申请/专利权人：广东华顶工程技术有限公司

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117722198A

主分类号：E21D9/10

分类号：E21D9/10;E21D11/08;E21D11/10;E21F17/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：一种降低顶管始发后退力的方法，包括如下步骤：对始发井始发端头的土体进行加固，根据泥水平衡式顶管工艺建立平衡方程；在始发井中安装顶进装置等，并通过极限后退力F的计算设计和安装防后退装置；计算拔除型钢后洞口前方土体对洞口底部的静止土压力强度，配制包括膨润土、水泥、氯化钙和水的第一注浆液；在顶管机前壳、刀盘与洞门土体间的缝隙中注浆填充第一注浆液；待固化时间超过6h后，再次注浆；待再次注浆凝固时间超过12h形成胶结体后，拔除型钢；顶管机始发，刀盘搅动的同时启动第二注浆液的掘进注浆。本发明可降低顶管机受到的后退力，大幅度减少始发阶段极限后退力的持续时间，避免土体滑移坍塌而导致地面沉降。

主权项：1.一种降低顶管始发后退力的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、构筑始发井和接收井，在始发井上预留有供顶管机钻入的洞口，对洞口端头采用加固桩内插加固件的方式进行加固，根据泥水平衡式顶管工艺计算顶管机的迎面阻力Py，建立平衡方程，根据平衡方程及现场工况确定顶管始发阶段拔除最后一个加固件后，后退力达到最大；S2、在始发井中安装顶进装置、导轨、顶管机、管节和洞门止水装置，计算始发时的极限后退力Fmax，根据极限后退力Fmax设计和安装防后退装置，检查防后退装置各个节点的连接状况；S3、通过对隧道泥水平衡式顶管始发阶段顶管机前端土体内力重分布的分析及对材料特性的深度剖析，研究通过改变材料物态，利用第一注浆液在液态→固态→液态三相转换时的特性来承担顶管机前端土体内力重分布过程的土体应力；结合实际工况需求，研制第一注浆液的配方以保证第一注浆液各个物态阶段中流动性、内摩擦角、抗压强度满足需求；S4、计算拔除加固桩内的加固件后，加固桩解体，其解体后的水泥土对洞口底部的静止土压力强度pd底，由此配制第一注浆液，控制第一注浆液的坍落度不小于240mm，固化后抗压强度p浆不小于pd底；第一注浆液的原料包括膨润土、水泥、氯化钙和水；S5、在顶管机前壳、刀盘与洞门土体间的缝隙中进行第一注浆液的注浆填充，注浆过程中监控注浆压力，注浆压力Pz按注浆填充整个始发洞门来计算，计算公式为：Pz＝γzh+0.3其中，Pz为注浆压力，kPa；γz为第一注浆液的重度，kNm3；h为洞门的高度，m；S6、待固化时间超过6h后，按照S5步骤的方法进行再次注浆，填补首次注浆半固化后体积收缩或浆液渗透土体而出现的孔洞；S7、待S6步骤再次注浆的第一注浆液凝固时间超过12h形成胶结体后，采用钻芯取样的方式检验胶结体的成型质量及强度；S8、拔除加固桩内的加固件，在拔除加固件后及时采用第一注浆液从地表填充空隙，防止因加固件拔除出现空隙失压造成地表沉降；S9、顶管机始发，刀盘搅动的同时启动第二注浆液的掘进注浆，注浆压力按正常掘进时的泥浆压力。

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权利要求：

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