机械顶管纠偏方法的探索.pdf

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1、器管线工程PlpelineEngineer-ng机械顶管纠偏方法的探索武志国(北京市市政二建设工程有限责任公司，北京100083)摘要：在机械顶管施工中，不可避免地会产生偏差，因此根据掘进机轴线与管道设计轴线的相对位置关系，首次将管道偏差分为平行偏、前角偏、后角偏3种类型，并介绍了不同偏差类型的纠偏程序，总结了能够用于实际工程的几种纠偏方法。关键词：管道；机械顶管；水平偏差；垂直偏差；纠偏；方向控制中图分类号：U175．5文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)03—0114—03StudyontheMisaligIⅡnentCo

2、rrectingMethodofMechaIlicalPipeJacl【ingWuZhiguo顶管施工时，管道的实际位置偏离设计位置，称为偏差．管道实际轴线与设计轴线在水平面上投影的距离称为水平偏差，也称轴线偏差：管道实际轴线与设计轴线在垂直面上投影的距离称为垂直偏差．也称高程偏差。工程中一般使用水平偏差、垂直偏差描述管道的偏差程度，它是衡量顶管工程质量的一个重要指标。笔者将机械顶管施工中产生的偏差分为平行偏、前角偏、后角偏3种类型，总结出针对不同类型偏差的纠偏程序，并对施工中可以采用的纠偏方法进行了初步探索。1产生偏差的原因机械顶管施工中，管

3、道出现偏差是最常见的问题之一。引起管道偏差的原因主要有：1)地质环境因素：2)顶管机械因素；3)操作因素；4)设备安装因素；5)测量因素。2偏差的分类根据掘进机前进方向与管道设计轴线的关系．有3种偏差类型(见图1)：1)当管道的实际轴线与设计轴线平行，管道整体偏于设计轴线一侧时，称为平行偏；当管道处于平行偏时，继续顶进，偏差值不会增加。2)当管道的实际轴线与设计轴线不平行时。称为角度偏，顶进轴线与设计轴线之间的锐角称为偏角。当该角是掘进机轴线向前延伸与设计轴线形成时，称为前偏角，此时，掘进机的状态称为前角偏；当该角由掘进机轴线向后延伸与设计轴线

4、形成时，称为后偏角。其114啼荭投木2013No．3(May)V01．31状态称为后角偏。———>顶进方向顶进轴线E王三E

5、三王三Ej三王三E三拇一一设计轴线掘进机a)平行偏c)前角倔图13种偏差状态3纠偏程序掘进机有前节与后节，2节之间由4对液压油缸连接，并将前后2节掰开一定的角度。相邻2对油缸编为1组，分别可进行上、下、左、右4个方向的纠偏操作【l】。纠偏动作是指调整4组纠偏油缸，使其伸出的长度不相等：停止纠偏是指将4组纠偏油缸的伸出长度调整到相等。不同的偏差状态，纠偏目的不同，纠偏程序也不同。3．1前角偏纠偏程序(见图2)掘进机处于前角偏

6、状态时。管道向前推进．偏差值越来越小，一旦掘进机越过设计轴线．将突变为后角偏状态，再推进，偏差值将越来越大。对于前角偏的纠偏目的是使掘进机回归到设计轴线上，纠偏过程中，偏差值不断减小。纠偏程序为：貉＼＼一o＼＼

7、一方j方进二一进顶王顶顶进方向——>图2前角偏纠偏程序1)在G点发现管道为前角偏状态，根据偏差值、偏角判断，暂不进行纠偏操作；2)继续推进到日点，开始纠偏操作；3)伸出与掘进机偏向相同的1组纠偏油缸(如右偏时伸出右侧油缸，向左方向纠偏)；4)维持管道方向行进一段距离：5)到．，点时，掘进机与设计轴线平行，将伸出的油缸缩回，停止纠偏：6)

8、推进一段距离后，测量掘进机状态及偏差幅度。3．2后角偏纠偏程序(见图3)起纠点停纠点顶进方向—>＼DE。—j==Fl臣壬}步r设计轴线＼偏差段＼纠偏段完成段图3后角偏纠偏程序处于后角偏时，向前推进偏差值会越来越大，须立即实施纠偏操作。纠偏目的是将掘进机调整到平行偏状态，纠偏过程中，偏差值仍会不断增加。纠偏程序为：1)在D点发现为后角偏状态时，立即进行纠偏；2)伸出与掘进机偏向相同的1组纠偏油缸(如左偏时伸出左侧油缸，可向右纠偏)；3)维持管道方向行进一段距离：4)到E点时，掘进机与设计轴线平行，将伸出的油缸缩回．停止纠偏：5)推进一段距离后，测

9、量掘进机状态及偏差幅度；6)再按照平行偏的纠偏程序操作。3．3平行偏纠偏程序(见图4)平行偏的纠偏目的是将偏差值较大的平行偏调整到偏差值小些的平行偏。纠偏过程分为2个操作段：1)自A点开始纠偏操作，伸出与掘进机偏向相同的l组纠偏油缸(如上偏时伸出上侧油缸，以向下纠偏)；2)到日点时，将伸出的油缸缩回，完成第1阶段纠偏：3)接着进行反向纠偏，伸出与上次相反的l组油缸；4)到C点时，掘进机与设计轴线平行，将伸出的管线工程器PipeIineEngIneer．ng起纠点顶进方向—》A反纠点设计轴线匪过遂心．．停笸．．偏差段第1纠偏段／第2纠偏段1完成段

10、图4平行偏纠偏程序油缸缩回，停止纠偏：5)维持管道方向推进一段距离，测量偏差值；6)如果偏差值仍过大，进行第2轮纠偏操作。4纠偏方法4．1半数纠偏法纠