泥水平衡顶管施工技术的应用

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1、泥水平衡顶管施工技术的应用叶稳新深圳广铁土木工程有限公司摘要：目前，泥水平衡顶管施工具有良好的作业面、较小的顶推压力以及快速的施工过程越来越多的受到专业的肯定。木文结合工程实际，对泥水平衡顶管施工技术在工程的应用探讨，以供类似工程参考。一、泥水平衡法顶管的特点一）施工特点1、应用广泛，可以在各种土质中应用。泥水平衡顶管施工可适用于粘土、砂砾土、砂层等地质条件，在地下水位高、地下水压大、水压变化范围大的土层使用泥水平衡顶管，能有效的减少周围地层的扰动性，维持土质挖掘面上的平衡；2、施工总推力小，适合长距离顶管施工；3、工作井施

2、工环境好，操作安全可靠；4、泥水平衡顶管的连续作业性强，施工速度快。二）技术特点1、泥水平衡法的驱动功率大，掘进机的驱动功率对土层的适应能力较强，会随着土层的加深变大，掘进机刀盘可以将岩层破碎后留下的大块岩石进行二次破碎，通过泥浆运输出来。2、自动化程度高。掘进机的电气系统可以用编程控制器进行控制，减少人工操作的失误，提高电气系统的可靠性。3、可以控制方向。掘进机的机头有较高的灵活性，能有效的纠正偏差的角度。4、泥水运输能力强。受地质条件的限制，输送的泥水中有许多碎石，硬土块，其他碎块，所以对泥水系统的输送能力有较高的要求。

3、三）泥水平衡法顶管施工的限制条件1、一般情况下，管顶覆土厚度不得小于3米，或不小于管道直径的1.5倍;水下顶管管顶覆土厚度不宜小于6米，否则，安全风险太大。2、管道穿越地层土的稳定系数宜大于等于6,土壤渗透系数宜小于10-lcm/siL不宜透气。否则，可能造成泥浆流失，难以形成泥水压平衡。3、近接施工吋，水平方向应保持1.0米，竖直方向应保持1.5米的安全距离。二、工程简介本工程道路全长约1.1KM，路幅总宽18m污水管线设计管位位于道路中心西侧4.5m,其中约700m道槽深在6-7m间。由于管道埋深深、土质差（基本为中液限

4、粉质土、粉土层）、地下水丰富且管线附近建筑物杆线等因素影响，为确保污水管道施工质量及安全该段污水采用泥水平衡顶管方案施工。本文主要介绍工程采用的泥水平衡顶管施工技术。三、工程施工工艺一）主要施工工艺流程测量引点→工作井、接收井施工→测量放样→井下导轨机焚、液压系统、止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装&nrr;掘进机出工作坑&nrr;正常顶进→顶管机进接收坑。二）沉井施工1、本项0工作井接收井均采用钢筋砼沉井，工作井沉井尺

5、汴分为6米*6米和6米*3米两种；接受井沉井为尺汴为3米*3.5米。2、沉井制作下沉流程井位放样→开挖2米上层土→测量放样恢复井位→下节沉井钢筋模板制作浇筑砼→养护7天后挖土下沉上节节沉井钢筋模板制作浇筑砕→养护7天后挖土下沉到位→沉井封底→后背墙盼浇筑。3、沉井下沉注意事项（1）沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期尤应注意。(2)该项S采用长臂挖机配合人工挖土，挖土下沉过程中，应做

6、好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随吋注意纠正沉井的偏斜。(3)沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井内除土量，注意调平沉井，防止因除土量过大及除土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。(4)因部分沉井离构筑物较近，在下沉时，应观测周围构筑物的沉降、位移及裂缝情况，以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。三)泥水平衡顶管施工设备本工程使用的主要设备三原重工制造的YX-1500型泥水平衡偏压破碎型顶管机。泥水平衡式顶管主要设备见下图：四)管道顶进顶管推进机(俗称机头)被主顶油缸向前推进，掘进

7、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上压之间，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

8、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。五)顶进测量控制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