长距离泥水平衡顶管施工工法

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1、长距离泥水平衡顶管施工工法作者：hanyong添加时间：2011-10-1313:20:241长距离泥水平衡顶管施工工法(编号：SZJXGF28-2008)完成单位：深圳市市政工程总公司主要完成人：李劲松、刘正雄、高俊合、黄锐文、陈德贵1．前言现代化城市的发展离不开市政管道的建设，越来越多的深埋设管道、过路管道、穿越建筑物的管道、旧城市政改造工程采用顶管施工技术，以减少拆迁的工程量，减少施工对交通的影响，减少施工对周围居民、行人的影响。顶管工程施工一般是将整个顶管工程分成若干段进行，在最佳施工条件下，普通顶管法的一次顶进长度为100米左

2、右。但是在城市干管施工中，或管线需要穿越大型建筑群或河道时，普通顶管法的一次顶进长度就不足以顶完全程。因此，需要完善长距离顶管技术。长距离泥水平衡顶管施工工法就是利用泥水平衡原理通过设置中继站、采取泥浆触变减阻等措施达到一次顶管顶进长度在200m以上。2．工法特点2.0.1泥水平衡顶管包括：泥水加压平衡式掘进机由主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统和压浆系统组成。如下图所示：2.0.2长距离顶管管道与摩阻力随管道的长度成正比，顶进长度增加，必须加大顶力。当顶进长度达到一定距离时，顶力加大会使管体或后背损坏。长距离泥水平衡式顶管工艺就是通

3、过润滑剂减阻和中继接力技术，减少顶进过程阻力，中继接力顶力，从而达到一次完成长距离顶管的技术。其特点有：21采取全封闭式顶进，可有效的保持挖掘面的稳定，对管道周围的土体扰动小，能很好的控制地面沉降；2与其它类型顶管相比，泥水平衡顶管施工的总推力较小，适宜较长距离顶管；3工作井内的作业环境好，顶管自动控制，管内不用人员作业，安全性高；4由于采用泥水管道输送弃土，不存在吊土，搬运土方等容易发生危险的作业；5由于泥水输送弃土的作业连续进行，故其施工速度快，能有效保证工期。6污染小，噪音小，环保。采用泥水管道输送弃土，并经泥水处理系统处理后再进

4、行弃土，环境污染小。7节约工时，提高工效。8施工工艺简单,标准化、程序化，便于施工控制和管理。9顶进长度一次可达200m以上。10泥水加压平衡工具管与其他工具管相比，具有平衡效果好，结构紧凑，技术先进，由于出土方式是用水力机械化连续出土，所以顶进速度快，对土质的适应性强。无论是粘性土还是砂性土，均能收到良好的效果。3．适用范围3.0.1与普通泥水平衡式工法相同，适用于：1．各种土壤条件：能适用于地下水压力高、非坚硬的的地层条件，如砂质土、粘土等；不适合强风化岩、花岗岩的土层。。2．管径：DN600~DN3000。3．适用管材：钢筋混凝土

5、管、钢管、玻璃钢夹砂管等常用顶管管材。4．工作原理4.0.1泥浆形成机理泥水平衡式顶管机中，刀盘与主轴之间有一个偏心距e，而中心刀、刀排、切削刀头与主轴是同心的。所以，假设刀头切削下来的强风化砂岩的颗粒较大，不会直接进入泥水仓，大颗粒的石块在破碎腔内被破碎成，比隔栅孔小的颗粒，才能通过隔栅进入泥水仓。这样，使排泥管不会被堵塞。利用水枪，将土层的强度降低，含水量增大，以利用旋转刀盘上的刀片将土层切割成为泥浆。4.0.2泥水平衡工作原理泥水平衡顶管机施工以泥水平衡原理为基本，通过改变泥水仓的送、排泥水量和顶进速度来控制排土量，使泥水仓内的泥

6、水压力值稳定并控制在所设定的范围之内，从而达到开挖面的稳定。4.0.3触变泥浆减阻原理通过在管壁外压注触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在泥浆套中顶进，以减少阻力。4.0.4中继间接力顶进原理中继间接力顶进，也就是在管道中间设置中继环，分段克服摩擦阻力，从而解决顶力不足的问题。中继间的千斤顶组在高压油路的作用下，以其后管道为后座支承点，将其前段管道向前推进，采用这种方法，将管道分段逐次推进，从而实现长距离顶管。。4.0.5长距离制导通过激光导向，计算机指导纠偏施工，确保顶进线路与高程准确。5．工艺流程与操作要点5.1长距离泥水平衡式

7、顶管工艺流程：5.1.1泥水平衡式顶管一般工艺流程：3施工准备顶力计算工作（接收）井施工管材设计、制造全套设备调试顶管机出洞穿墙初始顶进正常顶进一个管段顶进结束吊出机头、转至下一个管段井内外设备安装注浆减阻泥浆制备重复、直至整个工程完工45.1.2长距离泥水平衡顶管工艺流程如下图所示：5.2施工方案编制泥水平衡顶管施工前应编制详细的施工组织设计，其中施工方案应包括如下内容：5.2.1施工依据、内容、范围5.2.2顶管设备的选择：重点是顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量5.2.3施工工艺：重点是顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定，

8、中继段的划分与减阻措施，方向控制方案。5.2.4施工工艺参数的计算：顶力计算、后背设计和洞口的封门设计，中继接力计算。5.2.5垂直运输和水平运输布置；重点是下管、挖土、运土或泥水排除的方法5.2.6工作井