一種矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頂管施工技術(shù)，特別涉及一種矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]頂管施工是一種非開挖施工方法，它是指一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管道完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管道繼續(xù)頂進(jìn)。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起，管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。
[0003]普通頂管通道縱向連接穩(wěn)定性較弱，在縱向外力、側(cè)向推力和縱向位移條件下容易產(chǎn)生頂管管節(jié)接頭處張開和漏水，同時(shí)存在后期周邊建(構(gòu))筑物施工對(duì)已經(jīng)施工完成的頂管通道產(chǎn)生側(cè)向推力，在頂管過程中是沒有考慮如何加強(qiáng)頂管通道的縱向連接強(qiáng)度的。因此，提高頂管通道自身穩(wěn)定性就極為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中頂管管節(jié)連接處受縱向外力、側(cè)向推力和縱向位移易張開和漏水所的問題，提供一種矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法，該施工方法能提高矩形頂管通道自身的穩(wěn)定性，從而解決頂管管節(jié)連接處受外力易張開和漏水的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法，包括以下步驟:
(1)施工準(zhǔn)備:對(duì)矩形頂管所在地層的地質(zhì)條件和水文條件進(jìn)行了解，做好施工工具的準(zhǔn)備和施工過程的規(guī)劃；
(2)測(cè)放孔位:在待連接的矩形頂管管節(jié)端面上對(duì)應(yīng)地開設(shè)多個(gè)預(yù)應(yīng)力通孔，所述預(yù)應(yīng)力通孔沿矩形頂管軸向貫穿其管壁，并在預(yù)應(yīng)力通孔內(nèi)預(yù)埋注漿管；
(3)安放錨索:鋼絞線端部用鎖具鎖緊，采用人工配合卷揚(yáng)機(jī)將整束鋼絞線依次穿入相鄰矩形頂管的預(yù)應(yīng)力通孔內(nèi)，從矩形頂管的始發(fā)井方向穿向接收井，使矩形頂管管節(jié)縱向上連接成整體，所述鋼絞線采用多根鋼絞線編制成鋼絞線束，即為錨索；
(4 )錨具安裝:在組合后的矩形頂管兩端的鋼絞線端部安裝預(yù)應(yīng)力錨具及其夾片，并安裝與預(yù)應(yīng)力錨具配合使用的限位板，與錨具配套使用的千斤頂和壓力表就位；
(5 )預(yù)應(yīng)力錨具及其夾片同鋼絞線束打緊后，采用在組合后的矩形頂管兩端對(duì)稱、整體張拉鋼絞線束，分兩次逐級(jí)張拉鋼絞線，按設(shè)計(jì)張力的50%及100%進(jìn)行張拉，要達(dá)到其中不平衡的鋼絞線束不超過一束；
(6)鋼絞線鎖定:鋼絞線張拉完畢后，立即用夾片將錨索鎖定于錨具上，切割去掉多余的鋼絞線頭；
(7)—次注漿:鋼絞線張拉和鎖定完畢后采用真空灌漿工藝注漿，用壓漿泵將水泥漿從始發(fā)井預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋的注漿管注入注漿孔內(nèi)，灌注壓力為0.5-0.7MPa ;隨著水泥漿的灌入，從接收井預(yù)埋注漿觀察孔流出水流，當(dāng)接收井當(dāng)出現(xiàn)濃漿時(shí)，關(guān)閉觀察孔，從始發(fā)井繼續(xù)注入2分鐘時(shí)間的漿液；
(8)二次注漿:第一次注漿初凝后，再次注漿進(jìn)行補(bǔ)充灌漿，二次注漿壓力為
0.5-0.7Mpa ;以便能同第一次注漿所形成的具有一定強(qiáng)度的錨固體混合均勻。
[0006]作為優(yōu)選，步驟(2)中的預(yù)應(yīng)力通孔設(shè)置在矩形頂管的頂板和底板上。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(3)中鋼絞線束采用7根公稱直徑為15.2mm的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線編制而成，所述鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa。
[0008]作為優(yōu)選，步驟(5)中鋼絞線束張拉操作時(shí)，張拉千斤頂?shù)妮S線必須與錨索軸線一致，預(yù)應(yīng)力錨具環(huán)面、夾片和錨索體張拉部分不得有泥沙、銹蝕層或其他污物。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(5)中按設(shè)計(jì)要求的鋼絞線束張拉順序進(jìn)行張拉，張拉力加載速率要平緩，錨索實(shí)際伸長值與理論伸長值之比要在90%~100%范圍內(nèi)。
[0010]作為優(yōu)選，步驟(5 )中鋼絞線束張拉完畢后，留出長30-50mm的鋼絞線束端頭。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(6)中鋼絞線鎖定必須在壓力表穩(wěn)定后進(jìn)行，末次張拉完成并鎖定后，切除錨索外露段，并用砼封蓋錨具頂部；以防止錨頭風(fēng)化侵蝕。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(7)中的注漿材料為普硅42.5R純水泥漿，水灰質(zhì)量比為
0.40-0.50:lo
[0013]作為優(yōu)選，步驟(8)的第二次注漿的實(shí)際注漿量要大于理論的注漿量，采用孔底注漿工藝，以孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)；如一次注不滿或注漿凝固后產(chǎn)生收縮，孔口要補(bǔ)充注漿，直至注滿為止。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本施工方法提供了一種將矩形頂管管節(jié)連接加固的方法，通過在矩形頂管端面沿頂管軸向打預(yù)應(yīng)力孔通孔，并用錨索穿過預(yù)應(yīng)力通孔將始發(fā)井到接收井的多個(gè)矩形頂管連接起來，通過對(duì)錨索的張拉和鎖定，并注漿固定，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線把管節(jié)從縱向上連接形成整體，提高了整個(gè)頂管通道的縱向剛度，有效的提高了頂管通道自身的穩(wěn)定性，施工工藝簡單，降低了頂管通道周邊建筑物或構(gòu)筑物后期施工時(shí)對(duì)自身的影響，降低后期維護(hù)費(fèi)用，綜合造價(jià)低。
[0015]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法的施工流程圖。
[0016]圖2為矩形頂管管節(jié)上預(yù)應(yīng)力通孔的開孔位置示意圖。
[0017]圖3為圖2的側(cè)向視圖。
[0018]圖4為矩形頂管管節(jié)的底板上布置預(yù)應(yīng)力通孔的示意圖。
[0019]圖5為矩形頂管管節(jié)端部錨具安裝示意圖。
[0020]圖6為圖5的左視圖。
[0021 ] 圖中標(biāo)記:1-矩形頂管，2-預(yù)應(yīng)力通孔，3-預(yù)應(yīng)力錨具，4-鋼絞線束，5-頂管端部鋼板，6-注漿孔，7-夾片，11-頂板，12-底板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0023]
實(shí)施例
[0024]本實(shí)施例某地區(qū)的地下大型商場(chǎng)過街通道為例進(jìn)行說明，該過街地下通道采用矩形頂管法施工，由于該地下通道在規(guī)劃上存在交叉，所以每條頂管通道施工時(shí)對(duì)已經(jīng)施工完畢的頂管可能產(chǎn)生側(cè)向不平衡推力，故需要對(duì)每條頂管通道進(jìn)行縱向剛度加強(qiáng)，如圖1至圖6所示，本實(shí)施例采用矩形頂管管節(jié)連接加固的錨索施工方法，包括以下步驟:
(1)施工準(zhǔn)備:對(duì)矩形頂管所在地層的地質(zhì)條件和水文條件進(jìn)行了解，做好施工工具的準(zhǔn)備和施工過程的規(guī)劃；
(2)測(cè)放孔位:在待連接的矩形頂管管節(jié)端面上對(duì)應(yīng)地開設(shè)多個(gè)預(yù)應(yīng)力通孔，所述預(yù)應(yīng)力通孔沿矩形頂管軸向貫穿其管壁，并在預(yù)應(yīng)力通孔內(nèi)預(yù)埋注漿管；如圖2所示，在待連接的矩形頂管I上開有預(yù)應(yīng)力通孔2 ;
(3)安放錨索:鋼絞線端部用鎖具鎖緊，采用人工配合卷揚(yáng)機(jī)將整束鋼絞線依次穿入相鄰矩形頂管的預(yù)應(yīng)力通孔內(nèi)，從矩形頂管的始發(fā)井方向穿向接收井，使矩形頂管管節(jié)縱向上連接成整體，所述鋼絞線采用多根鋼絞線編制成鋼絞線束，即為錨索；
(4 )錨具安裝:在組合后的矩形頂管兩端的鋼絞線端部安裝預(yù)應(yīng)力錨具及其夾片，并安裝與預(yù)應(yīng)力錨具配合使用的限位板，與錨具配套使用的千斤頂和壓力表就位；如圖5和圖6所示，在矩形頂管I的頂管端部鋼板5上安裝有預(yù)應(yīng)力錨具3，本實(shí)施例選用錨具的孔數(shù)為5孔，每孔內(nèi)穿過一組鋼索線束4，在穿過預(yù)應(yīng)力錨具3的鋼索線束上安裝有夾片7用于鎖定鋼索線束4的位置；在鋼絞線束4安放之前，將預(yù)應(yīng)力通道孔2端部的頂管端部鋼板5上面用氧焊割一個(gè)圓形的小孔，將注漿管6埋入；
(5 )預(yù)應(yīng)力錨具及其夾片同鋼絞線束打緊后，采用在組合后的矩形頂管兩端對(duì)稱、整體張拉鋼絞線束，分兩次逐級(jí)張拉，按設(shè)計(jì)張力的50%及100%進(jìn)行張拉，要達(dá)到其中不平衡的鋼絞線束不超過一束；如圖1所示，張拉同束鋼絞線由矩形頂管兩端對(duì)稱同步進(jìn)行，本實(shí)施例錨索張拉順序遵循縱、橫、豎，對(duì)稱的原則跳孔張拉，按1、1 — 3、8 — 11、16 — 13、14 — 5、6 — 2、9 — 4、7 — 12、15預(yù)應(yīng)力通道孔內(nèi)的錨索進(jìn)行張拉；
(6)鋼絞線鎖定:鋼絞線張拉完畢后，立即用夾片將錨索鎖定于錨具上，切割去掉多余的鋼絞線頭；
(7)—次注漿:鋼絞線張拉和鎖定完畢后采用真空灌漿工藝注漿，用壓漿泵將水泥漿從始發(fā)井預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋的注漿管注入注漿孔內(nèi)，灌注壓力為0.5-0.7MPa ;隨著水泥漿的灌入，從接收井預(yù)埋注漿觀察孔流出水流，當(dāng)接收井當(dāng)出現(xiàn)濃漿時(shí)，關(guān)閉觀察孔，從始發(fā)井繼續(xù)注入2分鐘時(shí)間的漿液；
(8)二次注漿:第一次注漿初凝后，再次注漿進(jìn)行補(bǔ)充灌漿，二次注漿壓力為
0.5-0.7Mpa ;以便能同第一次注漿所形成的具有一定強(qiáng)度的錨固體混合均勻。
[0025]如圖2至圖4所示，矩形頂管I的預(yù)應(yīng)力通孔2設(shè)置在矩形頂管的頂板11和底板12上。具體地，本實(shí)施例中在矩形頂管的頂板11上設(shè)有6個(gè)預(yù)應(yīng)力通孔，底板12上設(shè)有10個(gè)預(yù)應(yīng)力通孔，共16個(gè)預(yù)應(yīng)力通孔，并對(duì)預(yù)應(yīng)力通孔編號(hào)為1-16。
[0026]本實(shí)施例中，鋼絞線束采用7根公稱直徑為15.2mm的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線編制而成，所述鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa，張拉控制應(yīng)力為1395MPa。
[0027]本實(shí)施例中，步驟(5)中鋼絞線束張拉操作時(shí)，張拉千斤頂?shù)妮S線必須與錨索軸線一致，預(yù)應(yīng)力錨具環(huán)面、夾片和錨索體張拉部分不得有泥沙、銹蝕層或其他污物。
[0028]本實(shí)施例中，步驟(5)中按設(shè)計(jì)要求的鋼絞線束張拉順序進(jìn)行張拉，張拉力加載速率要平緩，錨索實(shí)際伸長值與理論伸長值之比要在90%-100%范圍內(nèi)。本實(shí)施例中，設(shè)計(jì)張力的計(jì)算為:本實(shí)施例使用張拉千斤頂及油表必須經(jīng)過標(biāo)定，按照進(jìn)場(chǎng)的千斤頂標(biāo)定的插值計(jì)算公式，計(jì)算出張拉力和壓力表的讀數(shù)值。
[0029]本工程公稱直徑15.2mm的1*7標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，張拉控制應(yīng)力:1395MPa，那么每一束鋼絞線的張拉力為:1395*140mm2=195.160KN。
[0030]在進(jìn)行整體張拉前，取10%_20%的設(shè)計(jì)張拉荷載進(jìn)行預(yù)張拉，使其各部位接觸