所示，在待连接的矩形顶管I上开有预应力通孔2 ;
(3)安放锚索:钢绞线端部用锁具锁紧，采用人工配合卷扬机将整束钢绞线依次穿入相邻矩形顶管的预应力通孔内，从矩形顶管的始发井方向穿向接收井，使矩形顶管管节纵向上连接成整体，所述钢绞线采用多根钢绞线编制成钢绞线束，即为锚索；
(4 )锚具安装:在组合后的矩形顶管两端的钢绞线端部安装预应力锚具及其夹片，并安装与预应力锚具配合使用的限位板，与锚具配套使用的千斤顶和压力表就位；如图5和图6所示，在矩形顶管I的顶管端部钢板5上安装有预应力锚具3，本实施例选用锚具的孔数为5孔，每孔内穿过一组钢索线束4，在穿过预应力锚具3的钢索线束上安装有夹片7用于锁定钢索线束4的位置；在钢绞线束4安放之前，将预应力通道孔2端部的顶管端部钢板5上面用氧焊割一个圆形的小孔，将注浆管6埋入；
(5 )预应力锚具及其夹片同钢绞线束打紧后，采用在组合后的矩形顶管两端对称、整体张拉钢绞线束，分两次逐级张拉，按设计张力的50%及100%进行张拉，要达到其中不平衡的钢绞线束不超过一束；如图1所示，张拉同束钢绞线由矩形顶管两端对称同步进行，本实施例锚索张拉顺序遵循纵、横、竖，对称的原则跳孔张拉，按1、1 — 3、8 — 11、16 — 13、14 — 5、6 — 2、9 — 4、7 — 12、15预应力通道孔内的锚索进行张拉；
(6)钢绞线锁定:钢绞线张拉完毕后，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，切割去掉多余的钢绞线头；
(7)—次注浆:钢绞线张拉和锁定完毕后采用真空灌浆工艺注浆，用压浆泵将水泥浆从始发井预应力孔道预埋的注浆管注入注浆孔内，灌注压力为0.5-0.7MPa ;随着水泥浆的灌入，从接收井预埋注浆观察孔流出水流，当接收井当出现浓浆时，关闭观察孔，从始发井继续注入2分钟时间的浆液；
(8)二次注浆:第一次注浆初凝后，再次注浆进行补充灌浆，二次注浆压力为
0.5-0.7Mpa ;以便能同第一次注浆所形成的具有一定强度的锚固体混合均匀。
[0025]如图2至图4所示，矩形顶管I的预应力通孔2设置在矩形顶管的顶板11和底板12上。具体地，本实施例中在矩形顶管的顶板11上设有6个预应力通孔，底板12上设有10个预应力通孔，共16个预应力通孔，并对预应力通孔编号为1-16。
[0026]本实施例中，钢绞线束采用7根公称直径为15.2mm的标准型钢绞线编制而成，所述钢绞线的标准强度为1860Mpa，张拉控制应力为1395MPa。
[0027]本实施例中，步骤(5)中钢绞线束张拉操作时，张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，预应力锚具环面、夹片和锚索体张拉部分不得有泥沙、锈蚀层或其他污物。
[0028]本实施例中，步骤(5)中按设计要求的钢绞线束张拉顺序进行张拉，张拉力加载速率要平缓，锚索实际伸长值与理论伸长值之比要在90%-100%范围内。本实施例中，设计张力的计算为:本实施例使用张拉千斤顶及油表必须经过标定，按照进场的千斤顶标定的插值计算公式，计算出张拉力和压力表的读数值。
[0029]本工程公称直径15.2mm的1*7标准型钢绞线，其标准强度为1860MPa，张拉控制应力:1395MPa，那么每一束钢绞线的张拉力为:1395*140mm2=195.160KN。
[0030]在进行整体张拉前，取10%_20%的设计张拉荷载进行预张拉，使其各部位接触