大口径钢顶管超长距离施工关键技术.pdf

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1、大口径钢顶管超长距离施工关键技术秦雨春上海市政建设有限公司上海200438摘要：通过对注浆孔布置和浆液配比的调整、注浆压力和注浆量的合理控制、中继间的优化布局，形成了长距离连续施工的大口径钢顶管顶力控制技术，将管道摩阻力控制到0．9kPa、主推顶力控制在12000kN以内，有效解决了超长距离大口径顶管的连续顶进施工难题。针对3600mm大断面顶管的开挖面稳定和出土效率要求，研发了土压平衡式顶管新型出泥装置与工艺，实现了自动连续出土，提高施工效率。开发了新型超长距离测量装置和基于连通管原理的长距离高程测量装置，并由钢顶管偏转受力分析确定纠偏控制角度，形成了

2、跟踪测量与纠偏技术相结合的施工工艺，有效地实现了1960m超长顶管的轴线和高程控制。关键词：大口径输水管长距离顶管跟踪测量自动控制中图分类号：TU990．3文献标志码：BDOI：10．14144／j．cnki．jzsg．2015．05．031KeyConstructionTechnologyforLargeDiameterandExtraLongDistanceSteel-PipeJackingQINYuchunShanghaiMunicipalConstructionCo．，Ltd．Shanghai2004381工程概况动油泵车(32MP／22kWX2

3、)组成，4000kN双作用千斤严桥支线工程是上海青草沙水源地原水工程陆域输顶型号为CG1065，其缸径400mm，行程1100mm，杆径水系统的一根支线，是连接五号沟泵站与中心城区各水厂280mm，长度1700mm。之间的重要输水干线，输水管线采用2根西3600mm钢管顶管的辅助顶力系统主要是中继间，其在长距离顶管供水，管道中心间距7．2m，钢管壁厚34mm，采用顶管施中可起到重要作用。通常中缝间的开启为人工手动开启，工。人工手动开启增加了施工费用，又不能很好地控制中继间为了解决西3600mm大直径超长距离钢顶管施工难的开启情况。因此，通过设置自动化控制

4、室，利用摄像装题，主要从顶进控制、轴线控制、出土等3个方面进行研置和位移传感器对顶管顶进全过程进行监控并及时反馈数究，形成了一套大直径超长距离钢顶管施工工艺，取得了据。大直径顶管施工的飞跃。自动化控制室具有如下功能：可以控制各中继问按程序要求自动，手动进行顶管；可以按要求改变顶进程序；可2顶进控制技术以按受力情况调整每环顶进距离；计算机可以从自动控制结合上海青草沙引水工程严桥支线项目进行实际应台自动采集，设置中继间自动／手动工作，并适时打印各类用，建立了长距离顶管施工稳定性力学模型和数值计算模数据，供技术人员分析。型。2．1．2中继间项力的计算为了解决超

5、长距离顶管施工过程中顶管整体稳定和中中继问顶力的计算依据有：掘进机正面阻力、每米管继间之间管道的局部稳定难以得到保证的问题，着重从顶壁摩阻力、穿越土层性状【2】。进系统、中继间布置、泥浆减阻等3个方面着手分析”】。考虑到第l道中继问主要用于纠偏，3．6m钢顶管为大2．1长距离大直径钢顶管顶进系统口径长距离钢顶管，总体刚度比较大，因此0中继间安置2．1．1顶力系统在工具头后4．4m处，亦即考虑顶管掘进机的部分设备要顶力控制技术是长距离钢顶管施工的关键技术之一。设置在4．4m的短管节内。l中继间安装在0中继间之后的工作井内主顶进系统由6个4000kN双作用千

6、斤顶和电13．2m处。根据计算结果，后续中继间布置间距为210m。主推推作者简介：秦雨春(1966_)，男，本科，高级工程师。距根据实际顶进时的顶力控制情况进行适当调整。通信地址：上海市国权北路188弄C2区5号(200438)。根据青草沙工程的严桥支线输水管线施工现场实际情收稿日期：2O15-03—10况(顶进长度1960．04m)以及钢顶管施工设计规范，计算_田建筑施工·第37卷·第5胡堕查呈堡塑堕竺塑里皇塑三堡垫得到3600mm顶管中继间的布置：中继间共需布置9道，玻璃钢夹沙管、钢管等不同管材与土体的摩擦特性进行了中继间位于掘进机后4．4m处，1中

7、继间位于中继间后系统的试验l8]。l3．2m，中继间位于1中继间后82．4m，3～5中继问间隔1)针对西3600mm、顶管坡度上行0．23％、工作井总210m一道，主顶推距间隔250m一道。根据顶力情况，最设计顶力12000kN的特点，在注浆孔的布置上设计了几种后480m无需中继间。方案，根据顶管工程单次顶进长度及顶管直径进行比选：2．2管道稳定分析与中继间优化布置(1)方案一：全断面6点均分布置，设6孔；2．2．1顶力对管道的影响(2)方案二：上半圆4点均分布置，设4孑L；根据计算顶力引起的管道最大应力为123MPa，集中在(3)方案三：靠近顶管头部5

8、道采用A型泥浆孔布置管道的侧壁、底部以及顶部，最小应力为15．7MPa。顶力(全