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横跨地 铁线路的电力通道结构

阅读：779发布：2020-05-08

专利汇可以提供横跨地铁线路的电力通道结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了横跨地铁线路的电力通道结构，包括始发井、接收井以及连接始发井和接收井的顶管段；所述始发井和接收井分别位于既有地铁线路的两侧；所述始发井与既有地铁线路的距离大于接收井与既有地铁线路的距离；所述接收井和始发井之间的道路包括既有公路和既有公路两侧的原状土体；所述顶管段位于道路路面与既有地铁线路之间；还包括加固结构；所述加固结构包括至少设置于始发井与既有公路之间的原状土体内的第一加固结构以及位于所述混凝土管节外部的第二加固结构。通过将加固结构设置于原状土体内，可以确保加固效果的前提下避免对既有公路的运营造成影响。通过在高度方向分区加固，可以在确保加固效果的前提下节约施工时间。，下面是横跨地铁线路的电力通道结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.横跨地铁线路的电力通道结构，包括始发井(110)、接收井(120)以及连接始发井(110)和接收井(120)的顶管段(300)，所述顶管段(300)包括首尾连接的混凝土管节(310)；
其特征在于：
所述始发井(110)和接收井(120)分别位于既有地铁线路(210)的两侧；所述始发井(110)与既有地铁线路(210)的距离大于接收井(120)与既有地铁线路(210)的距离；
所述接收井(120)和始发井(110)之间的道路包括既有公路(220)和既有公路(220)两侧的原状土体(230)；
所述顶管段(300)位于道路路面与既有地铁线路(210)之间；
还包括加固结构；所述加固结构包括至少设置于始发井(110)与既有公路(220)之间的原状土体(230)内的第一加固结构(410)以及位于所述混凝土管节(310)外部的第二加固结构(420)。
2.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述顶管段(300)底部与既有地铁线路(210)顶部的距离≥6米；所述顶管段(300)顶部与道路路面下方的小三线底部之间的距离≥0.5米，所述小三线为水管、电力管路、通信管路、燃气管路中的任意几种；所述顶管段(300)下穿河道(240)，所述顶管段(300)顶部与河道(240)底部之间的距离≥1米。
3.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述始发井(110)横截面为矩形；所述接收井(120)横截面为圆形。
4.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述第一加固结构(410)至少设于以始发井(110)为起点的20米原状土体(230)内；所述第一加固结构(410)深度≥3米，宽度≥5米。
5.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述第一加固结构(410)包括竖向分布的注浆孔(411)和填充于注浆孔(411)内的浆料。
6.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述第二加固结构(420)至少设于混凝土管节(310)外部1米的土体内。
7.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述第二加固结构(420)包括填充于混凝土管节(310)外部土体内的泥水和水泥砂浆。
8.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述顶管段(300)的埋深从始发井(110)到接收井(120)逐渐减小。
9.如权利要求8所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：所述顶管段(300)的坡度为0.2～0.5％。
10.如权利要求1所述的横跨地铁线路的电力通道结构，其特征在于：相邻混凝土管节(310)的连接处包括由内至外依次设置的第一密封层(510)、填充板(520)、止水条(530)、第二密封层(540)和刚套环(550)，在钢套环与混凝土管节(310)插口(311)之间设有密封圈(560)。

说明书全文

横跨地铁线路的电力通道结构

技术领域

[0001] 本发明涉及暗挖管道施工的技术领域，具体而言，涉及横跨地铁线路的电力通道结构。

背景技术

[0002] 电力隧道的修建通常采用明挖法以提升施工效率。然而，对于需要横跨如车流量大的既有公路等特殊路段的电力隧道施工，明挖法则不适用。对于明挖法不适用的路段，开发出了一种新型的施工方法，即顶管施工。顶管施工属于非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工借助于顶力来克服掘进设备管道与周围土壤的摩擦力，从而把掘进设备(如盾构机)从始发井内穿过土层一直推进到接收井内吊起，而电力隧道管道则按设计的坡度紧随掘进设备之后被一节一节地埋设在两井之间。

[0003] 然而，在既有地铁线路附近修建电力隧道是一项难度较大的工程，尤其是当需要横穿地铁线路时，由于需要充分考虑对地铁线路的扰动而致使施工难度极大。因此，对于既下穿既有公路，又上穿地铁线路的电力隧道施工，尚无高效、安全的顶管施工方案。

[0004] 目前我国部分地区存在大粒径卵石地层，且地下水丰富。在面对此类地质条件时，若采用传统人工开挖进行顶管施工，需进行降水处理，从而导致地层沉降变形较大，难以保证施工人员安全，若采用土压平衡盾构机开挖进行顶管施工，在开挖面遇到较大障碍物时较难处理，又因地下水位较高时，螺旋输送机出泥口可能喷发，将给施工带来重大安全隐患。此外，现有盾构机的刀盘难以对大粒径卵石地层进行切削。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题一方面在于提供能够下穿既有公路、上穿地铁线路且高效安全的电力通道结构。

[0006] 本发明所要解决的技术问题另一方面在于提供能够安全施工的泥水平衡盾构机及应用它顶管掘进施工方法。

[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了横跨地铁线路的电力通道结构。该横跨地铁线路的电力通道结构包括始发井、接收井以及连接始发井和接收井的顶管段，所述顶管段包括首尾连接的混凝土管节；所述始发井和接收井分别位于既有地铁线路的两侧；所述始发井与既有地铁线路的距离大于接收井与既有地铁线路的距离；所述接收井和始发井之间的道路包括既有公路和既有公路两侧的原状土体；所述顶管段位于道路路面与既有地铁线路之间；还包括加固结构；所述加固结构包括至少设置于始发井与既有公路之间的原状土体内的第一加固结构以及位于所述混凝土管节外部的第二加固结构。

[0008] 通过从远离地铁线路的始发井开始顶管施工，可以在穿越地铁涵洞之前预留一定的距离用于观察顶管穿越该地层的各项指标情况是否正常，然后进行不断的修正，例如修订泥水的浓度配比等等；通过设置加固结构，可以防止路面沉降变形。通过将加固结构设置于原状土体内，可以确保加固效果的前提下避免对既有公路的运营造成影响。通过在高度方向分区加固，可以在确保加固效果的前提下节约施工时间。可见，本发明的横跨地铁线路的电力通道结构的结构简单，安全，且可高效地施工。本发明不仅适合于电力通道的施工，还适合于其它需要暗挖的管路施工。

[0009] 进一步地是，所述顶管段底部与既有地铁线路顶部的距离≥6米。由此，不会对地铁线路的安全运营造成影响。

[0010] 进一步地是，所述顶管段顶部与道路路面下方的小三线底部之间的距离≥0.5米，所述小三线为水管、电力管路、通信管路、燃气管路中的任意几种。由此，确保施工的安全性的同时避免对邻近居民的生活造成影响。

[0011] 进一步地是，所述顶管段下穿河道，所述顶管段顶部与河道底部之间的距离≥1米。由此，确保施工安全性的同时避免对河道结构造成扰动。

[0012] 进一步地是，所述始发井横截面为矩形；所述接收井横截面为圆形。矩形的始发井可以让井内的空间得到充分利用，且平直的墙面便于设置后座墙；圆形的接收井具有比矩形更好的受力性能，更适合于覆土比较深的工作井。

[0013] 进一步地是，所述第一加固结构至少设于以始发井为起点的20米原状土体内；所述第一加固结构深度≥3米，宽度≥5米。由此，确保较优的加固效果。

[0014] 进一步地是，所述第一加固结构包括竖向分布的注浆孔和填充于注浆孔内的浆料。优选采用1*1米梅花型布置的注浆孔，这样的注浆孔分布量以及分布间距适宜，所得第一加固结构的加固效果更好。

[0015] 进一步地是，所述第二加固结构至少设于混凝土管节外部1米的土体内。由此，加固效果好，且施工难度小。

[0016] 进一步地是，所述第二加固结构包括填充于混凝土管节外部土体内的泥水和水泥砂浆。

[0017] 进一步地是，所述顶管段的埋深从始发井到接收井逐渐减小。由此，促进顶管施工产生的泥水排出。

[0018] 进一步地是，所述顶管段的坡度为0.2～0.5％。由此，便于顶管掘进和泥水排出。

[0019] 进一步地是，在始发井和接收井的位于电力通道线路两侧设有降水井。降水井可以降低地下水位，让地下水压力达到可控范围，从而确保施工安全。

[0020] 进一步地是，相邻混凝土管节的连接处包括由内至外依次设置的第一密封层、填充板、止水条、第二密封层和刚套环，在钢套环与混凝土管节插口之间设有密封圈。

[0021] 为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了泥水平衡盾构机及应用它顶管掘进施工方法。具体如下：

[0022] 泥水平衡盾构机，包括可转动的刀盘以及切削机构，所述刀盘具有横截面逐渐减小的锥面以及推进面，推进面上设有进料口；所述切削机构包括第一切削组件和第二切削组件；所述第一切削组件包括设于所述刀盘上的刀具，所述刀具包括滚刀和刮刀；所述滚刀包括分布于推进面上的第一滚刀和环形分布于锥面上的第二滚刀；所述刮刀包括分布于进料口的第一刮刀、分布于推进面上的第二刮刀以及环形分布于锥面上的第三刮刀；所述第二切削组件包括支撑所述刀盘并转动的扭腿以及与所述扭腿形成破碎间隙的盘体。

[0023] 经所述刀具破碎(一次破碎)得到的碎石可以从所述进料口进入破碎仓并进一步进入破碎间隙从而在扭腿和盘体的相互旋转剪切下被二次破碎，可见，由于进行了两次破碎，不仅破碎效果好，而且第一次破碎时可以破碎成较大的碎石，这样可以降低刀具的磨损。通过设置锥面及沿锥面环向分布的刀具，可以使掌子面受到多个方向的切削，显著提升掘进的速度。呈特定形状的刀盘以及特殊设置的第一切削组件可以使刀具与掌子面充分地接触从而使掌子面被切削成更加均匀的碎石。

[0024] 随着刀盘旋转，滚刀一方面绕刀盘中心轴公转，同时绕自身轴线自转，在刀盘的推力和扭矩作用下，滚刀在掌子面上切出一系列的圆沟槽。当推力超过土石本身强度后，滚刀刀尖下的土石破碎，刀尖贯入土石，形成压碎区和放射状裂纹，相邻滚刀之间的裂纹延伸并相互贯通；刀刃继续挤压至自身挤压力与岩石强度相等，再往里挤压，土石便产生龟裂，向周围扩散，形成碎石而崩落；可见，滚刀可以将土石逐步破碎成较小块的碎石，以便可以进入到破碎仓由破碎间隙进行二次破碎成能输送的粒径。而刮刀可以对较大的碎石进行进一步的破碎，并且可以将碎石刮入进料口。

[0025] 可见，该泥水平衡盾构机的结构简单，尤其适合于对大粒径卵石地层进行切削，其中，卵石的粒径可以达到500毫米甚至更高。

[0026] 进一步地是，所述刀盘的开口率为25～35％。由此，进料口的进料速度与刀具的切削速度相适宜。

[0027] 进一步地是，所述进料口为四个且以推进面中心呈对称分布；所述进料口延伸至锥面尾部；所述进料口为异形结构。由此，便于使一次破碎的土石快速地通过进料口，提升掘进速度。

[0028] 进一步地是，所述进料口的宽度从推进面内部朝向锥面尾部逐渐增大。经验证，靠近刀盘中心处的土石破碎程度通常高于远离刀盘中心处的土石破碎程度，由此，不仅可以提升进料口的排料速度，而且可以保留较多的刀具安装面积。

[0029] 进一步地是，所述四个进料口具有相互平行且延伸至锥面尾部的供第一刮刀安装的孔壁。由此，土石不仅可以被第一刮刀进一步破碎，还可以在第一刮刀的刮涂作用下快速通过进料口。

[0030] 进一步地是，每个进料口上的第一刮刀呈间隔分布并分布至锥面尾部。由此，提升破碎程度，从而进一步提升排料效率。

[0031] 进一步地是，相邻两个进料口的第一刮刀中至少大部分第一刮刀呈错位分布。由此，充分与掌子面的土石相接触，使土石破碎地更加均匀。

[0032] 进一步地是，所述第二滚刀的切削方向垂直于锥面；所述第二滚刀为双刃滚刀。

[0033] 进一步地是，所述第一滚刀包括位于推进面中心且切削方向垂直于推进面的组合滚刀以及位于所述组合滚刀左右两侧和上下两侧的离散滚刀。由此，第一滚刀可以充分地发挥破碎效果。

[0034] 进一步地是，位于所述组合滚刀左右两侧的离散滚刀错位分布；位于所述组合滚刀上下两侧的离散滚刀错位分布。由此，第一滚刀可以充分与掌子面的土石相接触，使土石破碎成更加均匀的碎石。

[0035] 进一步地是，部分离散滚刀的切削方向与推进面不相垂直；部分离散滚刀的切削方向垂直于推进面且与组合滚刀的切削方向垂直或平行；部分离散滚刀的切削方向垂直于推进面且与组合滚刀的切削方向既不垂直也不平行。由此，使掌子面的碎石受到多个方向的切削，有利于更小碎石的形成。

[0036] 进一步地是，所述组合滚刀由单刃滚刀串联构成；所述离散滚刀为双刃滚刀。由此，可以在中心处产生较大的切削力度，使掌子面的土石快速地破碎。

[0037] 进一步地是，所述盘体呈锥形且朝向盾构机尾部凸出。由此，锥形的盘体可以形成空间较大的储存一次破碎碎石的破碎仓，提升掘进速度。

[0038] 进一步地是，至少在盘体的下部设有尺寸大于等于所述破碎间隙宽度的排料口，排料口后方为泥水仓。当盘体相对扭腿不转动时，仅在盘体下部设置排料口可以使碎石在下降的过程中被充分地旋转剪切。

[0039] 进一步地是，还包括：

[0040] 第一注浆机构，所述第一注浆机构将泥水通过盘体上的第一泥水孔和刀盘上的进料口输送至掌子面；

[0041] 第二注浆机构，所述第二注浆机构将泥水注入装有经所述第二切削组件破碎得到的碎石的泥水仓。

[0042] 第三注浆机构，所述第三注浆机构将泥水通过盾构机管体上的第二泥水孔输送至盾构机管体外部。

[0043] 其中，通过第一注浆机构注入掌子面的泥水可以平衡和稳定掌子面地下水压和土压力，更有利于掌子面的切削；通过第二注浆机构注入泥水仓的泥水与被切削的碎石及土体搅拌后便于通过排泥阀门排出；通过第三注浆机构注入盾构机周围的泥水可以使得超挖面充满泥浆，泥浆深入土体并形成泥浆套使得盾构机与混凝土管道可以悬浮于泥浆上，从而大大减少掘进阻力。优选地，当采用泥水相对浓度大于等于1.4的浓泥水进行注浆时，可以最大限度地平衡土体压力，便于泥水仓中固液混合物的排出及减少掘进阻力。

[0044] 顶管掘进施工方法，包括采用上述的泥水平衡盾构机。

[0045] 进一步地是，该方法用于电力通道中连接始发井和接收井的顶管段施工。所述的电力通道结构优选为上述的横跨地铁线路的电力通道结构，可以实现快速的施工，减少对地铁及公路运营和周围土体的扰动。

[0046] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0047] 构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0048] 图1为本发明实施例1的横跨地铁线路的电力通道结构的示意图。

[0049] 图2为本发明实施例1的横跨地铁线路的电力通道结构中加固结构的示意图。

[0050] 图3为本发明实施例1的横跨地铁线路的电力通道结构中注浆孔的示意图。

[0051] 图4为本发明实施例1的横跨地铁线路的电力通道结构中混凝土管节连接处的示意图。

[0052] 图5为本发明实施例2的泥水平衡盾构机中刀盘的示意图。

[0053] 图6为本发明实施例2的泥水平衡盾构机中第二切削组件的示意图。

[0054] 图7为本发明实施例2的泥水平衡盾构机中盘体的示意图。

[0055] 上述附图中的有关标记为：

[0056] 110-始发井，120-接收井，210-既有地铁线路，220-既有公路，230-原状土体，240-河道，300-顶管段，310-混凝土管节，311-插口，312-压浆孔，313-单向阀，510-第一密封层，520-填充板，530-止水条，540-第二密封层，550-刚套环，560-密封圈，410-第一加固结构，
411-注浆孔，420-第二加固结构，500-刀盘，510-锥面，520-推进面，530-进料口，540-扭腿，
550-破碎仓，551-破碎间隙，611-组合滚刀，612-离散滚刀，620-第二滚刀，710-第一刮刀，
720-第二刮刀，730-第三刮刀，800-盘体，810-排料口，820-第一泥水孔，830-泥水仓。

具体实施方式

[0057] 下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

[0058] 本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

[0059] 此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0060] 关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

[0061] 实施例1

[0062] 如图1所示的横跨地铁线路的电力通道结构，包括始发井110、接收井120、连接始发井110和接收井120的顶管段300以及加固结构，所述顶管段300包括首尾连接的混凝土管节310。

[0063] 所述始发井110和接收井120分别位于既有地铁线路210的两侧，所述始发井110与既有地铁线路210的距离大于接收井120与既有地铁线路210的距离；所述接收井120和始发井110之间的道路包括既有公路220和既有公路220两侧的原状土体230；所述始发井110横截面为矩形；所述接收井120横截面为圆形。

[0064] 所述顶管段300的埋深从始发井110到接收井120逐渐减小，坡度为0.3％。

[0065] 所述顶管段300位于道路路面与既有地铁线路210之间；所述顶管段300底部与既有地铁线路210顶部的距离≥6米；所述顶管段300顶部与道路路面下方的小三线底部之间的距离≥0.5米，所述小三线为水管、电力管路、通信管路、燃气管路中的任意几种。所述顶管段300下穿河道240，所述顶管段300顶部与河道240底部之间的距离≥1米。

[0066] 所述加固结构包括设于以始发井110为起点的20米原状土体230内的第一加固结构410以及位于所述混凝土管节310外部的第二加固结构420。如图2所示，所述第一加固结构410深度≥3米，宽度≥5米；所述第一加固结构410包括竖向分布的注浆孔411和填充于注浆孔411内的浆料。如图3所示，所述注浆孔411采用1*1米梅花型布置。所述第二加固结构420至少设于混凝土管节310外部1米的土体内；所述第二加固结构420包括填充于混凝土管节310外部土体内的泥水和水泥砂浆。

[0067] 在始发井110和接收井120的位于电力通道线路两侧设有降水井，而顶管段300范围内部不设置降水井。

[0068] 如图4所示，相邻混凝土管节310的连接处包括由内至外依次设置的第一密封层510、填充板520、止水条530、第二密封层540和刚套环550，在钢套环与混凝土管节310插口
311之间设有密封圈560。其中，填充板520为胶合板，密封圈560为滑动橡胶圈，钢套环外表面采用厚浆型环氧煤沥青防腐，第一密封层510和第二密封层540采用聚氨酯密封膏。

[0069] 实施例2

[0070] 如图5-7所示的泥水平衡盾构机，包括可转动的刀盘500、切削机构、扭腿540、盘体800、第一注浆机构、第二注浆机构和第三注浆机构，盘体800与刀盘500之间形成破碎仓
550，盘体800后方为泥水仓830。

[0071] 如图5所示，所述刀盘500具有横截面逐渐减小的锥面510以及与掌子面配合的推进面520，推进面520上设有进料口530，刀盘500的开口率为29％，所述进料口530为四个且以推进面520中心呈对称分布；所述进料口530延伸至锥面510尾部；所述进料口530的宽度从推进面520内部朝向锥面510尾部逐渐增大；

[0072] 所述切削机构包括第一切削组件和第二切削组件；

[0073] 所述第一切削组件包括设于所述刀盘500上的刀具，所述刀具包括滚刀和刮刀；

[0074] 所述滚刀包括分布于推进面520上的第一滚刀和环形分布于锥面510上的第二滚刀620。

[0075] 所述第一滚刀包括位于推进面520中心且切削方向垂直于推进面520的组合滚刀611以及位于所述组合滚刀611左右两侧和上下两侧的离散滚刀612。位于所述组合滚刀611左右两侧的离散滚刀612错位分布；位于所述组合滚刀611上下两侧的离散滚刀612错位分布；部分离散滚刀612的切削方向与推进面520不相垂直；部分离散滚刀612的切削方向垂直于推进面520且与组合滚刀611的切削方向垂直或平行；部分离散滚刀612的切削方向垂直于推进面520且与组合滚刀611的切削方向既不垂直也不平行。

[0076] 所述组合滚刀611由单刃滚刀串联构成；所述离散滚刀612为双刃滚刀。

[0077] 所述第二滚刀620的切削方向垂直于锥面510；所述第二滚刀620均为双刃滚刀。

[0078] 所述刮刀包括分布于进料口530的第一刮刀710、分布于推进面520上的第二刮刀720以及环形分布于锥面510上的第三刮刀730；所述四个进料口530具有相互平行且延伸至锥面510尾部的供第一刮刀710安装的孔壁；每个进料口530上的第一刮刀710呈间隔分布并分布至锥面510尾部；相邻两个进料口530的第一刮刀710中至少大部分第一刮刀710呈错位分布。

[0079] 如图6-7所示，所述第二切削组件包括支撑所述刀盘500并转动的扭腿540以及与所述扭腿540形成破碎间隙551的盘体800。所述盘体800呈锥形且朝向盾构机尾部凸出；在盘体800的下部设有尺寸大于所述破碎间隙551宽度的排料口810，破碎间隙551宽度为30毫米，排料口810为圆形，排料口810直径为70毫米。

[0080] 所述第一注浆机构将泥水通过盘体800上的第一泥水孔820和刀盘500上的进料口530输送至掌子面；

[0081] 所述第二注浆机构将泥水注入装有经所述第二切削组件破碎得到的碎石的泥水仓830。

[0082] 所述第三注浆机构将泥水通过盾构机管体上的第二泥水孔输送至盾构机管体外部。

[0083] 泥水仓830内设有压力检测机构和排泥阀门，当泥水仓830内的压力上升到一定值时，浓泥水和碎石就会通过排泥阀门被排出。

[0084] 采用实施例2的泥水平衡盾构机的顶管掘进施工方法非常适合于实施例1中顶管段300施工。具体包括以下步骤：

[0085] (1)降水井施工、加固结构施工；

[0086] (2)始发井110和工作井施工；

[0087] (3)采用实施例2的泥水平衡盾构机从始发井110始发，直至在接收井120接收；

[0088] 除了采用第三注浆机构对盾构机管体外部进行注浆之外，还采用软管对混凝土管节310外部进行泥水注浆。具体的，在每个混凝土管节310的插口311上设置3个与软管配合的压浆孔312，3个压浆孔312成120°环形布置，压浆孔312的孔径为20毫米，压浆孔312内设有单向阀313。

[0089] 盾构机刀盘500直径为2.2米，刀盘500后方的盾构机管体和混凝土管节310的外径为2米，因此在掘进过程中会在盾构机管体和混凝土管节310外部形成超挖面。注入盾构机管体外部和混凝土管节310外部的泥水可以使得超挖面充满泥浆，泥浆深入土体并形成泥浆套，泥浆套的厚度为1～2厘米。为了减小上部围岩变形，注浆压力控制在0.1～0.2MPa。

[0090] 掘进结束后，需要对已形成的泥浆套的浆液进行置换。同样通过混凝土管节310插口311上的压浆孔312压注高压水泥砂浆对泥浆进行置换，所述的高压水泥砂浆采用标号不小于M10的水泥砂浆。

[0091] 例如，在四川省成都市青羊区修建的电力通道，上穿地铁四号线，下穿光华大道，长度为99米，地层富含大粒径(超过180毫米)卵石，采用传统的顶管施工方法以及盾构机，无法在保证安全性的前期下快速完工。

[0092] 采用该顶管掘进施工方法，最终不到40天安全完工。采用的泥水平衡盾构机中，滚刀采用高强度的合金钢制成，硬度达到洛氏硬度HRC60以上。泥水采用质量比为水：膨润土＝1:1.4(即相对浓度为1.4)的触变泥浆。经计算，整个顶管段300需要克服的摩阻力总和为9499kN，未超出混凝土管节310的许用顶力12480kN，因此掘进过程安全可靠。

[0093] 修建的顶管段300如下：

[0094] 顶管段300底部标高约518米，顶管段300顶部标高约520.2米，地面标高约525.5米，地下水位在522.71米；

[0095] 顶管段300顶部距河道240底部约1.5米，顶管段300底部距既有地铁线路210顶部约6米，顶管段300顶部距水管、电力、通信、燃气等“小三线”均在70厘米以上；

[0096] 第一加固结构410深度为3.5米，宽度为7米，注浆管采用的袖阀管，注浆材料为水泥-水玻璃浆液，水泥和水玻璃体积比为1:1，水泥浆水灰比为1:1；

[0097] 所述第二加固结构420设于混凝土管节310外部1米的土体内。

[0098] 以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

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