浅埋深顶管控制地面结构变形的设备及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及管线铺设施工技术领域，具体设及浅埋深顶管控制地面结构变形的设 备及施工方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，中国专利CN103938703A公开了一种顶管施工方法，包括W下步骤:步 骤一、根据设计管道中屯、线，在选定的施工位置放出开挖线位置，依据开挖线位置向下挖掘 工作井和接收井;其中，所述工作井采用方形沉井结构，方形沉井结构净空尺寸为长LX宽 B，净深度为3m~9m，且所述工作井四周侧墙诱注钢筋混凝±，工作井井底铺设混凝±封底 并诱注钢筋混凝±底板；步骤二、工作井上设活动式工作平台，活动式工作平台上设起重 架，起重架装电动卷扬机，所述活动式工作平台和起重架上架设工作棚;步骤Ξ、在工作井 底部铺设碎石，碎石内埋设巧木，巧木上水平安装顶管导轨，并沿顶管导轨方向安装顶管顶 进设备，顶管顶进设备设置有千斤顶，所述工作井侧墙上设置用于支撑千斤顶的后背墙;步 骤四、将首节混凝±管道放置在顶管导轨上，并通过顶管顶进设备顶进，在位于首节混凝± 管道前端的工作井侧墙上挖掘一个深30~50厘米、断面形状与首节混凝±管道相同的坑 道，通过顶管顶进设备将首节混凝±管道顶进坑道，如此重复挖掘和顶进，将首节混凝±管 道完全顶进坑道;步骤五、首节混凝±管道顶进后再在顶管导轨上放置下一节混凝±管道， 并重复边挖掘坑道边顶进管道，将所有混凝±管道顶进;步骤六、将所有混凝±管道通过混 凝±承插管结构连接并顶紧，混凝±承插管结构的插口和承口之间设置0型橡胶圈，顶紧后 任意相邻两个混凝上管道的管口内侧留10~20mm的空隙且两管间的孔隙为10~15mm;步骤 屯、混凝±管道顶紧后通过混凝±管道预留的压浆孔进行管道注浆。该专利不能解决在施 工时地面结构变形进行控制，导致地面结构变形量大的问题。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供浅埋深顶管控制地面结构变形的设备及 施工方法，在浅埋深顶管施工基本没有纵向±体变形及深层±体水平位移的计算公式，在 顶管工程现场主要集中在对地面变形的监测，对于在顶管施工过程中深层±体移动、±压 力、孔隙水压力、地下水位变化的现场监测W及判断扰动区±体性质变化的标准贯入度试 验和静力触探。
[0004] 本发明是通过如下技术方案实现的：浅埋深顶管控制地面结构变形的设备，包括 设置在沉井背景墙前侧的枕木，所述枕木上设有与若干组顶搞一端连接的枕铁，所述顶搞 的另一端固接有顶铁，所述顶铁顶置在混凝上管的侧壁上，所述混凝上管上设有注浆孔。
[0005] 进一步地，所述背景墙的厚度为50cm，外径尺寸为5m，深度为3.5m。
[0006] 进一步地，所述顶搞为3套，规格为200T。
[0007] 进一步地，所述混凝±管设置的位置为距地面1.5~3m。
[000引进一步地，所述混凝±管直径为1.4~3.6m。
[0009] 本发明还提供了一种使用浅埋深顶管控制地面结构变形的设备施工方法，包括W 下步骤：
[0010] 步骤1，按照设计在原始地貌布设开挖线，按照所述开挖线设定位置和设定深度向 下挖掘沉井和接收坑；
[0011] 步骤2，利用总顶力计算公式(1)进行设备选择，
[0012] P = nXGXL……(1)；
[0013] 步骤3,对沉井背景墙的截面积公式(2)计算，
[0014] F>P/[0]……（2)，
[0015] 根据截面积公式(2)确定和选取钢筋混凝±沉井背墙尺寸；
[0016] 步骤4,使用枕木上设有的顶搞将工作管顶进坑道，将所述工作管完全顶进坑道 后，将第一混凝±管与工作管连接，通过顶搞将所述第一混凝±管完全顶进坑道，再将第二 混凝±管和第一混凝±管连接，顶进坑道，重复上述工序若干次，将所有混凝±管道顶进坑 道，直到到达接收坑位置；
[0017] 步骤5,将所有混凝±管通过混凝±承插管结构连接顶紧，对注浆孔进行对注浆。
[0018] 进一步地，所述根据顶力的作用点与沉井背景墙被动±压力的合力作用点的相对 位置重合时，沉井背景墙的允许抗力按照公式(3)计算：
[0019] 化=B/K(0. SytfKp+yHhKp+SCHKp)……（3)。
[0020] 进一步地，所述顶管过程中进行勤顶、勤挖和及时灌浆，控制顶管高程里程轴线并 及时纠偏。
[0021] 进一步地，所述在顶进施工期间，进行连续匀速顶进，顶进过程中顶进速度与出± 速度保持平衡。
[0022] 与现有技术相比，优越效果在于:本发明能浅埋深顶管施工中减少开挖量和回填 量，获得很大的经济效益，在不影响交通的情况下，完成施工任务，同时获得社会效益。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明所述浅埋深顶管控制地面结构变形的设备剖视图；
[0024] 图2为图1的平面结构图；
[0025] 图3为本发明根据附表1在地面高程结构变形效果对比示意图。
[00%]附图标记如下：
[0027] 1-沉井背景墙，2-枕木，3-枕铁，4-顶搞，5-顶铁，6-混凝±管，7-注浆孔，8-路面， 9-接受坑，10-工作管，11-原始地貌。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细说明。
[00巧]实施例1
[0030]如图1-2所示，具体说明本发明提供的浅埋深顶管控制地面结构变形的设备，包括 设置在沉井内的沉井背景墙1前侧的枕木2,所述枕木2上设有与若干组顶搞4 一端连接的枕 铁3,所述顶搞4的另一端固接有顶铁5,所述顶铁5顶置在混凝±管6的侧壁上，所述混凝± 管6上设有注浆孔7,所述混凝±管6设置的位置为距地面1.5~3m。所述背景墙1的厚度为 50cm，外径尺寸为5m，高度为3.5m。本实施例中，所述顶搞4优选为3套，规格为200T。其中的 所述混凝±管6直径为1.4~3.6m范围，优选3.5m。在混凝±管6就位后，施工人员对混凝± 管6中屯、及前端和后端的管底高程进行测量，确认合格后方可顶进;顶进过程中必须勤顶、 勤挖及时注浆，禁止欠挖、超挖和不及时注浆等现象出现;顶进开始时，要缓慢进行，等到各 接触部件连接密合后，再按正常顶进速度顶进;施工过程中要经常测量与校正，发现偏差后 及时进行纠偏，且要逐步和分步骤进行纠偏。如图1所示，混凝±的沉井背景墙1与枕木2、枕 铁3主要提供支持力，顶搞4提供顶力，顶铁5增加混凝±管6的受力面积，通过注浆孔7及时 进行注浆，^免±体变形，导致路面8沉降由于机械掘进震动过大，可能造成路面W下结构 变形，所W优选采用人工进行挖掘。
[0031] 实施例2
[0032] 本实施例中，本发明提供的一种使用浅埋深顶管控制地面结构变形的设备施工方 法，包括W下步骤：
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