【CN209586373U】上土下岩复合断面地层顶管施工进出洞口的支护系统【专利】

顶管施工中富水砂卵石地层顶管机进出洞技术发表时间：2018-05-18T17:10:46.953Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：宋庆[导读] 摘要：本文对于在富水砂卵石特殊地质条件下进行介绍，使用泥水平衡工方式进行施工的顶管机头其自身的进洞和出洞的技术。

中铁二十一局集团有限公司甘肃兰州 730000摘要：本文对于在富水砂卵石特殊地质条件下进行介绍，使用泥水平衡工方式进行施工的顶管机头其自身的进洞和出洞的技术。

关键词：顶管；富水砂卵石；泥水平衡；旋喷；密封圈；进出洞1.工程概况这部分管道主要被分为了三段，首先第一段就是顶管。

第一段管线：由深圳东部水源工程龙岗坪地取水口至现有5-3号隧道入口段，桩号DQⅠ0+000~DQⅠ4+053.476，长4053.476m，起点为东部供水水源工程K23+680箱涵，箱涵底板高程53.58m，终点为5-3号隧洞进口，其底板高程31m。

管线纵坡通常小于20％，局部跨河沟纵坡达到50％，管径DN2200，管材主要为钢管，DQⅠ2+ 600.936〜DQⅠ2+ 882，DQⅠ2+ 942〜DQⅠ3+ 570为PCCP管，长度909.064 m。

东清管道下穿黄沙河及下穿公路段采用顶管穿越。

这个专项方案是东清管道穿过黄沙河和龙岗大道顶管的特殊施工方案。

根据土质，地下水条件和地面沉降控制要求，采用手挖或泥水平衡顶升的原有顶管施工专项方案。

根据地质调查资料显示变更1 + 101.73〜1 +378，变更0 + 894.74〜1 + 0.91.74顶管位于粉质粘土和砂砾石沙中，有少量卵石，粒度2〜4cm，地下水位以下，适用于泥水平衡顶管（不具破岩机管）顶入。

顶入旋转切割土壤的鼻梁，与输入的一定超压泥水混合，通过调节泥水内的压力，保持顶进开挖面的稳定。

上下进出压载泥浆的泥浆通过泥浆泵排出。

泥浆在井外分离后，泥浆重新进入机器仓。

泥浆泵（或泥浆管）出口直径通常不超过10cm，可以通过直径为60％以下的压载土壤直径，即地质调查显示，虽然此段顶管含有少量卵石，但直径较小，适合常规浑水平衡的过程。

上软下硬复合地层顶管穿河施工工法上软下硬复合地层顶管穿河施工工法是一种在河道中进行地下管道施工的方法，其特点是通过在上软土层使用顶管穿越技术，在下硬岩层采用盾构技术，以实现河道地下管道的顺利施工。

本文将介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析，并附有实际工程案例。

一、前言河道地下管道施工是一项重要的工程任务，传统的施工方法往往会对河流环境造成严重的干扰和破坏。

为了解决这个问题，上软下硬复合地层顶管穿河施工工法被提出并广泛应用。

该工法不仅能够减少对河道的影响，还能够节约成本，提高施工效率。

二、工法特点上软下硬复合地层顶管穿河施工工法的特点有：1. 采用顶管穿越技术和盾构技术相结合的方式，能够适用于上软下硬复合地层的施工。

2. 对河流的干扰较小，可减少对水质和水流的影响。

3. 施工过程长，但施工效率高，能够快速完成地下管道的布置。

4. 施工质量稳定可靠，能够满足设计要求。

三、适应范围上软下硬复合地层顶管穿河施工工法适用于以下情况：1. 地下管道需要穿越河道的情况。

2. 河道底部是软土层，上部是硬岩层的情况。

3. 对河道环境要求较高，需要最大限度地减少对水质和水流的影响。

四、工艺原理上软下硬复合地层顶管穿河施工工法的工艺原理是通过顶管穿越技术和盾构技术相结合的方式，对河道进行地下管道的施工。

具体分为以下几个步骤：1. 在软土层埋设预制顶管，通过推土机、水压机等设备推进顶管。

2. 在推进顶管的同时，采取支护措施保证施工过程的稳定和安全。

3. 当顶管穿越到硬岩层时，将顶管与盾构机连通，采用盾构技术进行后续施工。

4. 通过盾构机完成硬岩层的开挖和顶管的推进。

5. 完成地下管道的铺设后，进行补土和恢复河道的工作。

五、施工工艺1. 确定施工区域，进行勘测和设计。

2. 进行现场准备工作，包括施工场地的平整和清理等。

3. 在软土层埋设顶管，推进顶管至硬岩层。

4. 与盾构机连通，开始盾构施工。

上软下硬地层中明挖基坑“吊脚桩”支护型式应用研究宋诗文【摘要】结合青岛地铁2号线燕儿岛路站,针对“上软下硬”土岩地层,对“吊脚桩”这一特殊支护型式在基坑开挖施工中使用条件、计算方法、设计要点等进行探讨.工程实践表明该支护型式在此特殊地层中应用是成功的,可为类似工程提供参考.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】3页(P86-88)【关键词】吊脚桩;土岩地层;明挖基坑【作者】宋诗文【作者单位】中铁建云南交通建设管理有限公司云南昆明 650000【正文语种】中文【中图分类】U231.3;TU7531 引言城市发展日益扩张，越发重视地下空间的作用，地下开挖深度也越来越深［1］。

在青岛地区基坑开挖过程中，经常出现“上软下硬”地质条件，上部为土层或软弱岩层，下部为硬岩；地下水位较高，采取围护桩和止水帷幕施工措施；由于桩难以打入到硬岩基底，形成了有地域特色的“吊脚桩支护”。

对于一元结构基坑，支护设计理论、设计规范、计算软件比较成熟，但对于岩土二元基坑缺乏相应的规范依据。

依托青岛地铁2号线燕儿岛路站基坑开挖，研究分析吊脚桩支护型式的应用条件、计算方法［2］。

2 工程概况燕儿岛路站位于燕儿岛路与香港中路十字路口东侧，沿香港中路布设，明挖法施工，地下结构为双层三跨框架型式，顶部覆土深度3.3～4 m。

车站结构总长191.9 m，标准段宽20.7 m。

本车站地层主要为场区第四系厚度4.30～9.50 m。

该站地质情况主要包括全新统洪冲积层（Q4al＋pl）、上更新统洪冲积层（Q3al＋pl）。

其岩层主要由煌斑岩、大粒径花岗岩，花岗斑相互结合呈脉状分布穿插。

局部分布有构造岩。

基岩岩面起伏较大，呈西高东低之势，各地层物理力学参数见表1。

表1 地层物理参数地层代号岩土名称天然密度／（g·cm－3）／kPa＜1＞素填土直接快剪黏聚力／kPa内摩擦角／（°）计算内摩擦角／（°）与锚固体粘结强度值2.01 33 130＜16-上＞强风化粗粒花岗岩2.03 20 18＜9＞粗砂2.30 43 120＜16-下＞强风化粗粒花岗岩2.32 48 150＜18＞微风化粗粒花岗岩2.64 4 500 55 65 5003 围护结构支护型式燕儿岛路站基坑深度17 m左右，周边管线众多、交通量十分繁忙，安全等级属一级基坑。

土-岩复合地层嵌岩钢板桩施工方案研究
张林;孙高峰;鲍雨高;严周为;尚金行
【期刊名称】《安徽建筑》
【年(卷),期】2024(31)3
【摘要】针对城市水管改造过程中深基坑工程嵌岩钢板桩支护施工难度较大的问题,文章以合肥市西二环原水管改造工程为例,详细介绍了嵌岩钢板桩的施工工艺流程,并提出了重要工序的控制措施,保证了施工安全并取得良好的施工效果,可为同行在推广使用中提供借鉴。

【总页数】2页(P158-159)
【作者】张林;孙高峰;鲍雨高;严周为;尚金行
【作者单位】安徽水安建设集团股份有限公司;合肥工业大学土木与水利工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TU753
【相关文献】
1.土岩组合地层排桩支护基坑嵌固深度的探讨
2.嵌岩桩桩-土-岩共同作用的非线性计算方法研究
3.软岩嵌岩长桩嵌土段工作机理研究
4.硬质岩倾填石地层及嵌岩咬合桩施工关键技术研究
5.套管咬合桩施工技术在土岩复合地层中的应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大断面矩形顶管穿越上软下硬地层施工关键技术作者：张国林吴祯陈云强来源：《科技风》2021年第13期摘要：大断面矩形顶管穿越上部为粉土、粉质黏土、底部为中风化泥岩的上软下硬地层，使得顶管施工复杂性，且对设备要求极高;对此，要求广大技术员务必要把握各项关键技术，确保大断面的矩形顶管施工得以顺利完成。

大断面矩形顶管穿越上软下硬施工关键技术研究运用各种学科方法、基础理论及实践成果，确保本次课题研究的客观性及精准性，同时，希望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

关键词：矩形顶管;大断面;上软下硬地层;泥岩施工;关键技术在粉土、粉质黏土、中风化泥岩上软下硬地层中开展大断面陡坡度的矩形顶管施工作业，专业性很强，涉及的关键性技术多，复杂性较为突出。

需在施工前对顶管机设备进行优化，减小设备本身的缺陷，更加适应上软下硬地层的施工;同时，对中风化泥岩进行预处理，减小在顶管施工过程中的阻力。

因而，综合分析大断面的矩形顶管处穿越上软下硬的施工作业关键技术，有着一定的现实意义和价值。

1工况韶光站位于长沙市芙蓉区人民东路和规划韶光路的十字交叉路口，车站沿者人民东路，并向着东西方向敷设;3#、4#出入口位于韶光站的北侧，人行通道顶管下穿人民东路。

3#出入口处人行通道长度为54.8m，坡度为2.5%，5.147m～8.219m覆土;4#出入口处人行通道长度为49.95m，坡度为2.5%，4.513m～6.705m覆土。

顶管管节宽度是7.5m、高是5.4m、壁厚是0.5m。

3#、4#出入口的顶管地层由上向下依次为沥青路面、素填土、粉质黏土、粉土、圆砾、中风化泥岩;隧道洞身穿越的地层主要是粉质黏土、粉土、圆砾、中风化泥岩。

3#、4#出入口人行通道顶管地质剖面图，详见下图。

3#、4#出入口人行通道顶管地质剖面图2技术工艺2.1测量和测点埋设节点结合施工图，复测业主交桩点，实施平面布置放样作业，建立测量控制望、埋设建筑物、各个管线监测点等;完成前期测量工作，为顶管的始发奠定基础。

专利名称：土压盾构开挖拱顶压力支护系统
专利类型：实用新型专利
发明人：吴圣宏,韩亚丽,赵华,张宁川,张继宏,杨爱军,孙志洪,龚廷民,王杜娟,卓兴建,贾连辉,赵云辉
申请号：CN201320330714.X
申请日：20130608
公开号：CN203285444U
公开日：
20131113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种土压盾构开挖拱顶压力支护系统，包括盾构主驱动，设置在盾构主驱动前方的刀盘，刀盘与盾构主驱动中间的土压仓，土压仓内的下部为渣土，土压仓内上部注入有膨润土，土压仓注入膨润土的上方与拱顶泥膜层相连接，拱顶泥膜层位于盾构机的上方及刀盘的前方，且拱顶泥膜层连接有覆土层或覆土水压层；土压仓连接有膨润土注入系统，以及与膨润土注入系统连接的压缩空气保压系统。

本实用新型能起到很好的拱顶支护作用，减小开挖面的沉降。

本实用新型的施工工法的应用，可有效的控制地表的沉降，在富水地层还可以起到隔水的作用。

申请人：中铁隧道装备制造有限公司
地址：450000 河南省郑州市经济技术开发区第六大街99号
国籍：CN
代理机构：郑州科维专利代理有限公司
代理人：马忠
更多信息请下载全文后查看。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910282681.8(22)申请日 2019.04.09(71)申请人 大连交通大学地址 116028 辽宁省大连市沙河口区黄河路794号(72)发明人 王海涛　郭涛　吴锋　吴跃东　刘维　古兴康　孙昊宇　苏鹏　庄心欣　李志明　(74)专利代理机构 大连东方专利代理有限责任公司 21212代理人 李洪福(51)Int.Cl.E02D 17/04(2006.01)(54)发明名称一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法，所述结构包括灌注桩、竖向预应力锚杆、多根斜向预应力锚杆、多根锁脚锚杆、腰梁和冠梁。

本发明的排桩支护结构安全稳定性高，结构整体性强；使用预应力锚杆更好的加固了支护结构，竖向预应力锚杆使排桩和基底岩石成为一个整体。

又因无需岩石爆破，可避免对临近建筑物造成破坏及施工中出现的坍孔、人员伤亡等事故。

本发明的排桩支护结构施工工期短、施工效率高。

在坚硬岩石中造孔效率低、速度慢，排桩在挖孔中遇到的岩石抗压强度较高时无需继续进行挖孔，省去在坚硬岩层成桩的工序，因而缩短了施工工期。

本发明使岩石成为免费的混凝土，因而节省了工程造价。

权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 109930609 A 2019.06.25C N 109930609A权　利　要　求　书1/1页CN 109930609 A1.一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构，其特征在于：包括灌注桩(6)、竖向预应力锚杆(2)、多根斜向预应力锚杆(5)、多根锁脚锚杆(7)、腰梁(10)和冠梁(3)，所述的灌注桩(6)由钢筋笼(11)和混凝土组成，所述的竖向预应力锚杆(2)沿灌注桩(6)中钢筋笼(11)的内侧沿圆周均匀布置；所述的灌注桩(6)有多个、沿基坑内壁排列形成排桩；所述的灌注桩(6)外侧设置腰梁(10)，所述的腰梁(10)沿水平方向与多个灌注桩(6)固定连接；所述的腰梁(10)有两根，沿灌注桩(6)上下分布，所述的斜向预应力锚杆(5)外端固定在上层腰梁(10)上、内端插入基坑周围的松软土层(4)中；所述的锁脚锚杆(7)外端固定在下层腰梁(10)上、内端插入基坑周围的坚硬岩层(9)中；所述的灌注桩(6)的顶部设置冠梁(3)，所述的竖向预应力锚杆(2)的上端通过锚头(1)固定在冠梁(3)上、下端插入坚硬岩层(9)的小孔(8)中。

复合地层中盾构下穿建筑物施工技术
郝祖来
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2016(034)005
【摘要】为解决花岗岩复合地层预注浆加固效果差,且在地下水丰富地段由于发生喷涌、超排,导致盾构掘进困难、增加换刀风险及地面沉陷、建筑物开裂等问题,通过采取地面预注浆加固、深孔跟踪注浆、填仓换刀等辅助施工技术措施,确保盾构通过花岗岩复合地层时上方建筑物的安全.
【总页数】5页(P75-79)
【作者】郝祖来
【作者单位】深圳市市政工程总公司隧道公司,广东深圳518000
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.圆砾泥岩复合地层泥水盾构下穿建筑物施工技术 [J], 于兴国
2.富水砂层中盾构下穿建筑物施工技术 [J], 陈敬红;张爱军
3.花岗岩复合地层中盾构下穿建筑物施工关键技术研究 [J], 王海君
4.上软下硬复合地层中盾构下穿既有建筑物受力性能研究 [J], 董立波
5.上软下硬复合地层中盾构下穿既有建筑物受力性能研究 [J], 董立波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

复合地层穿河小间距盾顶结合顶管施工技术摘要：随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。

加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。

目前顶管技术最小顶进管的口径只有75mm，最大的已达到5m(德国)，大口径顶管有取代小型盾构的趋势。

临江北路穿河顶管，采用双排顶管设计，全长340m。

顶管管径小、施工水头高，穿越地质复杂，通过采用具有破岩能力的泥水加压平衡顶管设备、配置有特殊密封的大行程组合式中继间、润滑效果良好的自动润滑注浆系统等相关技术实现复合地层穿江顶管的贯通。

该项目实施为我国复杂条件下的顶管施工开拓了新的设计理念并积累了相关施工参数和经验。

关键词：穿河顶管、双排、地质复杂、中继间、贯通1 概述临江北路污水系统穿越黄泽江时，采用顶管作业，顶管为D1000Ⅲ级钢筋混凝土玻璃钢复合管，C50混凝土，接口采用F-C型钢套环橡胶圈防水接口，管材为新型材料。

顶管采用双排布置，每排管道为170m，管道之间净距为2m，纵坡坡度为3‰，顶管位于河床以下3m位置。

根据设计图纸提供的地质资料，顶管施工主要穿越地质层为卵石层（高程39.95～29.65m，深度10.3m），强风化层（高程29.65～28.55m，深度1.1m）中风化层（高程28.55～19.65m，深度8.9m），其中顶管施工高程为28.35～30.0m，因此顶管顶进施工需要穿越卵石层、强风化层及中风化层属于复合地层。

2 地质条件根据设计地勘，顶管轴线基本位于强风化泥质砂岩层。

地质条件自上而下依次为：④卵石层，灰黄色，稍密～中密，饱和，主要卵石、砾石、砂、粘粉粒及少量漂石组成，圆砾粒径以2～20mm为主，含量约21％；卵石粒径20～120mm为主，最大粒径300m以上，含量约58％；⑥-1层强风化泥质砂岩；⑥-2层中风化泥质砂岩，工程性质较差。

图2-1工作井地质剖面图图2-2接收井地质剖面图3 工程推进过程中遇到的问题⑴ 顶管施工在推进至2～3m时排出渣土中夹杂大量卵石，导致顶管机无法继续作业，此时将千斤顶电流调整至80A，同时增加注浆稠度，顶管机也无法向前推进。