小管徑泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)

小管徑泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)中鐵隧道集團(tuán)第五建筑有限公司目錄一、前言二、技術(shù)特點(diǎn)三、適用范圍四、工藝原理五、施工工藝流程及操作要點(diǎn)六、材料與設(shè)備七、質(zhì)量控制八、安全措施九、環(huán)保措施十、效益分析十一、應(yīng)用實(shí)例

隨著我國非開挖技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)械頂管施工技術(shù)日趨成熟，特別是泥水平衡機(jī)械頂管工藝已成為較為常用的頂管施工方法。然而，頂管施工本身就是一項(xiàng)受地下不確定因素和外界困擾較多的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，成功率并非十分圓滿。從以往的頂管施工情況來看，小管徑、長距離、復(fù)雜地質(zhì)情況下泥水平衡機(jī)械頂管經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的技術(shù)、質(zhì)量、安全問題。泥水平衡機(jī)械頂管在復(fù)雜地質(zhì)情況下進(jìn)行小管徑、長距離施工在國內(nèi)屬于比較成熟的施工工藝；但在中隧所建項(xiàng)目應(yīng)用較少，我們有責(zé)任，有義務(wù)進(jìn)行研發(fā)，填補(bǔ)企業(yè)專業(yè)領(lǐng)域空白。一、前言1、

高安全：采用泥水管道輸送棄土，不存在吊土、運(yùn)土方等容易發(fā)生危險(xiǎn)的作業(yè)；泥水機(jī)械頂管采用全封閉式頂進(jìn)，可有效的保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)管道周圍的土體擾動(dòng)小，能很好的控制地面沉降，相對(duì)于其他頂管更好的保證周邊建筑物、管線的安全。2、低污染：采用泥水管道輸送泥漿，并經(jīng)泥水處理系統(tǒng)處理后再進(jìn)行棄土，環(huán)境污染小。3、

高工效：施工工效高，泥水加壓平衡工具管與其他工具管相比，具有平衡效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，由于出土方式是用水力機(jī)械化連續(xù)出土，頂進(jìn)速度快，對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)。無論是粘性土還是砂性土，均能收到良好的效果。4、長頂進(jìn)：與其它類型頂管相比，單項(xiàng)頂進(jìn)距離最大，在不加中繼間的情況下，泥水平衡頂管施工的總推力較小，單段頂進(jìn)長度可達(dá)250m。5、有不足：遇到地層有巖石或地下構(gòu)筑物等硬性物質(zhì)時(shí)，不宜使用。二、技術(shù)特點(diǎn)適用于地下水壓力高、非堅(jiān)硬的的地層條件，如砂質(zhì)土、粘土等。三、適用范圍

頂管施工前，先建造一個(gè)工作井和一個(gè)接收井。在工作井內(nèi)的頂進(jìn)軸線后方，按需要對(duì)稱布置2-6只主千斤頂，將需敷設(shè)的管節(jié)，放在千斤頂前面的導(dǎo)軌上，主千斤頂推進(jìn)時(shí)，以機(jī)頭開路將管節(jié)壓入土中，與頂進(jìn)相配合，刀盤將切入泥倉的土體攪拌成泥漿后，通過管道送出井外。一根管節(jié)被壓入土中后，吊入下一管節(jié)連接，繼續(xù)頂進(jìn)，反復(fù)循環(huán)頂進(jìn)至預(yù)定長度，管道敷設(shè)完成。在泥水式頂管施工中，為使挖掘面上保持穩(wěn)定，必須在泥水倉中充滿一定壓力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一層不透水的泥膜，它可以阻止泥水向挖掘面里面滲透。同時(shí)該泥水本身又有一定的壓力，可以用來平衡地下水壓力和土壓力，從而保證周圍地層和建筑物的穩(wěn)定與安全。四、工藝原理五、施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程步驟一：工作井及接收井施作施工工藝流程步驟二：泥水平衡頂管機(jī)操作臺(tái)施工工藝流程步驟二：頂管進(jìn)洞準(zhǔn)備泥漿池砌筑泥漿攪拌施工工藝流程步驟三：頂管機(jī)設(shè)備安裝與調(diào)試導(dǎo)軌及靠背安裝頂管機(jī)安裝及調(diào)試施工工藝流程步驟四：管節(jié)用吊車下吊施工工藝流程步驟五：頂管機(jī)頂進(jìn)施工工藝流程步驟五：接頭安裝管材之間襯墊板安裝管材之間橡膠圈安裝施工工藝流程步驟六：水平推進(jìn)環(huán)形頂鐵安裝馬蹄形中間頂鐵安裝施工工藝流程步驟七柴：頂管毫機(jī)順利牽出洞施工棕工藝陡流程步驟軋八：坡頂管鼓成型躁后效吵果圖施工工上藝流程步驟雅九：購檢查惕井施肺工施工工然藝流程（一）NP拘D泥水平比衡頂管擇掘進(jìn)機(jī)NP炭D泥水平朋衡頂管暮機(jī)由切削坊攪拌服系統(tǒng)、殼體、糾偏系社統(tǒng)、進(jìn)排呆漿系紙統(tǒng)、電氣系渾統(tǒng)及監(jiān)控寇系統(tǒng)組成。操作限要點(diǎn)（一滑）NP舞D泥水平甩衡頂管鬼掘進(jìn)機(jī)操作配要點(diǎn)（一）NPD泥水平系衡頂管收掘進(jìn)機(jī)泥水平拔衡頂管鑒機(jī)機(jī)頭泥水發(fā)平衡革頂管吉機(jī)內(nèi)冰部構(gòu)遠(yuǎn)造操作的要點(diǎn)（一）NP廟D泥水下平衡尸頂管圍掘進(jìn)虎機(jī)糾偏箏油壓強(qiáng)千斤爽頂光靶倉及液齊壓油砌表操作宿要點(diǎn)（一）NP楚D泥水哲平衡傷頂管雹掘進(jìn)酷機(jī)（Φ18含00）技術(shù)參夫數(shù)：外型佛尺寸Φ21夠80×侄420盒0（外徑×長）mm，重21專t。頂進(jìn)付速度10-帝150暴mm/奔min，進(jìn)排奮漿管道禍直徑150暢mm。切割刀爬盤：轉(zhuǎn)速2.瞧2r蒸pm，扭矩260職kNm，對(duì)租抗土楊壓≤50般T/餡㎡，電機(jī)南功率30抱×2遙kw。糾偏系鋼統(tǒng)：糾偏貨油缸籮推力拉（單罰只）80k陜Nm，糾偏計(jì)油缸拉志力60k歪Nm，糾辣偏油宋缸數(shù)偶量8個(gè)，冶糾偏思油缸秤行程60淋mm，糾濃偏角瀉度（扣上下婦、左再右）2.更5°，油襯壓31.廁5Mp戰(zhàn)a，排到量5L/準(zhǔn)min，電伏機(jī)功廉率3kw。操作要嫌點(diǎn)（一結(jié)）NP蘿D泥水平捷衡頂管鋪掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭訊殼體簽內(nèi)的樣泥土姜倉是Φ21煮40×恐550筒體，膝安裝在棄殼體泥殺土倉內(nèi)犯的是平浸板切削弟刀盤，遭切削刀薯排成輻盼條狀焊案接在該萌刀盤上偽。本機(jī)病刀盤由兩臺(tái)30K昂W電機(jī)驅(qū)導(dǎo)動(dòng)。動(dòng)力躬通過汽減速蔬器帶倍動(dòng)小病齒輪鏡、再推驅(qū)動(dòng)獲大齒損輪旋屬轉(zhuǎn)，灘大齒蕉輪通葬過主睜軸帶涂動(dòng)刀畜盤旋灑轉(zhuǎn)，軋刀排辭的正醋面焊雅有堅(jiān)厚固耐耽磨的屬切削鴨刀頭蘭，從閱而構(gòu)炒成一象個(gè)刀槽盤整難體。前后殼姿體之間歲由四組演糾偏油范缸連接弓，為了閑防止糾腰偏過程墊中前后右殼體間卡的相對(duì)丈偏轉(zhuǎn)較蒸大，后將殼前體撇端設(shè)有值一個(gè)防偏轉(zhuǎn)舌。操作要家點(diǎn)頂管壺機(jī)工摔作時(shí)壘，刀剃盤旋婚轉(zhuǎn)切撥削泥翼土。仙由刀盤盤面?zhèn)缮系恼砜锥雌徇M(jìn)入促泥水賺倉，崗從排緩泥管備中排啦出。握進(jìn)排摩漿系陰統(tǒng)是討由球她閥和茂并排仇的兩根眨漿管梨組成蘆，兩缸根漿道管一仇路進(jìn)可水，皇另一暗路排淚漿，通過德球閥鋸可交寇替進(jìn)匯排漿炮，防老止一廊路管俘道由肥于長巨時(shí)間糕出漿遣造成鬼堵塞押。操作廢要點(diǎn)頂進(jìn)過壺程中如維果頂管緒機(jī)偏離劇了預(yù)定售的位置怎，可利亞用糾偏矛系統(tǒng)進(jìn)塞行糾偏師。糾偏懼系統(tǒng)揮由液尿壓動(dòng)老力源核、控午制閥跳和四女組油烏缸組正成，工作壓鋸力為21蘿Mp率a，糾顧偏時(shí)葵相鄰太的兩秀組油笑缸同寬時(shí)動(dòng)惠作，管使機(jī)圈頭回盛到正合確的捉軌道日。（二）剝頂管工橫作井及旺接收井機(jī)械頂成管頂進(jìn)凝距離較借長，后倡座力大策，靠背紹要求高庭，為確絲式保安全炮，頂管忌工作井費(fèi)及接受姿井一般呈為圓形遠(yuǎn)鋼筋砼熊結(jié)構(gòu)；井采啄用沉井法氣施工。沉父井大戶小根遺據(jù)頂藥管機(jī)邪工作濾空間孤確定宜，對(duì)事于Φ1怨80槍0頂管咽機(jī)工叫作井晝直徑尺為6.5穿m，接收醬井直徑駝為5m。操作隊(duì)要點(diǎn)（二革）頂倉管工蔬作井凝及接掏收井施工工權(quán)藝流程沉井腦施工操作要腹點(diǎn)（三自）頂膏管掘芬進(jìn)機(jī)勻的出從洞頂管說過程茫中，蠻無論鋼管節(jié)遠(yuǎn)從工友作井程出洞薪或是禍接收跳井進(jìn)立洞，嫌管道韻外壁允與洞區(qū)口之池間都紗必須品預(yù)留單一定石的間可隙。招如果云該間術(shù)隙不績能夠皂采取將有效晉的密貸封措簽施，屋地下歷水和乓粉土趴夾粉案質(zhì)黏網(wǎng)土、析流塑挖狀的習(xí)淤泥夫就會(huì)楊從該慎間隙現(xiàn)中流骨到工釋作井顛或接湊收井賞中。1）洞技口止遙水圈獄的設(shè)熄計(jì)在洞朋口密睡封設(shè)滋計(jì)中章，一素般采爬用主倆橡膠匪圈密拋封的抱密封啟結(jié)構(gòu)勝，該道結(jié)構(gòu)交的特嬸點(diǎn)是倦：結(jié)儀構(gòu)簡村單，道經(jīng)濟(jì)撲可靠棋。操作盤要點(diǎn)（三權(quán)）頂途管掘罩進(jìn)機(jī)蓋的出找洞2）洞口楊土體加付固措施由于掘陰進(jìn)機(jī)需球要切削村洞口處淺的土體酷頂進(jìn)，欠若將該澤處土體死加固的干太硬，乓勢必增趟加掘進(jìn)何機(jī)的切截削負(fù)荷楊。因此匪一般采襪用不注厘漿加固竄土體而緞在洞口宰外側(cè)，仰按洞口盆直徑打掃入相應(yīng)忘寬度的越鋼板樁散，待掘被進(jìn)機(jī)安勾裝完畢下，將封坑閉洞口煙的磚封肌門全部煤鑿除且漲掘進(jìn)機(jī)衰推入井要壁內(nèi)，血井內(nèi)的祝密封裝摸置發(fā)揮克作用后眉，再將桂洞門外李側(cè)的鋼疑板樁拔烘出的施桃工方法俗。操作牲要點(diǎn)（三槐）頂鍬管掘辟進(jìn)機(jī)公的出陽洞3）掘進(jìn)剝機(jī)出洞禁時(shí)防止音回退的乞措施出洞鵲初期搶掘進(jìn)墨機(jī)及泛前幾朽節(jié)管銀節(jié)往證后退耀的情睛況是做全封頓閉式監(jiān)掘進(jìn)怒機(jī)的貸全斷童面上電承受騾的主的動(dòng)土枝壓力解造成糠的，行它使競掘進(jìn)共機(jī)后朗退的忽力大除于掘線進(jìn)機(jī)肆周邊準(zhǔn)的摩領(lǐng)阻力珠，當(dāng)?shù)溨髑Ь私镯攧?wù)的推傅力撤稠消后娘掘進(jìn)冠機(jī)后帆退。嚴(yán)上述丸情況其發(fā)生讀后，裹掘進(jìn)賽機(jī)前礦方的蝴土體刃就會(huì)割發(fā)生畫不規(guī)不則的弊坍塌糾。在難以有成拱的漆土層中宋，土體朋會(huì)延滑買裂面坍請(qǐng)塌，上覆部土體堤擾動(dòng)后蟲土壓力搶變小，木掘進(jìn)機(jī)防再次頂改進(jìn)時(shí)將遼向偏向渠壓力較附小的一牢側(cè)，極臭易向上僑爬高。瓦因此出泄洞的臨物時(shí)防退嚴(yán)措施必盆須周密殿考慮。守一般采鳥用兩只10k之N的手董拉葫服蘆止的退，礎(chǔ)頂進(jìn)12刮m后方鋤可將鋸措施礙解除慰。操作要親點(diǎn)（四贈(zèng)）管低節(jié)的小正常插頂進(jìn)展技術(shù)1、管道糕在正常拜頂進(jìn)時(shí)抵，關(guān)鍵蒜在于保稀證挖掘糟并排出平土體的議體積為先頂管掘嗽進(jìn)機(jī)體嫌積的95%晴—10液3%。2、管塞道頂淹進(jìn)過牛程中愚要通扁過全膀站儀燙勤量造測，蠻發(fā)現(xiàn)目偏差爺通過8個(gè)油壓惑千斤頂逮進(jìn)行“點(diǎn)勤糾、蛋緩糾”宴。操作要守點(diǎn)3、施罷工過紙程中宴采用墾觸變紗泥漿貼進(jìn)行黃潤滑腫，對(duì)冒于20晶0多米的跪頂管，城頂進(jìn)施靈工中如絡(luò)潤滑得滅當(dāng)可不目加中繼鹿間（有色備用）倚，這樣雀可以大畏大提高患頂進(jìn)效惠率及降柱低頂進(jìn)羊成本，繳因此應(yīng)蠶格外重結(jié)視頂進(jìn)壘中的潤犬滑注漿董工序。似注漿要?jiǎng)?lì)使注入芒的漿液蛛隨著管訊道頂進(jìn)焦形成完樓整的初折始漿套工，并且丟每頂進(jìn)置一定的律距離應(yīng)丹能夠得唐到補(bǔ)充畫。（五）棍出洞方嗚法及掘碑進(jìn)機(jī)的你吊出本部分東工作包碌括：在摟接收井醒搭建托抓架導(dǎo)軌揪、洞口治止水圈堅(jiān)安裝、紫機(jī)頭偏讓差復(fù)測躍、拆除渠洞口封層門、掘唇進(jìn)機(jī)進(jìn)獨(dú)洞并吊演運(yùn)等。洞口天止水哥圈安施裝：演對(duì)于家土體脆情況祝差、敗地下釣水的兇壓力絹大，股可將痛洞口蔥外側(cè)福的土溜體已赤加固站至1.戚0—闊1.頂5M現(xiàn)pa，但讓掘進(jìn)贊機(jī)在華推進(jìn)沿洞口季的過韻程中鉛，會(huì)秋不可料避免是地?cái)_粱動(dòng)土插體，曠掘進(jìn)設(shè)機(jī)出挪洞過攔程中柏，地監(jiān)下水薯在壓扒力的塞作用煙下，赤延著穴縫隙踐鉆入儲(chǔ)接收稱井，帝因此居該洞猾口止末水圈呼與出讀洞口豬形式爛一樣暢。頂管流機(jī)機(jī)省頭采對(duì)用100姓t吊車鄙整體掛式吊覆離。操作勵(lì)要點(diǎn)（六）室泥漿運(yùn)鐮輸泥漿警采用平泥漿研罐車碎進(jìn)行撒運(yùn)輸疼或?qū)⒚蹦酀{側(cè)曬干跪后采循用渣戚土車?yán)策\(yùn)輸砍。操作要酷點(diǎn)單工作乏面人員魂配置工種吊車司機(jī)機(jī)頭司機(jī)洞上雜工洞下雜工合計(jì)人數(shù)11136勞動(dòng)力惰組織六、仇材料帥與設(shè)與備（一）擊單工作也面機(jī)械酒配置序號(hào)機(jī)械名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量1NPD泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)DN180012注漿泵耐莫泵13注漿管及配件DN32500m4主頂千斤頂300t/1000mm45主千斤頂100t/1000mm46主千斤頂液壓臺(tái)32MPa、5—49L/min可調(diào)47導(dǎo)軌DN180068鋼靠背DN1800019環(huán)形頂鐵D1800110馬蹄形中間頂鐵DN18001m11電力開關(guān)柜100A、6路112電話交換分機(jī)20路113汽車起重機(jī)QY251144汽車起重機(jī)QY1001（二拍）材肥料要恢求管材應(yīng)睛符合《棗頂進(jìn)施技術(shù)用鋼匹筋混啟凝土弱排水摸管(備JC串/T泛64喚0-獸20瞞10味)》中的拍技術(shù)要跡求，其聲配筋應(yīng)菊符合《寫給水排肉水工程狼埋地預(yù)桌制混凝襪土圓形艦管道結(jié)支構(gòu)設(shè)計(jì)儲(chǔ)規(guī)程(CE下CS侍143胳:20尋02)中的掘技術(shù)絞要求，III級(jí)管竟。七、質(zhì)眨量控制泥水教平衡俗頂管吃施工明質(zhì)量辟應(yīng)滿峽足《給排水耐管道施慘工及驗(yàn)青收規(guī)范》要求1、高空編作業(yè)應(yīng)債當(dāng)滿足鎮(zhèn)《建筑嗚施工高貝處作業(yè)夜安全技仍術(shù)規(guī)程腥》（JG蔬J8析0）。2、特填種作振業(yè)人遣員應(yīng)素當(dāng)持墳證上吳崗。3、現(xiàn)場臨屋時(shí)用電飄，應(yīng)符臉合《施鼓工現(xiàn)場稼臨時(shí)用享電安全攝技術(shù)規(guī)座范》(JG坡J46堡-20尊05)。頂管角機(jī)及管祝道內(nèi)照聲明用電芽應(yīng)使用風(fēng)安全電搶壓。4、混凝債土管吊陽運(yùn)時(shí)，保管下嚴(yán)展禁站人豆。八、安膊全措施1、為防子止泥漿磚流失污歷染環(huán)境深，泥漿謊經(jīng)泥水婚處理系躺統(tǒng)后及做時(shí)外運(yùn)均。2、泥水些處理的涼方法可處采用沉劑淀法。頭在場地露允許的域情況下肌可設(shè)置孤沉淀池杰處理。3、對(duì)場照地受限項(xiàng)的區(qū)域丸，可由蛾振動(dòng)篩賓配合旋征流器進(jìn)古行泥水揪處理。豆由振動(dòng)把篩把較慰粗的顆承粒（1mm以上漫）的尋顆粒嗓分離竭出來彩，然構(gòu)后由遵旋流喜器把隨較細(xì)取的顆厲粒再填分離廈出來劉。還旅可以糟將旋戶流器歌串聯(lián)苗起來梢使用畏，串庭聯(lián)個(gè)肯數(shù)視暴分離嬸效果上而定裹。4、泥水著平衡式慮頂管機(jī)貌施工現(xiàn)掙場需建漆立泥漿田池，需寇占用較朵大的空榨間；泥唇漿池需薪采用塑段料薄膜夾與原狀扇土隔離母，防止庫污染或粉浸泡原籠狀土。5、及時(shí)爽監(jiān)測地蘭面，調(diào)隊(duì)整工藝煮參數(shù)，讓防止地盤面隆起京或沉陷敞。九、調(diào)環(huán)保急措施十、效住益分析1、該技巾術(shù)通過佩實(shí)現(xiàn)長時(shí)距離頂啊管的目被標(biāo)，在掛不加中技繼間的拴情況下犧頂進(jìn)最亂長距離大為243米，同須工作井部和接受甩井。2、將勁頂管妥的工徒作井恭、接帖收井柔、頂核管管蛋材、腫減阻濃措施匆、降馳水措購施、尖土體拿加固羽措施墻等所僚有頂壞管的阿施工請(qǐng)成本掉進(jìn)行蓋核算難。長獅距離題頂管獄的成圈本比架短距挎離頂蜜管的除平均擊成本貌降低怒了15妄%3、施工石進(jìn)度快按，工期潑短，與攀人工頂陷管相比序，可節(jié)適省工期25彼%。4、分寇段長護(hù)度長融，可花節(jié)省萬征地午拆遷添，減珍少對(duì)紹居民革與周姨邊道添路交跡通影險(xiǎn)響。5、安握全性萬高，元施工供過程燦管內(nèi)匯只需等要1人操憲作設(shè)阿備，鍛且對(duì)曠周邊私土體再擾動(dòng)樸較小煤。十一蕩、應(yīng)畝用實(shí)翅例本技術(shù)妙在合肥登南淝河貿(mào)路（東即二環(huán)路-橫江路滑）工程幅得到了攝應(yīng)用并恢取得成借功。南淝河修路（東收二環(huán)路陰～橫江面路）位殊于合肥壞市包河偷區(qū)。北拿起東二灰環(huán)，南級(jí)至橫江浴路。長蛾約3.刻7公里癥（樁臥號(hào)24+韻91.弓952～樁輔號(hào)62被+0亮0.盜00烘0）。東松二環(huán)路較至郎溪斑路段，突寬45米，城仙市主干乎道；郎妙溪路至蘇橫江路翁段，寬52-勻78米，窯城市費(fèi)快速犁路，濫采用笛高架步、地感道及摧地面烘主輔螺三種環(huán)型式慈。此拴高架挎段接夸郎溪讓路立熟交，阿上跨桐祁門爭路后孕落地選，下抗穿龍職川路搶，利名用地賞面主務(wù)輔段躍過渡或至終略點(diǎn)（刃樁號(hào)62舍+0破0）。頂管淚施工臥包括Φ8生00、Φ10勻00、Φ1奸80欺0、Φ20鄭00四種長，長明度為2m素/每節(jié)。（二淚）施紀(jì)工情素況及扛施工冶效率旗南淝儀河路（東蓬二環(huán)咱路-郎溪路紡段）頂舟管直徑Φ1計(jì)80展0，于201碌6年8月8日開察始施攤工，201循6年10月7日施工尸完成，鑰共采用4臺(tái)泥