《3000泥水平衡顶管现场施工方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3000泥水平衡顶管现场施工方法（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精心整理C 3000泥水平衡顶管施工方案工作井施工完成后，开始顶管施工，针对施工地区的土质情况，我方计划采用 泥水平衡顶管施工方案。1、泥水平衡顶管施工工艺一、泥水平衡式顶管微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井， 电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在 转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系 统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维 持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效 果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节
2、顶进管，它被推 到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节 管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重 复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发 出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶 的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者 可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削 部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂 直向5cm
3、内的偏离精度。当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地， 并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方 主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他 辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘进装置上。泥水平衡式顶管突出的优点：精心整理1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层(4)这种表现得更为突出，所以
4、特别适用于长距离顶管。工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。（5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。7963口口 1=1104二施工工艺流程顶管系统总体布置图一、施工工乙流程：测量引点一工作井铁油缸放样-油缸下导测量架统液压系靠背止水圈等设备安装一地面辅助 设施安装一顶管掘进机吊装就止水胶板经纬仪安装一掘进机出工作坑一正常顶进一顶管机进接收 坑，如下图所示厂汽车吊12-泥浆池13-通风机14-管材15-泥浆外运放样、复核三、地面准备工作电，用水，通道，排水及照明等设备 组。水需从外拖运，要修进场简易便按要求进管井工 在顶管顶进施
5、工前，的安装。施工用电每台套采用15啊管设车道，保证施工管材料、设备及机具进场P需铺毛渣石的场平。现场设备摆放空 间至少需长45米，宽管机米的平整封闭场平区安域。有足够的 施工材料，设备及机具必须备齐!以满足本工程的施工要求。管节等准备要 40m）。机头刀盘顶进出土*泥水分离精心整理 井上，井下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。三、井下准备工作及井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。 顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时 按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并 按实测洞门中心居中放置
6、，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。四、技术交底，岗位培训在顶管施工前，对参加施工的全体人员分阶段进行详细的技术交底，对各技术 工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗。3、后座墙后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。后座墙设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算。1 .后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强度应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计
7、和安装后座墙时,应使其满足如下要求。(1) 、要有充分的强度在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。(2) 、要有足够的刚度当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢 复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大在降 低千斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。( 3)、后座墙表面要平直后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损 失和发生质量、安全事故。( 4)、材质要均匀精心整理后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后座力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。4、泥水系统
8、、水压控制、注浆量的计算一、泥水系统 泥浆系统有二个作用：送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的 管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的 泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排泥由变速 的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞 管道，淤积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥 浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂(诸如膨润土等) 以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。进排泥水系统起着第二个作用：在有地下水存在的地方，掘进机表面的压力可以降低到小于
9、水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统，电磁阀，旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统，可以阻止水压的变化，保持水压，在加管道时，不至于减小机头的水压，保证内部压力平衡。二、注浆量的计算2. 1注浆量计算本工程每1米注浆量计算如下：V=n DwTL = 3.14X2.6X0.1X1 = 0.816m3(1) 按照地质条件。一般压浆量为计算的150%200%，本工程在粉砂土顶进，按 照200进行注浆量控制。(2) 为防止路面沉陷和地上、地下构筑物不受扰动，顶管结束后，应及时对管体四 周的缝隙充填水泥浆，使其密实坚
10、固，填充水泥所用设备与触变泥浆设备相同。逐 孔注浆，水泥浆液需搅拌均匀，无结块，无杂物，注浆结束后，要及时清理注浆设 备，以防堵塞。(3) 注浆压力根据管道深度H和土的天然重度丫而定，经验为23丫 H，本工程注浆 压力为0.20.3MPa。精心整理(4) 压浆填充材料：在管顶间隙较小管段，采用管内注浆，压浆材料为水泥粉煤灰浆，配比为，水泥：粉煤灰=1： 3(5) 注浆顺序：每段注浆从第一孔开始，直注至下一孔出浆，依次注完。每段注浆后，静止68小时后进行第二次注浆。第二次注浆压力不变，直至压不进为止。根据本工程特点，初步设计每3 节管(每节2米长)布设1 节注浆管，依次调整 注浆孔的位置，确保每
11、个方向都能注浆润滑。总注浆量应不小于管外环形空间体积的2倍，考虑到泥浆的漏失，必须经常性地连续补浆，确保泥浆套的完整。注浆减磨要点：(1) 选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量 和动塑比。(2) 在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。(3) 膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商的建议但都必须按照规范进行，使用前必须先进行试验。(4) 压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的桨液形成情况。(5) 注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设 置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆
12、孔，从而影响注浆效果。(6) 注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。(7) 注浆泵选择脉动小的柱塞液压，流量与顶进速度相应配。(8) 由于顶管线路长，为使全程注浆压力不致相差过大，在中间还将每隔150m增设压浆泵以增大压力。5、操作控制系统 由一名受过高度训练的操作人员，在地面控制室外内操作并仔细检测着整个操作 系统、观察掘进机内的土压、油压、激光束位置。控制台提供操作数据和控制整套 系统的电子按钮。控制板可以是人工控制方向和数据记录，或者是全自动控计算机 控制方向和记录，其他的工作人员则负责井内管道和顶铁的更换以及进行、进排泥 管和电缆的连接。当掘进机到达接收井时，挖掘会暂时中断，如果遇到有地
13、下水或 软土层时，还需有洞口止水圈安装在接收口墙上。最后，掘进机头从土层出来进接精心整理 收井，就完成整个管道的铺装。这以后，掘进机被撤走，建造人工出口，接收井被 关闭。一个工程常常有几个掘进段组成，这时，在工作井内的顶进设备变换方向， 重新开始另一方的顶进工作，这个过程每过一个工作井重复二次，最后铺设成了整 个下水道或输送管道。6、进出洞口的措施及管道顶进顶管和微型隧道施工中的进出洞口作业是一项很重要的工作，施工中应充分考 虑到它的安全性和可靠性。尤其是从工作坑中的出洞开始顶管，如果出洞安全、可 靠又顺利，那么可以说顶管施工已成功了一半。许多顶管工程就是失败在进出洞口 这两个环节上。顶进前，
14、首先对洞口6米处土体进行土体加固，其次，为防止洞口处的水土沿 工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈。 在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶 进阻力的效果。工程技术人员、施工人员应了解施工现场情况和熟悉洞口附近的地质情况。分析可能出现洞口漏泥、水情况，井内布置一台排污泵，并制定相应的措施。在机头进洞时因土体是流沙，地下水位高，土体松软，地基承载力差，虽然经 过地基处理，但为了机头顶进安全，机头不下沉，还应有机头加固措施。机头进洞 时将机头与后面的五节管用拉杆连接起来，使之成为一个整体，并在导轨上用两个 手拉葫芦间隔一米拉紧，
15、从而使机头沿着导轨方向顺利顶进，同时提前一个星期进 行降水施工，降低机头进洞时的水压力，防止机头进洞引起土体流失、坍塌。机头 吊运后及时进行洞口四周的封堵工作。掘进机头顶进到位后，吊放第一管节，拼接完毕，然后在工具管后管节内安装工具 管辅助设备。1、管节运输根据本工程施工场地情况，管节由25T吊车卸到指定位置后，再由吊车将地面管 节吊运至井下。2、管节顶进精心整理顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的资质和能力进行考查生产过程中派专人检验，检验质量必须在外观质量、尺寸及允许偏差都检验合格后方可送至工地。运至工地后根据标书要求进行抽验，合格后才能送至工作面使用。掘进机头进洞后的轴线方向与姿态的正确与否，对以后管节的顶进将起关键的作用，因此在刚开始顶进时，做好顶进轴线偏差的控制和纠偏量的控制是关键。根据控制台显示屏激光点及时调节纠偏油缸，使其能持续控制在轴线范围内。要严格按实际情况和操作规程进行，勤出报表、勤纠偏，每项纠偏角度应保持IO,20/,不得大于1。严格控制机头大幅度纠偏造成顶进困难、管节碎裂。在穿越河道时，应放慢顶速，并严格控制注浆压力，防止贯通河床。3、顶管顶进与地层形变控制顶管引起地层形变的主要因素有：掘进机
