泥水平衡顶管法在岩石地质条件下普适性施工

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1、泥水平衡顶管法在岩石地质条件下普适性施工　　摘要：长输石油天然气管道施工普遍使用顶管法穿越公路、河流、铁路。部分岩石地质穿越点需要使用泥水平衡法顶进。笔者试图总结出一套规范的、普遍适用于岩石地质的泥水平衡顶管施工流程。Abstract：Longdistanceoilandgaspipelineconstructioncommonlyusedpipejackingmethodthroughroads，riversandrailway.Insomerockgeologicalcrosspoint，itneedstous

2、ethemuddy-waterbalance.Thepapertriestosummarizeasetofstandardizedandgeneralmuddy-waterbalancepipejackinginrockgeologicalcondition.关键词：长输石油天然气管道；泥水平衡法；顶管Keywords：longdistanceoilandgaspipeline；muddy-waterbalancemethod；pipejacking中图分类号：U175.5文献标识码：A文章编号：1006-4311

3、（2013）29-0098-020引言6适用条件：本文涉及的顶管穿越，主要为岩石地层，顶管沿线的最小覆土层的覆土厚度不小于管外径的两倍，且有一定厚度的不透水层。1工作井、接收井施工采用钻爆法进行开挖施工和喷锚支护。竖井下部结构施工流程图如下：2现场准备工作根据工作井周边场地的情况，在工作井侧配置汽车吊一台，负责顶管机头、砼管和地面的其他吊装工作。工作井后背墙侧为顶进控制室，内设自动控制台、通讯设备等。工作井前侧设泥浆池，进场方向堆放砼管、半成品材料。掘进机选型：采用具有岩石破碎功能的泥水平衡顶管机。顶管机应具备以下

4、特点：①适用于各种土层条件：通过更换切削刀盘能够适应于各种土层。②大功率：具有强大的二次破碎能力。③利用电机变频技术，刀盘转速可调。3泥水平衡顶管施工工艺流程施工工艺流程图如图2。4顶管施工设备配置4.1顶进系统工作井主顶装置均分两列布置，为四只千斤顶，主顶千斤顶总行程为1.1m，每只最大顶力为4000KN，总顶力可达16000KN，主顶千斤顶也是单冲程千斤顶。在用千斤顶进行实际施工时应该控制油压。油路控制系统也可根据施工需要，进行调整主顶装置的合力中心来进行辅导。64.2出渣系统当在施工时随顶进距离的增加管道内进

5、水、出泥效率差时，可在进水管路中串联增压泵，及在排泥管路中串联排泥泵接力。并先将泥浆排入工作井内的泥浆箱中，然后再启动渣浆泵或备用提升水利机械到二级段。泥水输送平衡系统和泥水处理系统是泥水系统的两大最主要组成部分。4.3泥浆系统①泥浆减阻。在施工过程中，在顶管的管子外围注入润滑泥浆，就能形成一个比较完整的保护套，用泥浆减租效果很好，因为泥浆是减少顶管摩阻力最重要的步骤之一。一般情况阻力可由12～20KN/m2减至5～9KN/m2。②注浆设备。为了保住砼管，就要用压浆泵通过总管、支管、球阀、管节上的预留注浆孔压到管子

6、与外管土体之间，这样也能达到润滑泥浆的物理性能要求，如下图所示。4.4通风系统顶管施工不到位，会直接影响至管内工作人员的健康，所以是个不容忽视的问题。为了获得更理想的通风效果，就要将进风口的净化装置处理号，把含氧较高的压缩空气，通过压缩空气系统送到掘进机头部。4.5供电系统为了达到供电配置电容补偿柜，每台变压器容量需要满足以下用电的总量，就需要在工作井现场提供两台变压器供电。第一路：泥浆间：2×10KW各工种间：10KW6现场照明：20KW第二路：后座油泵：2×22KW=44KW电焊机：4×10KW=40KW第三路

7、：泥水加压平衡150kw（含出泥系统）管内照明：10KW5顶管施工技术质量保证措施5.1洞口加固及顶管掘进穿墙措施为了加固洞口的顶管掘进机能安全穿墙，就要在工作前把所有设备全部安装到位，需要试用设备运转情况。5.2初始顶进管道防后退措施顶进准备工作完成后，开始初始顶进。初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过操作坑洞口，在这过程中保证洞口结构不被破坏及洞口止水系统不被破坏，同时水和泥流不进入顶坑。二要保证高程、中心偏差最小，为以后顶进打下良好的基础。初始顶进长度、机头和第一节管2.0m。初始顶进后的阶段中操作

8、手要边顶进边熟悉地层的地质特性，掌握顶管机在此地质条件下的顶进规律及趋势特性，为下一步顶进打下良好基础。5.3顶管轨迹控制措施顶管轨迹控制措施开始需要均匀出渣，如果初始有偏差，需要及时调整后座的千斤顶的合力中心来控制偏差。通过前期的顶进，保持初始状态的稳定和轴线顺直，然后调整好螺栓控制出渣机出渣的速度，结合地面观测，选择出最佳的掘进参数，以此把地面沉降量控制