泥水平衡頂管方案VIP

1、精品文檔淞虎河道安鄉(xiāng)縣城區(qū)流域河系綜合整治項目黑水段治理工程六標(biāo)段泥水平衡式頂管施工方案編制人：湯侃審核人：張小兵編制單位：長沙市市政工程有限責(zé)任公司淞虎河道安鄉(xiāng)縣城區(qū)流域河系綜合整治項目黑水段治理工程六標(biāo)段項目部精品文檔精品文檔一、工程概況1、工程名稱：淞虎河道安鄉(xiāng)縣城區(qū)流域河系綜合整治項目（黑水段治理工程六標(biāo)段）2、工程地點：安鄉(xiāng)縣深柳社區(qū)3、工程量：DN1200m管約80米，工作井（接收井）各一座。4、工期：2017年11月30日-2018年2月30日二、工藝流程三、施工方案1.1 、機(jī)頭選型本工程由于本工程工期緊，周邊環(huán)境影響要求高，為確保絕對頂管工程及周邊建筑物的安全，我公司根據(jù)以住

2、施工經(jīng)驗，決定采用鎮(zhèn)江宏宇機(jī)械有限公司生產(chǎn)的NPADN1200型具有破碎功能的平板刀泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行頂管施工作業(yè)。其基本原理是主軸偏心回轉(zhuǎn)運動而破碎的泥水平衡頂管機(jī)，其刀盤的正面,開口比較大，便于大塊的卵石等能進(jìn)入頂管機(jī)內(nèi)，刀盤正面上下兩個泥土和石塊的進(jìn)口，其開口的面積約占頂管機(jī)全斷面的15%-20%刀盤由設(shè)在主軸左右兩側(cè)的電動機(jī)驅(qū)動。電動機(jī)是通過行星減速器帶動小齒輪，然后再帶動設(shè)在中心的大齒輪。大齒輪與主軸及軋輻聯(lián)接成一體。主軸的左端安裝有刀盤。這樣，只要刀盤驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，刀盤也就轉(zhuǎn)動，同時軋輻也轉(zhuǎn)動。在掘進(jìn)機(jī)工作時，刀盤在一邊旋轉(zhuǎn)切削土砂的同時還一邊作偏心運動把石塊軋碎。被軋碎的石塊

3、只有比泥土倉內(nèi)與泥水倉聯(lián)接的間隙小才能進(jìn)入掘進(jìn)機(jī)的泥水倉，然后從排泥管中被排出。另外，由于刀盤運動過程中，泥土倉和泥水倉中的間隙也不斷地由最小變到最大這樣循環(huán)變化著，因此，它除了有軋碎小塊石頭的功能以外還始終能保證進(jìn)水泵的泥水能通過此間隙到達(dá)泥土倉中，從而保證了掘進(jìn)機(jī)不僅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情況下，刀盤每分鐘旋轉(zhuǎn)2-3轉(zhuǎn)，每當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)一圈時，偏心的軋碎動作達(dá)2023次。由于本機(jī)有以上這些特殊的構(gòu)造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘進(jìn)機(jī)中最大的，破碎的最大粒徑可達(dá)掘進(jìn)機(jī)口徑的40%-45迄間，破碎的卵石強(qiáng)度可達(dá)200Mpa本掘進(jìn)機(jī)的優(yōu)點是：特點：A頂管機(jī)、主千斤頂、泥水

4、循環(huán)系統(tǒng)和泥水分離裝置(DESANDMAN套化。B、帶錐形破碎機(jī)的條幅刀盤，能破碎小于外徑30%一軸強(qiáng)度196Mpa(2000kg/cm2)的礫石。C、該機(jī)能適用各種土壤條件，如粘質(zhì)土、砂土、砂礫混合卵石土和軟巖上。D,使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進(jìn)長度超過100mlE、該機(jī)由一人在地面遙控操縱即可。F、可在控制臺上進(jìn)行電視監(jiān)測及方向控制，精度高。帶有ISEKI專利的RSG雙光靶方向控制系統(tǒng)，有經(jīng)驗的操彳人員可以將方向誤差控制在10mm內(nèi)！G使用主千斤頂不間斷便可單獨頂進(jìn)一節(jié)管子。H泥水分離裝置DESANDMAN一種密封性好，操作靈活的分離系統(tǒng)，且能節(jié)省安裝空間。此機(jī)型在現(xiàn)今使用較廣，我

5、們有著成功施工經(jīng)驗、技術(shù)成熟、可靠，對土層擾動少的特點。偏心破碎泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)含水量較高的沙礫土而專門設(shè)計的。因此特別適應(yīng)本工地基頂管的施工。1.2 、平面布置、井內(nèi)布置及管內(nèi)布置在工作井范圍內(nèi)實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設(shè)施，地面指揮監(jiān)測中心、操作室、倉庫、配電間等。布局要合理，環(huán)境整潔、衛(wèi)生，并有專職人員進(jìn)行管理。現(xiàn)場布置采用25t汽吊，設(shè)備進(jìn)場時，采用25t汽車吊車。管道頂進(jìn)時，起吊設(shè)備采用采用25t汽車吊車。井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。1.3 、出土方案泥水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機(jī)艙內(nèi)的

6、攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。在沉井上部砌1只沉淀池。沉淀的余土外運需按文明施工要求和渣土處理辦法，運到永久堆土點，不得污染沿途道路環(huán)境。1.4 、頂力計算頂管受力計算頂力計算推力的計算：管徑1200mmF=F1十F2其中F總推力Fl一迎面阻力F2一頂進(jìn)阻力F1=PS=PX兀XD2/4（D管外徑1.4mP一控制土壓力）P=K0X丫xH0式中K0靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55H0地面至掘進(jìn)機(jī)中心的厚度，取最大值7m丫一一土的濕重量，取1.9t/m3P=0.55X1.9X7=7.315t/m2F1=PS=PX；tXD2/4=7.315X3.14X1.4/4=8.04tF2=兀DX

7、fXL式中f一管外表面平均（根據(jù)頂進(jìn)距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2D一管外徑1.4mL一頂距，80mF2=3.14x1.4x0.8x80=281.344t。因此，總推力F=8.04+281.344=289.384t。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的總推力。工作井設(shè)計允許承受的最大頂力為500t，管材軸向允許推力500t，主頂油缸選用2臺250t（2500KN）級油缸。每只油缸頂力控制在200t以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力300t之內(nèi)。因此我們需無增加額外的頂進(jìn)系統(tǒng)方可滿足要求。1.5 、出洞方案為防止出洞口及頂進(jìn)過程

8、中泥水壓力過大涌入工作井內(nèi)，在洞口內(nèi)預(yù)先安裝一個單法蘭穿墻鋼套管，用于安裝橡膠止水圈及止水封板。由于頂進(jìn)距離長，造成管材表面防腐層磨損、因此，我們在洞口里側(cè)增加一道橡膠止水圈，當(dāng)需更換外部橡膠止水法蘭時，洞口內(nèi)部的橡膠止水圈可防止地下水進(jìn)入井內(nèi)。1.6 、測量以及設(shè)備安裝精品文檔測量的方法(1)、通視條件下的測量1.1.1使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點，后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點C。保證CAB在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C點上，后視A點，在工作井井壁上定出一點A,置激光經(jīng)緯儀基座于井下D點，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于A點，后視B

9、點，在激光經(jīng)緯儀器架上定出D點，D點同A,A,B點在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對中D點，后視A,點，依設(shè)計軸線打好角度，既可定出軸線。(2)、不通視條件下的測量2.1 引出AB兩點后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出C、DA,其余步驟同通視條件下測量定位。2.2 后靠背導(dǎo)軌及后頂?shù)陌惭b軸線確定后先安放后靠背，后靠背后部距離井壁100200mm調(diào)整后靠背前后以及左右方向，應(yīng)盡量保證后靠背的中心于軸線相重合，調(diào)整方法見圖：在軸線定好后既可安裝導(dǎo)軌以及后頂，先根據(jù)導(dǎo)軌本身的尺寸計算出導(dǎo)軌頂面至軸線的高差h,至水平儀于井下，在井四周作出46個臨水點，保證軸線標(biāo)高-臨水點高程=h,安放導(dǎo)軌時

10、可用線繩在相對的兩個臨水點拉出一條直線，使導(dǎo)軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導(dǎo)軌軸線在豎直方向上于已知軸線的豎直投影線重合，導(dǎo)軌軸線方向調(diào)整好后再精調(diào)導(dǎo)軌的高程，最后支撐導(dǎo)軌至井壁上。引軸線至井底前后兩側(cè)A、B兩點，分中后靠背，在后靠背上作一分中點C,開始放置后靠背時盡量使C點在AB的延長線上，此值可肉眼鑒定，誤差不應(yīng)大于10cmi在后靠背邊緣定出任意等高兩點DD,測量ADffiAD,的距離，只需保證AD的距離約等于AD,的距離既可，誤差不應(yīng)大于3cmi導(dǎo)軌左右方向確定后既固定下面兩側(cè)各一點，后使用線墜調(diào)整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況填塞C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙，后方頂

11、的安裝在后靠背的安裝完畢后進(jìn)行，抄平后頂后只要保證所以千斤頂后平面貼實后靠背既可固定。導(dǎo)軌安裝完畢后需在預(yù)留洞口內(nèi)安裝副導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌的軸線以及高程均要與主導(dǎo)軌保持一至，此副導(dǎo)軌用于防止機(jī)頭進(jìn)洞后低頭，見下圖：增高裝置可根據(jù)機(jī)頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或硅墊層。洞口止水裝置的安裝，應(yīng)保證除止水圈外最小直徑大于進(jìn)洞物最大直徑的8cmi防止受到進(jìn)洞物的剪切而失去止水效果，位置確定后可用水泥砂漿封堵與井壁形成的間隙，防止從間隙處漏水、漏漿。1. 7.泥水系統(tǒng)的安裝泥漿池應(yīng)盡量靠近工作井邊，可采用并聯(lián)法，見圖：泥漿池盡量靠近工作井邊，可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力，沉石箱的配置可沉淀塊狀

12、物，防止塊狀物直接進(jìn)入排泥泵引起排泥泵堵塞和損壞。注漿系統(tǒng)應(yīng)盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應(yīng)保證攪拌均勻，系統(tǒng)應(yīng)配置減壓系統(tǒng)，在泵出品處1米外以及機(jī)頭注漿處各安裝一只隔膜式壓力表。1.8 .頂進(jìn)開始調(diào)試階段以及土體取樣：頂管下井前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝先應(yīng)清洗，防止灰塵等污物進(jìn)入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機(jī)頭運轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。機(jī)頭下井后刀盤應(yīng)離開封門1米左右，放置平穩(wěn)后重測導(dǎo)軌標(biāo)高，高程誤差不超過5mm既可開始鑿除磚封門，磚封門應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，同時可進(jìn)行土體取樣工作，使用中100,L=500mm勺兩根鋼管在洞口上下部各取長400mm勺土樣，取樣工作

13、完成后隨既頂機(jī)頭，使機(jī)頭刀盤貼住前方土體。機(jī)頭屬于刀盤不可伸縮型，土壓力表所顯示的土壓力為泥倉土壓，顯示的土壓力與實際頂進(jìn)的土壓力存在一個壓力差P,此值一般取15-30T,由于進(jìn)泥口是衡定的，TCZ機(jī)頭的土壓控制主要通過頂速來調(diào)節(jié)，每次初頂時先調(diào)節(jié)好送水壓力，然后打開機(jī)內(nèi)止水閥，轉(zhuǎn)動刀盤，關(guān)閉機(jī)內(nèi)旁道，待流量達(dá)到額定值的80%時既可開始頂進(jìn)，送水壓力可通過機(jī)內(nèi)壓力調(diào)節(jié)既可完成。1.8.1 、頂進(jìn)過程中的方向控制由于機(jī)頭本身所具有的方向誘導(dǎo)裝置，糾偏操作就變的簡單易行了，操作員只要通過糾偏動作，始終保證激光點在二號光耙的中心既可。測量與方向控制要點(1) 有嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂

14、進(jìn)前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員一項目管理部一監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。(2) 布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進(jìn)時移位和變形，必須定時復(fù)測并及時調(diào)整。(3)頂進(jìn)糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10'20'不得大于0.5°。并設(shè)置偏差警戒線。(4) 初始推進(jìn)階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進(jìn)速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機(jī)頭糾偏。(5) 開始頂進(jìn)前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計算，確保頂進(jìn)時正確，以最終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。1.9 、頂管動力、照明配套1.9.1 頂管動

15、力配套DN1000(一套)以下設(shè)備不是同時啟動序號設(shè)備名稱數(shù)量總功率(kw/h)1刀盤電機(jī)2302輸送泵電機(jī)2373糾偏油泵電機(jī)134液壓系統(tǒng)電機(jī)2305注槳電機(jī)1156槳液攪拌機(jī)1117電焊機(jī)2228排水泵2159合計163動力電線設(shè)置：管內(nèi)設(shè)置一二路電纜，按其配套動力負(fù)載功率，選擇電纜規(guī)格，供電采用TN-S方式，三相五線制移動電線裝接。1.10 管接口質(zhì)量控制1.10.1 本工程所用管材為國標(biāo)F鋼承口三級鋼筋混凝土管，管材受力性能好，接頭采用止水橡膠圈柔性接口工藝，穩(wěn)定性高接口處止水密封性能好。1.10.2 選用優(yōu)良管材并處理好管子接口頂管施工是十分重要的。要按有關(guān)規(guī)范對管材作現(xiàn)場檢查驗收

16、，如發(fā)現(xiàn)不合格品堅決予以退回。1.10.3 管材供應(yīng)在頂進(jìn)過程中，管材的供應(yīng)是非常重要的，如果供應(yīng)不及時造成頂進(jìn)停止，后果是非常嚴(yán)重的，由于機(jī)頭重量一般較大，長時間的滯留會造成機(jī)頭沉降，使軸線發(fā)生偏差；或已頂好的管子和周圍土體固結(jié)，使得摩阻力增大。因此，在開始頂進(jìn)前，需指定詳細(xì)周全的供應(yīng)計劃，現(xiàn)場應(yīng)備有足夠余量。1.10.4 、設(shè)備維修及保養(yǎng)在本工程項進(jìn)過程中，特別需要對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，使掘進(jìn)機(jī)始終處于優(yōu)良的使用狀態(tài)，從而順利完成本工程實施。1.11 液壓系統(tǒng)當(dāng)液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油己嚴(yán)重氧化，應(yīng)予以更換，更換液壓油之前須把油箱內(nèi)清洗干凈。加油必須用精濾車過濾后方可加入。另外，一旦

17、發(fā)現(xiàn)油管老化應(yīng)予以更換。電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，保持指示燈及各儀表正常。1.12 糾偏系統(tǒng)糾偏系統(tǒng)要經(jīng)常檢查是否漏油、油液質(zhì)量、油壓情況，如發(fā)現(xiàn)不正常情況及時更換。1.13 、注漿減磨頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括機(jī)頭切土正壓力、管壁摩擦阻及管外壁氣水壓力。管外壁正壓力與土層密實度、土層含水量有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計資料，軟土層一般為20-30t/m2，硬土層通常在20-60t/m2。大于40t/m2時表明土質(zhì)較好。F尸SXKiF1頂管正阻力(t)S1頂管正面積(m)K1頂管正阻力系數(shù)(t/m2)F尸SXK1=兀r2xki管磨擦阻力：管壁與土間磨擦系數(shù)及土壓力大小有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程

18、統(tǒng)計資料，管壁磨擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之間。F2=8xK2其中F2一頂管側(cè)磨擦力&一頂管側(cè)面積(m2)區(qū)一頂管側(cè)阻力系數(shù)(t/m2)F2=SXKf兀DLXk2為了減小頂壓進(jìn)阻力，增大頂進(jìn)力，并且為了防止出現(xiàn)塌方，頂管過程中，應(yīng)采用在管壁與土壁的縫隙間注入觸變泥漿，形成泥漿護(hù)套，減少管壁與土壁之間的摩擦力。泥漿在輸送和灌注過程中具有流動性、可泵性。a、觸變泥漿的材料觸變泥漿的主要成份是膨潤土、摻入堿和水配制而成。為了在頂進(jìn)完畢后使觸變泥漿固結(jié)增強(qiáng)，可摻入石灰膏。但為了施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑和塑化劑。b、觸變泥漿的拌合程序?qū)⒍康乃湃霐嚢韫迌?nèi)，并取其中的一部分

19、水來溶化堿；3.1 頂進(jìn)測量控制3.1.1 初始頂進(jìn)后500mmM進(jìn)測量開始，測量儀器使用經(jīng)緯儀，每頂進(jìn)300mm做一次中心、高程記錄，并及時向技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報，以便采取措施。每次下管后對工作井中心線校測，同時人工測量機(jī)頭后第一管口、第二管口中心、高程，與計算機(jī)中記錄數(shù)據(jù)對照，同時繪制機(jī)頭、第一節(jié)管、第二節(jié)管中心、高程測繪曲線，作為糾偏方案的依據(jù)。3.1.2 管道糾偏本工程使用的頂管機(jī)帶自動糾偏功能，糾偏原理是：經(jīng)緯儀發(fā)出不可見光，到機(jī)頭中心光靶，光靶把偏移反應(yīng)到控制臺，控制臺控制糾偏千斤頂工作。經(jīng)緯儀測量高程、中心誤差百萬分之二，頂管機(jī)糾偏誤差2cm之間。就頂管機(jī)本身而言，高程、中心控制在士30m僵沒問題的四、安全措施頂管施工中，應(yīng)遵照國家、省市頒發(fā)的有關(guān)安全操作規(guī)程，及施工用電、機(jī)械設(shè)備安全規(guī)程，建立完善的安全保