頂管隧道的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種頂管隧道，包括頂管本體，所述頂管本體包括弧形轉(zhuǎn)彎段，所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)設(shè)有待加固區(qū)域，所述待加固區(qū)域覆設(shè)有加固層。通過在所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)的所述待加固區(qū)域澆筑漿液形成所述加固層，可以大大提高施工處土地的強(qiáng)度，從而使所述弧形轉(zhuǎn)彎段承受偏心力引起的徑向推力，避免頂管向所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)偏離，影響施工質(zhì)量，同時(shí)還可以防止因土體失穩(wěn)破壞而引起施工安全事故，確保管節(jié)頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行。
【專利說明】
頂管隧道
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及頂管隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頂管隧道。
【背景技術(shù)】
[0002]頂管法作為隧道的一種非開挖施工方法，由于其對城市交通和環(huán)境安全影響小、技術(shù)先進(jìn)、功效高、施工成本較低等突出優(yōu)勢，在城市電力隧道施工中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]繁華城區(qū)電力隧道線路選擇受城市地下密布的市政管線、密集的建筑物基礎(chǔ)、繁忙的路面交通以及城市規(guī)劃等多種因素制約，有時(shí)隧道線路不得不在蜿蜒道路之下延伸，整條電力隧道被劃分為若干隧道段，各隧道段之間須由小轉(zhuǎn)彎曲線隧道段進(jìn)行連接。與直線段和一般曲線段隧道相比，小轉(zhuǎn)彎半徑曲線隧道(轉(zhuǎn)彎半徑小于150m)的頂管法施工難度大、技術(shù)要求高、軸線方向難以控制，尤其在軟弱土層中進(jìn)行小轉(zhuǎn)彎半徑曲線隧道的頂管法施工，軟弱土層往往難以承受偏心頂力引起的徑向推力，極易導(dǎo)致頂管隧道軸線向曲線外側(cè)偏離，而無法沿著設(shè)計(jì)的隧道軸線頂進(jìn)，同時(shí)軸線偏離產(chǎn)生的擠土效應(yīng)將造成地面的隆起及沉降，會威脅管線以及地面建(構(gòu))筑物的安全，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致土體失穩(wěn)破壞，引發(fā)施工安全事故。此外，管節(jié)在頂進(jìn)過程中，其端面承受軸向推力和徑向剪力的同時(shí)作用，傳統(tǒng)鋼承口式管節(jié)的平口端面對接，容易產(chǎn)生管節(jié)端面錯(cuò)臺而導(dǎo)致漏水。目前，對于小轉(zhuǎn)彎半徑曲線隧道，一般采用在曲線隧道段的中間插入豎井的方式以折線隧道代替曲線隧道，以解決施工難題。然而，在曲線隧道段的中間插入豎井的施工將大大增加工程造價(jià)并延長工期，同時(shí)也將對交通和城市環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種頂管隧道，通過注漿加固提高土體強(qiáng)度，以承受偏心頂力引起的徑向推力，避免頂管向曲線外側(cè)偏離，同時(shí)防止土體失穩(wěn)破壞而引起施工安全事故，確保管節(jié)頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種頂管隧道，包括頂管本體，所述頂管本體包括弧形轉(zhuǎn)彎段，所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)設(shè)有待加固區(qū)域，所述待加固區(qū)域覆設(shè)有加固層。
[0007]下面對進(jìn)一步的技術(shù)方案進(jìn)行說明:
[0008]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述弧形轉(zhuǎn)彎段的直徑為d，所述弧形轉(zhuǎn)彎段包括起始端和終止端，所述加固層的長度范圍為由所述弧形轉(zhuǎn)彎段的起始端前O?2d處至所述弧形轉(zhuǎn)彎段的終止端后O?2d處。
[0009]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加固層的厚度范圍為所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外壁至所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)0.5d?3d處。
[0010]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加固層的兩端均設(shè)有下傾斜面段。
[0011]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加固層的材料為水泥漿、砂漿或混凝土漿。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括多個(gè)注漿孔，多個(gè)所述注漿孔均與所述待加固區(qū)域連通。
[0013]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述弧形轉(zhuǎn)彎段包括至少兩段管節(jié)段，兩段所述管節(jié)段包括第一管節(jié)段和第二管節(jié)段，所述第一管節(jié)段的一端面設(shè)有凹榫，所述第二管節(jié)段與所述凹榫相對的一端設(shè)有凸榫，所述凹榫和所述凸榫配合卡接。
[0014]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括連接鋼環(huán)，所述連接鋼環(huán)套裝于所述第一管節(jié)段與所述第二管節(jié)段的接合處。
[0015]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段的延伸方向布置的多個(gè)加固機(jī)構(gòu)，多個(gè)所述加固機(jī)構(gòu)均包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段的剖面設(shè)置、并交叉連接第一抗剪切件和第二抗剪切件。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0017]上述頂管隧道通過在所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)的所述待加固區(qū)域澆筑漿液形成所述加固層，可以大大提高施工處土地的強(qiáng)度，從而使所述弧形轉(zhuǎn)彎段承受偏心力引起的徑向推力，避免頂管向所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)偏離，影響施工質(zhì)量，同時(shí)還可以防止因土體失穩(wěn)破壞而引起施工安全事故，確保管節(jié)頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的頂管隧道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的頂管隧道的剖面圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的管節(jié)段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:
[0022]100、頂管本體，120、弧形轉(zhuǎn)彎段，122、管節(jié)段，123、凹榫，124、第一管節(jié)段，125、凸榫，126、第二管節(jié)段，200、待加固區(qū)域，300、加固層，320、下傾斜面段，400、注漿孔，500、連接鋼環(huán)，600、加固機(jī)構(gòu)，620、第一抗剪切件，640、第二抗剪切件，700、頂管隧道始發(fā)井，800、
頂管隧道接收井。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0024]如圖1所示，一種頂管隧道，包括頂管本體100，所述頂管本體包括弧形轉(zhuǎn)彎段120，所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外側(cè)設(shè)有待加固區(qū)域200，所述待加固區(qū)域200覆設(shè)有加固層300。
[0025]其中，上述頂管隧道主要針對對軟土層中曲線段隧道施工的受力偏移問題進(jìn)行解決，具體的是在所述頂管本體100的所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的較大弧長的外側(cè)預(yù)留出所述待加固區(qū)域200，并向該區(qū)域澆筑建筑泥漿漿液從而形成所述加固層300，由此來加固提高土體的強(qiáng)度，從而使所述弧形轉(zhuǎn)彎段120承受偏心力引起的徑向推力，避免頂管向所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外側(cè)偏離，影響施工質(zhì)量，同時(shí)還可以防止因土體失穩(wěn)破壞而引起施工安全事故，確保管節(jié)頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行。
[0026]此外，所述加固層300的材料為水泥漿、砂漿或混凝土漿。所述加固層可以根據(jù)施工地土層的性質(zhì)及施工強(qiáng)度的需要等靈活選擇材料類型，不僅可以降低施工難度和成本，還可以提高所述加固層300的工作可靠性。在其他實(shí)施例中也可以采用其他類型或性質(zhì)的材料。所述加固層300的兩端均設(shè)有下傾斜面段320。優(yōu)選將所述加固層300的兩端建造成所述下傾斜面段320，即該下傾斜面段320的厚度由中間向兩端呈遞減趨勢，可以節(jié)省建造的材料使用量，降低建造成本。
[0027]所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的直徑為d，所述弧形轉(zhuǎn)彎段包括起始端和終止端，所述加固層300的長度范圍為由所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的起始端前O?2d處至所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的終止端后O?2d處。其中，所述待加固區(qū)域200為覆蓋于頂進(jìn)管道上方一定面積的澆灌區(qū)域，將所述加固層300的長度限定為由所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的起始端前O?2d處至所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的終止端后O?2d處的范圍內(nèi)，在起到良好加固土體強(qiáng)度、防止頂管因受徑向推力而發(fā)生側(cè)偏的同時(shí)，還可以較優(yōu)的降低施工成本和時(shí)間，提高施工效率。
[0028]此外，所述加固層300的厚度范圍為所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外壁至所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外側(cè)0.5d?3d處。將所述加固層300的厚度限定為所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外壁至所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外側(cè)0.5d?3d處，同時(shí)保證所述加固層300與頂管隧道的中心重合，且優(yōu)選所述加固層的上下方向的厚度為0.5d?2d，可以實(shí)現(xiàn)防止頂管因承受偏心頂力引起的徑向推力而產(chǎn)生向所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的外側(cè)偏離的問題，進(jìn)一步的還可以對施工周邊的土體起到加固的作用，確保施工安全。
[0029]上述頂管隧道還包括多個(gè)注漿孔400，多個(gè)所述注漿孔400均與所述待加固區(qū)域200連通。通過設(shè)置多個(gè)所述注漿孔400，并保證它們均與所述待加固區(qū)域200連接并連通，可以一定程度上提高注漿的速度，從而提高施工效率，另外在某個(gè)注漿孔400發(fā)生堵塞等問題時(shí)，其它的注漿孔也可以保證施工的順利進(jìn)行。
[0030]如圖2，圖3所示，所述弧形轉(zhuǎn)彎段120包括至少兩段管節(jié)段122，兩段所述管節(jié)段122包括第一管節(jié)段124和第二管節(jié)段126，所述第一管節(jié)段124的一端面設(shè)有凹榫123，所述第二管節(jié)段126與所述凹榫123相對的一端設(shè)有凸榫125，所述凹榫123和所述凸榫125配合卡接。
[0031]為了方便施工，本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述弧形轉(zhuǎn)彎段120由至少兩段管節(jié)段122組成，具體的是通過所述第一管節(jié)段124的凹榫與所述第二管節(jié)段126的凸榫相互配合拼接裝配而成，通過該裝配結(jié)構(gòu)可以形成抗剪切鍵，可有效抵抗偏心頂力引起的徑向推力，從而避免所述第一管節(jié)段124和所述第二管節(jié)段126發(fā)生端面錯(cuò)臺，影響施工質(zhì)量。
[0032]上述頂管隧道還包括連接鋼環(huán)500，所述連接鋼環(huán)500套裝于所述第一管節(jié)段124與所述第二管節(jié)段126的接合處。在所述第一管節(jié)段124和所述第二管節(jié)段126的拼合處的外側(cè)套裝所述連接剛環(huán)，可以進(jìn)一步起到連接加固、防止兩者發(fā)生交錯(cuò)分離的問題。
[0033]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述頂管隧道還包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的延伸方向布置的多個(gè)加固機(jī)構(gòu)600，多個(gè)所述加固機(jī)構(gòu)600均包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的剖面設(shè)置、并交叉連接第一抗剪切件620和第二抗剪切件640。其中，所述第一抗剪切件620和所述第二剪切鋼筋640為交叉拼接成的X型加固結(jié)構(gòu)，該X型加固結(jié)構(gòu)的四個(gè)端部均與頂管的側(cè)壁抵緊接觸，且該X型加固結(jié)構(gòu)沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段120的剖面方向布置，由此可以對所述凹榫123和所述凸榫125起到保護(hù)作用，防止兩者因受力過大而產(chǎn)生疲勞斷裂的問題，提高該頂管隧道的工作可靠性和安全性。優(yōu)選的，所述第一抗剪切件620和所述第二抗剪切件640為直徑為12?20mm規(guī)格的螺紋鋼筋，安裝時(shí)均與所述第一管節(jié)段124和所述第二管節(jié)段126的軸向鋼筋焊接連接，并沿軸向間距200mm均勻分布，已保證足夠的抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)指出，上述“第一、第二.....”僅用于對相同物件的區(qū)分和指代，并分對數(shù)量等的保護(hù)范圍的限定。
[0034]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頂管隧道，其特征在于，包括頂管本體，所述頂管本體包括弧形轉(zhuǎn)彎段，所述弧形轉(zhuǎn)彎段的外側(cè)設(shè)有待加固區(qū)域，所述待加固區(qū)域覆設(shè)有加固層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，所述弧形轉(zhuǎn)彎段的直徑為d，所述弧形轉(zhuǎn)彎段包括起始端和終止端，所述加固層的長度范圍為由所述弧形轉(zhuǎn)彎段的起始端前O?2d處至所述弧形轉(zhuǎn)彎段的終止端后O?2d處。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頂管隧道，其特征在于，所述加固層的厚度范圍為0.5d?3d。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，所述加固層的兩端均設(shè)有下傾斜面段。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，所述加固層的材料為水泥漿、砂漿或混凝土楽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，還包括多個(gè)注漿孔，多個(gè)所述注漿孔均與所述待加固區(qū)域連通。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，所述弧形轉(zhuǎn)彎段包括至少兩段管節(jié)段，兩段所述管節(jié)段包括第一管節(jié)段和第二管節(jié)段，所述第一管節(jié)段的一端面設(shè)有凹榫，所述第二管節(jié)段與所述凹榫相對的一端設(shè)有凸榫，所述凹榫和所述凸榫配合卡接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頂管隧道，其特征在于，還包括連接鋼環(huán)，所述連接鋼環(huán)套裝于所述第一管節(jié)段與所述第二管節(jié)段的接合處。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管隧道，其特征在于，還包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段的延伸方向布置的多個(gè)加固機(jī)構(gòu)，多個(gè)所述加固機(jī)構(gòu)均包括沿所述弧形轉(zhuǎn)彎段的剖面設(shè)置、并交叉連接第一抗剪切件和第二抗剪切件。
【文檔編號】E21D9/00GK205503133SQ201620191451
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】黎偉, 房營光, 谷任國, 顏天佑, 唐宗順, 張彬, 歐振鋒
【申請人】廣州電力設(shè)計(jì)院, 華南理工大學(xué)