一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法与流程

本发明涉及顶管施工，特别涉及一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，各个大城市正在大力推进交通的建设，地铁、铁路、高速公路、市政道路等越来越多，城市规模的不断发展，促使城市基础配套设施必须进行完善，各类管线都要进行敷设，为节约地上空间，目前各种管线多采用地下埋设的方式，但在人口密集的市区或主干道开挖埋设管道对于周边居民及交通影响较大，因此顶管施工在城市管道建设中的应用越来越广泛。

2、当给管道需要下穿时，有时候会遇到同时下穿地铁、高速公路、市政道路等情况条件，顶管施工是一种比较常规采用的方法，而市政道路沿线下方会有雨水管、电力、电力隧道、污水管、通信、燃气管、输水管及给水管。当管道下穿铁路时，不可避免的会出现多根给水管、中水管和排水管，尤其考虑到下穿铁路的特殊性，给排水管道也会设置备用，这样的设置会出现多根给水管(中水管)和排水管同时下穿铁路。由于给水管是安全性和干净度要求高，给水管不能和排水管靠得太近，否则会影响给水管的使用，以免造成负面污染。如果给水管和污水管分开顶进，则会造成较大的投资，增加工作井，而且顶进时管道距离铁路靠得太近，不满足规范要求而且容易造成安全事故。因此设计一种多管道下穿铁路施工顶管方案、顶进工作井和在顶管过程中提高顶管准确度、精确度有着非常重要的作用。

3、同时对于土质不良情况下，对于顶管施工来说是非常不稳定的因素，其原因是在顶进过程中，人工挖土会造成土体的扰动，每顶进一步出土量较多，极易引起管前塌方，加固的土体呈大块坍塌，同时连带未注浆土体一同掉落，同时在顶进过程中，无法保证施工质量，时不时的塌方严重影响施工进度和施工安全，因此在顶管施工时需要在顶管内部对上方岩层进行加固，尤其是穿越铁路、地铁、高速公路这种特殊节点位置。目前顶管岩层加固常规的是在地表进行注浆，但地表注浆要求高，且工序繁琐，多根管道下穿铁路时地下管线太多，只能浅层表层地面加固，不能对管线以下的深层地层和管道基础进行加固，地表注浆受限，该方法不适合于多根管道下穿铁路的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服施工多根管道下穿铁路桥过程中管道错综复杂、管道相互干扰污染，地表注浆受限等局限性的问题，提供一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、施工顶进工作井和接收工作井；所述顶进工作井设置有第一工作室和第二工作室，所述第一工作室用于顶进给水管，所述第二工作室用于顶进污水管，所述接收工作井对应设置有第一接收室和第二接收室；

5、步骤s2、沿施工管道设计轴线，在所述顶进工作井内进行给水顶管和污水顶管的施工，所述给水顶管和所述污水顶管按照顶管施工步骤进行，施工的所述顶管包括首节管节和通用管节，所述首节管节的管壁周向布置有多个圆孔管片，所述顶管施工步骤包括以下：

6、步骤s21、在所述顶进工作井内顶进所述首节管节，打开所述首节管节的管壁的所述圆孔管片，向周围土层进行锚杆施工；

7、步骤s22、继续顶进所述通用管节，每顶进一节，按照步骤s21在所述首节管节上进行锚杆施工；顶完所有所述通用管节，其中所述首节管节顶出至所述接收工作井；

8、步骤s3、在所述给水顶管和所述污水顶管内放置支架，所述支架有多个，多个所述支架间隔设置在所述顶管长度方向上；

9、步骤s4、采用顶管机将分别将给水管和污水管顶进所述顶管内，并将多根管道固定在所述支架上；

10、步骤s5、对所述给水顶管和所述污水顶管内填充水泥砂浆。

11、在本发明的技术方案中，顶管内有多根管道，多根给水管道和污水管道于一体进行同步顶管，给水和污水管分别形成两个顶进工作井和接收井舱室，即顶进工作井里面给水和污水在一起，将顶进工作井和接受工作室分开为两个室，分干净区和污染区，防止污染，顶进时，首节管节的管壁上具有可拆卸式圆孔管片，圆孔管片提前预留好，圆孔管片打开可以用于从管道内部给地下不良地质施工锚杆，锚杆能对周边岩层进行加固，通用管节为通用结构的顶管，首节管节带有圆孔管片管节顶出至接收井，不能作为永久管道，在顶管内设置支架，为便于穿管控制标高固定管位，多根管道包括了给水管、排水管、中水管等，用顶管机顶进管道内，然后安装管道，将管道放进支架上，最后在顶管内填充水泥砂浆。

12、作为本发明的优选方案，所述第一工作室还设置有中水管，中水管和给水管在同一个给水顶管中进入接收工作井的第一接收室。

13、作为本发明的优选方案，所述锚杆施工完后用法兰封住所述圆孔管片，防止地下水从所述圆孔管片进入管道内。

14、作为本发明的优选方案，所述顶进工作井内部设置激光发射装置和激光接收装置，激光反射装置设置在所述首节管节或所述支架上。在所述顶管施工步骤中，所述激光反射装置设置在所述首节管节上；所述支架安装时，所述激光反射装置设置在所述支架上。按照施工管道设计轴线设计激光的线路，从激光发射装置内发出激光，通过激光反射装置的反射进入到激光接收装置内，以此判断顶管或支架是否安装正确。当激光反射装置到激光接收装置的光超过一定正常范围时，表示发生偏转。采用激光器定位保证顶管沿坡度顶进时防止顶偏，也可以用于后续给水管和污水管沿着坡度安装防止纠偏。

15、作为本发明的优选方案，所述支架为钢支架，具有强度高，耐久性的优点，大管径的顶管一次顶进长度较大，为便于穿管控制标高固定管位。

16、作为本发明的更优选方案，多根管道采用管箍固定在所述支架上。

17、作为本发明的优选方案，填充水泥砂浆过程中，为防止水泥砂浆流失，在所述顶管管道下游用盲板封住，从所述顶管管道下游往所述顶管管道上游进行全断面水泥砂浆注浆。在本发明中，所述顶管管道下游是指顶管标高较低的一侧，所述顶管管道上游是指顶管标高较高的一侧。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果：

19、1、本发明顶管内有多根管道，多根给水管道和污水管道于一体进行同步顶管，给水和污水管分别形成两个顶进工作井和接收井舱室，即顶进工作井里面给水和污水在一起，将顶进工作井和接受工作室分开为两个室，分干净区和污染区，在顶管里面给水管和污水管分开顶进，特殊的顶进工作井和接收工作井，特殊的管道构造布置形式，防止污染。

20、2、本发明在顶管管节内部施工锚杆，锚杆能对周边岩层进行加固，不同于地表注浆的常规方法，本发明适合于多种管径要求的顶管施工，便于施工、节省投资，质量佳，避免渗漏现象的发生。

技术特征：

1.一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，所述第一工作室还设置有中水管，中水管和给水管在所述给水顶管中进入所述接收工作井的所述第一接收室。

3.根据权利要求1所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，所述锚杆施工完后用法兰封住所述圆孔管片。

4.根据权利要求1所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，所述顶进工作井内部设置激光发射装置和激光接收装置，激光反射装置设置在所述首节管节或所述支架上。

5.根据权利要求1所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，所述支架为钢支架。

6.根据权利要求5所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，多根管道采用管箍固定在所述支架上。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，其特征在于，填充水泥砂浆过程中，为防止水泥砂浆流失，在所述顶管管道下游用盲板封住，从所述顶管管道下游往所述顶管管道上游进行全断面水泥砂浆注浆。

技术总结
本发明公开了一种多根管道下穿铁路桥顶管的施工方法，包括以下步骤：S1、施工顶进工作井和接收工作井；S2、在顶进工作井内进行给水顶管和污水顶管的施工，给水顶管和污水顶管按照顶管施工步骤进行，施工的顶管包括首节管节和通用管节，首节管节的管壁周向布置有多个圆孔管片；S3、在给水顶管和污水顶管内放置支架；S4、分别将给水管和污水管顶进顶道内，并将多根管道固定在支架上；S5、对给水顶管和污水顶管内填充水泥砂浆。本发明采用特殊的顶进工作井和接收工作井，特殊的管道构造布置形式，防止污染；在顶管管节内部施工锚杆，对周边岩层进行加固，适合于多种管径要求的顶管施工，便于施工、节省投资，质量佳，避免渗漏现象的发生。

技术研发人员：赵子成,张红伟,刘建明,罗庆,邓军桥,曾庆华,陈阳,杨利,赵青海
受保护的技术使用者：中铁二院工程集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13