專利名稱：用于地下管涵直線暗挖的對拉方法
技術領域：
本發明涉及隧道類，具體的講是涉及一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法。
背景技術：
現有技術中的地下管、涵的暗挖通常是在一端設置接收井，另一端設置出發井，在出發井內設置大行程千斤頂組，該千斤頂組的行程通常與標準管涵管節一致，出發井內需要做后坐加固，以提供頂進全程所需要的反坐力。施工時，利用千斤頂組的推力，將機頭(有切土、導向及平衡正面土壓力作用)和其后的標準管涵管節頂出出發井，進入地層，然后回縮千斤頂組，加入后續標準管涵管節，再頂出，如此逐一循環，直至機頭、管涵管節進入接收井。這種暗挖方法的缺點是出發井需做后坐加固；需要大行程千斤頂組；在退縮千斤頂組以放置后續管涵管節時，工作面有失去土壓力平衡之虞，易引起地表面沉降；側阻力范圍大，間斷推進，需克服更大的靜摩擦力；頂進過程需要精確導向，才能確保管節進入接收井。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種適用于中短距離的、用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，該方法采用對拉位于欲暗挖管、涵的兩端的兩個機頭及各自連接在后的管涵管節的方法，使兩側的機頭和標準管涵管節沿軸線方向連續、成對、相向前進，直至對接完成。
本發明目的實現由以下技術方案完成一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，采用如下步驟首先在暗挖管涵的兩端各設置一出發井；用定向鉆技術，延工程軸線方向，在兩端的出發井之間施引鋼索組；在鋼索組的兩端分別連接機頭(有切土、導向及平衡正面土壓力作用)，其中鋼索組與機頭活動配合，每一根鋼索上至少有一端采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，在兩端的機頭后面連接管涵管節；利用千斤頂的往復運動產生的對鋼索組的單向連續拉力，將兩側機頭及連接在后的管涵管節連續、成對、相向對拉進入地層，其中利用出發井出土；兩側機頭碰頭后，利用預設構造，完成對接。
上述的每一根鋼索上至少有一端采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，可以指的是其中有一端采用穿心千斤頂及鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，另一端采用鋼索錨頭實現限位；也可以是在兩端均采用穿心千斤頂及鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位。
上述的千斤頂組可以選用短行程千斤頂組。
上述的鋼索自鎖裝置是利用鍥型工具錨組前后布置的自鎖原理，將千斤頂的往復運動變為鋼索的單向運動。
本發明的優點是，兩個機頭相向前進，拉力均衡，無須出發井提供反坐力，可適應更多的工程情況；鋼索受拉彈性變形、千斤頂及附帶的鋼索自鎖裝置的連續工作，使工作面始終保持土壓力平衡，且連續推進只需克服較小的動摩擦力；由于是兩面同時掘進，使側阻力范圍以及掘進動力均減半，而且兩個工作面和兩個出土空間，也使掘進速度加快；對拉鋼索的存在也有利于直線掘進導向；由于采用了鋼索自鎖裝置，以短行程千斤頂組的連續工作取代大行程千斤頂組的間斷工作，提高了工作效率，減少了設備投入，減少了設備占用空間。
附圖1為本發明現有技術平面示意圖；附圖2為本發明技術平面示意圖(出發前)；附圖3為本發明技術平面示意圖(在途中)；附圖4為本發明千斤頂的鋼索自鎖裝置原理圖；附圖5為本發明實例工程剖面圖(1)(兩端設置出發井)；附圖6為本發明實例工程剖面圖(2)(定向鉆引鋼索)；附圖7為本發明實例工程剖面圖(3)(對拉鋼箱管節進入地層)；附圖8為本發明實例工程剖面圖(4)(鋼箱內澆注鋼筋砼結構)；
具體實施例方式
以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解如圖1-8所示，標號1-24分別表示出發井I1、標準管涵管節2、鋼索錨頭3、機頭/工作面4、未挖地層5、附帶有鋼索自鎖裝置的短行程穿心千斤頂6、標準管涵管節7、出發井II8、工程軸線9、出土空間I10、鋼索11、出土空間II12、機架13、鍥型工具錨組14、短行程千斤頂15、接收井16、出發井17、后坐加固18、出土空間19、大行程千斤頂20、挖除土體范圍21、高速公路22、水平定向鉆引索23、變形縫24。
實施例1本實施例的施工現場是坡度4.5％的高速公路下方，對拉的范圍約80米，采用如下的步驟(1)首先在暗挖管涵的兩端各設置一出發井，為出發井I1、出發井II8；(2)在出發井I1用水平定向鉆引索，即延工程軸線方向，在出發井I1和出發井II8之間施引鋼索組，該鋼索組由多根鋼索11組成；(3)在鋼索組的兩端分別連接機頭4，鋼索組與機頭4活動配合，在每一根鋼索11的一端采用千斤頂6及附帶的鋼索自鎖裝置即鍥型工具錨組14以提供動力及實現限位，另一端采用鋼索錨頭3實現限位，兩端的機頭4后面分別連接標準管涵管節2、7；(4)利用鍥型工具錨組14的自鎖原理，使千斤頂6的往復運動產生對鋼索組的單向連續拉力，將兩側機頭4及各自連接在后的管涵管節2、7連續、成對、相向對拉進入地層，其中利用出發井I1、出發井II8出土；(5)兩側機頭4碰頭后，利用預設構造，完成對接。
實施例2本實施例的施工現場是坡度4.5％的高速公路下方，對拉的范圍約80米，采用如下的步驟(1)首先在暗挖管涵的兩端各設置一出發井，為出發井I1、出發井II8；(2)在出發井I1用水平定向鉆引索，即延工程軸線方向，在出發井I1和出發井II8之間施引鋼索組，該鋼索組由多根鋼索11組成；(3)在鋼索組的兩端分別連接機頭4，在鋼索11的兩端采用千斤頂6及附帶的鋼索自鎖裝置即鍥型工具錨組14以提供動力及實現限位，兩端的機頭4后面分別連接有標準管涵管節2、7；(4)利用鍥型工具錨組14的自鎖原理，使千斤頂6的往復運動產生的對鋼索組的單向連續拉力，將兩側機頭4及連接在后的管涵管節2、7成對、相向、連續對拉進入地層，其中利用出發井I1、出發井II8出土；(5)兩側機頭4碰頭后，利用預設構造，完成對接。
本實施例中在鋼索組中鋼索的兩個端頭分別設置限位機構的目的是使兩端機頭在鋼索的端頭沿鋼索軸向只能向前，不能向后移動致使機頭與鋼索脫離，且能夠實現鋼索與機頭之間力的傳遞。
本領域技術人員可以認識到本發明中機頭的選擇可以根據具體地層情況來確定，如網格式、土壓平衡式等。
顯然，鋼索組中鋼索數量的選擇可根據實際需要確定，在此不再贅述。
權利要求
1.一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，其特征在于采用如下步驟首先在暗挖管涵的兩端各設置一出發井；用定向鉆技術，延工程軸線方向，在兩端的出發井之間施引鋼索組；在鋼索組的兩端分別連接機頭，其中鋼索組與機頭活動配合，鋼索組中每一根鋼索上至少有一端與附帶有鋼索自鎖裝置的穿心千斤頂連接，也就是說每一根鋼索上至少有一端采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，在兩端的機頭后面連接管涵管節；利用千斤頂的往復運動產生的對鋼索組的單向連續拉力，將兩側機頭及連接在后的管涵管節連續、成對、相向對拉進入地層，其中利用出發井出土；兩側機頭碰頭后，利用預設構造，完成對接。
2.根據權利要求1所述的一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，其特征在于所述的每一根鋼索上至少有一端采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，指的是其中有一端采用的是穿心千斤頂及鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，另一端采用鋼索錨頭實現限位。
3.根據權利要求1所述的一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，其特征在于所述的每一根鋼索上至少有一端采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位，指的是鋼索的兩端可以均采用穿心千斤頂及所附帶的鋼索自鎖裝置以提供動力及實現限位。
4.根據權利要求1所述的一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，其特征在于所述的千斤頂組可以選用短行程千斤頂組。
全文摘要
本發明涉及隧道類，具體地講是涉及一種用于地下管涵直線暗挖的對拉方法，該方法采用對拉位于欲暗挖管、涵的兩端的兩個機頭及各自連接在后的管涵管節的方法，使兩側的機頭和標準管涵管節沿軸線方向連續、成對、相向前進，直至對接完成，其優點是，兩個機頭相向前進，拉力均衡，無須出發井提供反坐力，可適應更多的工程情況，工作面始終保持土壓力平衡，且連續推進只需克服較小的動摩擦力，使側阻力范圍以及掘進動力均減半，掘進速度快，提高了工作效率，減少了設備投入，減少了設備占用空間。
文檔編號E21D9/10GK1693668SQ200510026870
公開日2005年11月9日 申請日期2005年6月17日 優先權日2005年6月17日
發明者姚憲平, 曹文宏 申請人:上海市隧道工程軌道交通設計研究院