关于泥水平衡顶管施工技术研究
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浅谈泥水平衡式顶管施工工艺及质量控制泥水平衡式顶管施工工艺是一种在地下施工施工过程中最为常见的一种方法,而其施工质量的控制也是非常关键的。
本文将从泥水平衡式顶管施工的工艺流程、施工工艺要点以及质量控制等方面进行探讨。
一、泥水平衡式顶管施工工艺流程泥水平衡式顶管施工是利用管道底部的泥水平衡使得管道能够顶进地下,而不会发生坍塌、滑沉等情况。
其基本施工流程如下:1. 对地下对地形、地质、地下水等情况进行勘察分析,制定出合理的施工方案。
2. 按照设计要求,对施工现场进行布置和准备工作,包括搭建推力台、准备顶推设备、布置进出料通道等。
3. 进行管道开挖,保持开挖面平整、干燥,以便于推管。
4. 进行管道预制,包括挖孔、连接等工艺。
5. 进行推管作业,有效控制泥水平衡,顶管至设计位置,并进行固定。
6. 进行管道连接和验收,保证管道质量合格。
7. 进行后续的土方回填、管道保护等工程工作。
二、泥水平衡式顶管施工工艺要点1. 施工现场安全保障:要合理布局施工现场,做好安全防护措施,确保施工人员的人身安全。
2. 泥水平衡控制:要控制泥水平衡,避免地下水涌入导致管道堵塞、倒灌、坍塌等问题。
3. 管道预制质量:管道预制质量直接关系到施工的顺利进行,要严格控制管道的制作工艺,保证其质量合格。
4. 推力平衡控制:要控制推力的平衡,避免管道倾斜、偏移等问题。
5. 施工现场环境保护:要严格遵守环境保护法规,做好施工现场的环保工作。
三、泥水平衡式顶管施工质量控制1. 管道质量检测:管道预制完毕后,要进行严格的检测,检测管道的尺寸、外观、材质等是否符合设计要求。
2. 泥水平衡检测:在推管的过程中,要对泥水平衡进行实时的监测,如泥浆浓度、泥水比、泥浆压力等参数的监测。
3. 施工记录和验收:要认真做好施工记录,并进行相应的质量验收工作,确保施工质量合格。
4. 施工人员培训:对施工人员进行相关培训,提高其技能和意识,减少施工中可能出现的质量问题。
浅谈市政工程泥水平衡法顶管施工技术随着城市化进程的加快,市政道路工程的建设也随之加快,这就要求广大市政工作者在充分了解理论的基础上,更加要结合实际情况来确定施工方案。
本文主要结合作者自身工作经验与某市政工程软土地基中施工泥水平衡法顶管的实例,介绍了泥水平衡预管法的特点及施工要点,提出了泥水平衡顶管法施工在市政工程软土地基中应用的优、缺点,并提供了一些相关性建议。
标签:泥水平衡法;顶管施工1.施工特点及技术要点1.1施工特点泥水平衡顶管法施工具有以下特点:土质适应范围广,能适用于地下水压力很高及变化范围较大的地质条件;可有效保持挖掘面的稳定,对管体周围的土体扰动较小,因此施工引起的地面沉降也较小;与其它类型顶管比较,施工时总推力较小,且可长距离输送泥土,较适宜用于长距离顶管;工作井作业环境较安全,工人劳动强度低;泥水输送弃土的作业连续不间断,因此施工进度较快。
1.2技术要点1.2.1驱动功率大我们用功率富裕系数来衡量掘进机驱动功率对土层适应能力的大小,可由下式表示:a=T/D3.式中:a-功率可靠系数;T-掘进机刀盘的设计扭矩t.m;D-刀盘的直径m.1.2.2具备二次破碎功能掘进机刀盘将岩层破碎后,大块岩石可以被二次破碎后经泥浆输送出来。
1.2.3减阻装置的设置从掘进机开始设置减阻通道,通过使用润滑性能较高的触变泥浆,并选择合理的泥浆浓度来达到减阻目的,使管外壁形成一个泥浆套充满泥浆,从而使管外壁与土层的摩阻力大幅降低,特别是砂土,摩阻力可降低至1.0t/ms左右。
1.2.4自动化程度高掘进机的电器系统应使用可编程控制器来进行控制,提高电器系统的可靠性,增加电器控制的约束点,以减少人为操作的随意性和操作误差。
1.2.5满足方向控制要求掘进机机头灵活好,纠偏节转动灵敏,刀盘能适应土质变化,并要根据不同土质和不同管材设定5~l5ram的超宽量;纠偏要及时但要防止过度。
1.2.6泥水输送能力强由于地质条件的复杂性,被输送的泥水中存在较多的块状碎石、未被充分搅碎的硬土块或其它障碍物碎块等,故要求泥水系统要具有较强的输送能力。
泥水平衡法顶管施工技术的应用剖析随着城市化进程的不断加快,地下空间的建设需求日益增长。
顶管技术作为一种快速、经济、安全的地下管道施工技术,具有广泛的应用前景。
其中,泥水平衡法顶管技术具有一定的特点,逐渐成为施工中的热门技术之一。
本文将对泥水平衡法顶管施工技术的应用进行剖析。
泥水平衡法顶管的基本原理泥水平衡法顶管技术是利用密闭钢管及压实泥浆的作用,在地面上预制一个孔洞,通过钢管连接的传动机构和液压机来推动钢管,不断前进顶进土层和装有钢套的管道。
施工时,采用水平方向注浆加固钢管周围土层,使钢管在土层中形成一个密封的工作环境,这样就能保证施工时土层不会坍塌。
由于工作环境密封,变形情况可在液位的变化下进行控制,从而保证施工中的稳定性。
泥水平衡法顶管的应用领域在地下管道建设工程中,泥水平衡法顶管技术已经广泛应用。
包括流量较大的城市排水管道、城市供水管道、荷载较大的高架桥桥墩、大坝、电站建设中的调压井、调节水库等。
与其他顶管方法相比,泥水平衡法技术在长距离倾斜施工时优势更加明显。
其推进距离可达到几百米,而且可以通过调整注浆量和泥浆黏度实现施工的控制。
泥水平衡法顶管施工技术的优点泥水平衡法顶管技术具有以下优点:1. 快速、经济相对于传统的敲打管道施工方法,泥水平衡法顶管技术可以提高施工效率,缩短施工时间。
由于施工现场简单,设备少,外脚手架及外挖掘工作量较少,其施工成本也相对较低。
2. 安全、环保施工时,泥水平衡法顶管技术可以控制掘进面的土浆泥浆流动,从而降低土流、土方坍塌、瓦斯爆炸等事故的风险。
同时,施工过程中也不会产生大量噪声和粉尘,对周围环境不会造成干扰。
3. 灵活性强泥水平衡法顶管技术可以根据不同施工参数进行调整,以适应不同施工环境和管道要求。
根据实际情况,可以选择不同的泥浆和注浆材料,以满足实际环境变化的需求。
同时,通过调整液压机的工作压力和施工速度,可以实现管道的自动化施工管理。
泥水平衡法顶管施工技术的缺点针对泥水平衡法顶管技术,还存在以下缺点:1. 施工淤泥问题在施工过程中,会产生大量的淤泥,对施工设备和管道的安全运行产生不良影响。
浅谈泥水平衡式顶管施工工艺及质量控制泥水平衡式顶管工程是一种新型的地下管线施工技术,其施工过程中主要利用液压平衡技术,通过泥水一体化、起拱支撑、提升输送等工艺流程,有效地解决了传统的顶管施工的一些难题,深受市场的欢迎和推崇。
本文将从泥水平衡式顶管的施工工艺和质量控制两个方面,对其进行比较详细的探讨。
泥水平衡式顶管施工工艺可以简单地概括为以下四个步骤:1、管道牵引:先在起始井口处将钢管或预制管段固定在牵引装置上,然后使用液压泵把泥浆送至起始井口附近,让泥浆通过泵站将牵引装置进行推进。
2、支撑起拱:在牵引装置推进的同时,挖掘机也将缓慢地向起始井口的中央挖掘,同时用预制的钩子来吊装上层的钢拱架,这样就能够形成强有力的顶拱支撑,减少地面的振动和沉降,确保施工质量的稳定。
3、注入泥浆:当牵引装置和拱架一起向前移动到一定距离的时候,就需要通过管道将泥浆进行注入,这样就能够形成完整的管道结构,并且能够对管道进行一定程度的固化,使其更加稳定。
4、顶管到达终点:当泥水平衡式顶管工程顶管机推进到终端井口时,就会将整个过程进行回收和检测,确保其施工质量和工程关键点的准确性。
泥水平衡式顶管的施工质量控制主要体现在以下几个方面:1、工地准备:施工之前必须对工地进行准确、详细的规划和评估,同时准备好必要的劳动力员工、设备、材料等,确保施工进展不会出现任何延误。
2、质量控制标准:必须制定严格的质量控制标准,并且在施工过程中严格的执行,使每个环节都符合施工标准,最终达到保证施工质量的目的。
3、工作指导和监控:必须对施工人员进行培训,让他们对顶管施工流程中的每个环节进行深刻的理解,同时需要定期对施工现场进行监察和检查,并及时提出必要的改进意见和建议,以便在工期内按时完成施工,并保证工程质量稳定。
4、关键点的验收:在施工完成后,需要对每个关键点进行严格的验收,检测其标准是否规范,工作是否稳定,如有发现问题需要及时改进和完善。
综上所述,泥水平衡式顶管工程是一项技术含量较高的新型地下建设技术,在日益发展的市场趋势下,其施工工艺和质量控制将会变得越来越重要和受到关注。
浅谈泥水平衡机械顶管施工技术泥水平衡机械顶管是一种基于浆液的水力传动装置的隧道掘进技术,它通过利用泥浆的黏性和浮力控制管壁的支持压力和土层的稳定,以达到掌控隧道掘进工作的目的。
泥水平衡机械顶管施工技术具有施工速度快、环境污染小、不受地质条件限制等优点,并在市政、交通、地下管廊等方面得到了广泛应用。
本文将从机械设备、施工流程、质量控制等方面来谈泥水平衡机械顶管施工技术。
一、机械设备泥水平衡机械顶管施工的核心设备是泥水平衡机械顶管机床。
该机床主要由推进机、液压站、管片安装机、掘进机和管片拼装台等构成。
其中,推进机主要负责推进管道,液压站提供油压动力,管片安装机负责将已拼好的管片送入顶管机前的料舱,掘进机主要负责挖掘管道,管片拼装台负责将管片预装配,以及将拼装好的各管片拼装成管道。
此外,泥水平衡机械顶管还需要配套的设备,如泥浆循环系统、瓦斯抽放系统、传动控制系统及数据采集系统等。
这些设备的选型和配套是泥水平衡机械顶管施工技术的重要保障。
二、施工流程泥水平衡机械顶管施工流程主要包括隧道掘进、管片拼装和尾部支撑等步骤。
前两个步骤相对单一简单,后者需要进行复杂的尾部支撑工作。
1. 隧道掘进泥水平衡机械顶管掘进主要是通过掘进机将土层挖掘开来,确保管身得以贯通。
由于机床的推进移动和管片拼装需要时间,所以掘进一般是在管道长度前方少于1m处进行的。
2. 管片拼装管片拼装是泥水平衡机械顶管施工的一个重要环节。
在前面推进机挖掘好的洞壁上,管片安装机会将预先配制好的管片拼装到工作位置,这是确保管道贯通的必要步骤。
3. 尾部支撑泥水平衡机械顶管对隧道底部和尾部的支撑和固结,是施工中非常重要的一步。
在管道贯通后,尾部支撑器会被定位于管道的尾部,以支持表面土层。
然后,操作人员会进行管道的精密定位和校准,以便使得连接工作能够顺利地完成。
三、质量控制泥水平衡机械顶管施工的关键在于质量控制。
控制施工质量的主要手段是塑性振动法。
该方法通过控制施工中泥浆的黏度、流速和液相压强等参数,以确保管道的支撑压力得以平衡和均匀。
关于泥水平衡顶管施工技术研究摘要:泥水平衡顶管施工技术可以在保证质量的前提下缩短工期。
在小直径顶管和土体地下水位较高时,该技术更显出优势。
关键词:泥水平衡;顶管施工;技术1.泥水平衡顶管简介1.1工作性能用泥水压力来对管周水压力和土压力进行平衡,就是施工理论基点。
这个施工的技术特点有如下几点:1.1.1对于挖掘面的稳定可以有效的进行保持,扰动管周土比较小,对地面沉降的控制有很大的帮助;1.1.2纠偏可以在上、下、左、右进行,施工的精度很高,纠偏角最大在2.5%;1.1.3它比较起其他类型的顶管,有比较小的施工总推力,更加突出的是在粘土层,因此,长距离顶管是很适合的;1.1.4作业环境在工作坑内比较好,也会有比较安全的作业,机头前端刀盘切削土体,通过搅拌装置,把土体搅拌成泥浆,利用进、排水系统,把泥浆输送到地面泥浆罐内,它用泥水管道完成弃土工作,不存在吊土、搬运土方等作业,它在大气常压下作业,无气压顶管带来危及作业人员健康的问题;1.1.5连续进行作业,进度快,顶进速度达12cm/min;1.1.6有简单的维修保养使用,很小的噪音以及震动。
1.2适用范围1.2.1在软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土中都能够适用,土质的适用范围比较广,破碎土体的能力比较强,在破碎大粒径土体中也很适用,特别能适用在地下水压力很高并且范围较大的时候。
另外,不需要在复杂地质情况对辅助措施进行增加。
1.2.2适用小口径顶管施工,一般在管径小于1350mm时采用。
普通小口径顶管机因内部空间狭小,不适宜人员进机内工作。
泥水平衡顶管在地面遥控操作,克服了上述弊端,还可提高施工质量。
1.3 NP1000型泥水平衡顶管机NP1000型泥水平衡顶管机的基本情况如下:1.3.1地面操作系统在施工中被采用,因为其安全、直观、方便、结构紧凑;1.3.2土体经过切削系统、搅拌系统,通过进排水装置拌和后由输泥管输送到地面。
2.泥水平衡顶管机工作基理通过对泥水仓的送、排泥水量的改变以及排土量需要顶进速度来进行控制,使泥水仓内有稳定的泥水压力值。
浅谈泥水平衡机械顶管施工技术一、工作原理泥水平衡机械顶管是利用套筒钻桩工作原理,通过机械顶管设备将套筒钻进地下,同时在井孔内用泥浆或水平衡液的形式将土壤带上地表。
泥水平衡机械顶管施工技术在工作原理上主要包括以下几个环节:1. 钻孔:利用套筒钻孔机将套筒逐步往地下推进,同时掏除沉淀土壤,直至到达设计深度。
2. 导管:在套筒的内部设置导管,用于引导套筒施工时的方向和位置。
3. 泥浆泵送:在套筒钻孔的通过泥水平衡机械设备将泥浆或水平衡液注入套筒内部,用于平衡地下土层内的地下水压力,避免发生地层塌陷。
4. 机械顶管:施工完成后,通过机械顶管设备将套筒沿设计方向和位置顶升到地表。
通过以上几个环节的工作,泥水平衡机械顶管施工技术能够在地下工程中实现土壤的清除和顶管设备的顶升,为地下管线的施工提供了有力的保障。
二、优势泥水平衡机械顶管施工技术相比传统的地下工程施工方法具有以下几个明显的优势:1. 施工环境友好:通过泥水平衡机械顶管施工技术,可以减少对地下土层的影响,避免地层塌陷和地表沉降等问题的发生,减少对周边环境的干扰。
2. 施工效率高:泥水平衡机械顶管设备具备较高的施工效率,可以快速地完成对地下管线的开挖和顶升,提高施工的进度和效率。
3. 施工质量可控:通过机械化的施工方式,可以减少人为因素对施工质量的影响,保证地下管线施工的稳定性和安全性。
4. 适用范围广:泥水平衡机械顶管施工技术适用于各种地质条件下的地下工程施工,具有较广泛的应用前景。
三、应用范围泥水平衡机械顶管施工技术可以应用于各类地下管线的施工,例如城市排水管道、地铁隧道、防渗墙等地下工程项目。
在城市基础设施建设中,泥水平衡机械顶管施工技术也被广泛应用于地下隧道、地下停车场等建设项目中。
在特定的地质条件下,如软土地区、高地下水位地区等,泥水平衡机械顶管施工技术可以充分发挥其优势,提高施工的安全性和效率,降低对周边环境的影响。
在地下管线施工中,泥水平衡机械顶管施工技术还可以减少地层塌陷和地表沉降等问题的发生,为城市基础设施的建设提供了可靠的技术支持。
关于泥水平衡顶管施工技术研究
刘卫
中铁十八局集团轨道交通工程有限公司519000
摘要:泥水平衡顶管施工技术可以在保证质量的前提下缩短工期。
在小直径顶管和土体地下水位较高时,该技术更显出优势。
关键词:泥水平衡;顶管施工;技术
1.泥水平衡顶管简介
1.1工作性能
用泥水压力来对管周水压力和土压力进行平衡,就是施工理论基点。
这个施工的技术特点有如下几点:
1.1.1对于挖掘面的稳定可以有效的进行保持,扰动管周土比较小,对地面沉降的控制有很大的帮助;
1.1.2纠偏可以在上、下、左、右进行,施工的精度很高,纠偏角最大在
2.5%;
1.1.3它比较起其他类型的顶管,有比较小的施工总推力,更加突出的是在粘土层,因此,长距离顶管是很适合的;
1.1.4作业环境在工作坑内比较好,也会有比较安全的作业,机头前端刀盘切削土体,通过搅拌装置,把土体搅拌成泥浆,利用进、排水系统,把泥浆输送到地面泥浆罐内,它用泥水管道完成弃土工作,不存在吊土、搬运土方等作业,它在大气常压下作业,无气压顶管带来危及作业人员健康的问题;
1.1.5连续进行作业,进度快,顶进速度达12cm/min;
1.1.6有简单的维修保养使用,很小的噪音以及震动。
1.2适用范围
1.2.1在软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土中都能够适用,土质的适用范围比较广,破碎土体的能力比较强,在破碎大粒径土体中也很适用,特别能适用在地下水压力很高并且范围较大的时候。
另外,不需要在复杂地质情况对辅助措施进行增加。
1.2.2适用小口径顶管施工,一般在管径小于1350mm时采用。
普通小口径顶管机因内部空间狭小,不适宜人员进机内工作。
泥水平衡顶管在地面遥控操作,克服了上述弊端,还可提高施工质量。
1.3NP1000型泥水平衡顶管机
NP1000型泥水平衡顶管机的基本情况如下:
1.3.1地面操作系统在施工中被采用,因为其安全、直观、方便、结构紧凑;
1.3.2土体经过切削系统、搅拌系统,通过进排水装置拌和后由输泥管输送到地面。
2.泥水平衡顶管机工作基理
通过对泥水仓的送、排泥水量的改变以及排土量需要顶进速度来进行控制,使泥水仓内有稳定的泥水压力值。
并且在设定的范围内进行控制,以达到稳定的开挖面和周边土体,这就是工作基理。
2.1泥水平衡功能
泥水平衡输送系统有如下三项功能:
2.1.1对于管周土体和地下水压力的平衡,要通过泥水压力来进行,以保证开挖面的稳
定;
2.1.2刀盘切削下来的土体在泥水仓内进行混合后,由泥水管路输送到地面,水经泵压由送水管送入,与进入泥水仓的切削土(或土水混合物)混合后,通过排泥泵经排泥管送至地面;
2.1.3泥水需在泥水仓内形成一定的压力,此压力需比顶管机处的土层的土压力和地下水压力之和高Δp,通常为0.015MPa~0.02MPa,顶管机上部的泥水平衡压力是P3,底部的泥水平衡压力是P,如果设γW为清水比重,γ为泥水比重。
2.2泥水控制原理
运用调节器和执行机构泥水平衡控制和被控制对象构成闭环负反馈。
根据被控参数的测量值与给定值之间的偏差,对执行机构进行控制,以达到控制泥水平衡目的。
2.2.1掘进状态
(1)当掘进机停止工作时,从土层中或者洞口及其他地方要防止泥水的流失。
否则,挖掘面就会没有稳定性,特别是在出洞这一段时间内对于洞口水圈要更加防止其漏水。
(2)在掘进工程中,地下水压力的变化是我们应该要特别注意观察的,并且还要采取相应的对策和措施,只有这样,对于挖掘面才能保持其稳定。
(3)在顶进过程中,要对挖掘面的稳定性进行随时主义,不仅要对泥水的浓度和相对密度的正常程度进行检查,还要对进排泥泵的流量及压力的正常与否进行注意。
对于排泥泵的排量应该防止其太小,对排泥管造成淤积和堵塞现象。
2.2.2造成排泥水流量的变化就是排泥水密度的变化引起的,这种变化会对切口水压调节器的泥水平衡控制负担有所增加。
所以,排泥水流量的稳定是由排泥水流量调节器来进行的,起到间接控制泥水平衡的作用。
排泥水流量调节器控制P2泵的转速,使排泥水流量达到设定值。
2.2.3部分泥浆压力通过切削及搅拌系统进入顶管机机身及尾部,对在顶管机后面几十形成完整的泥浆套有所保证,在管周起到注浆减阻的作用。
3.顶管施工
3.1顶管施工设备
顶管设备要根据土层、地下水等情况进行选择。
演算所需顶力防止管道顶进时顶力不足。
3.2测量装置的安装
工作坑后机架中部安装测量台,台上放置激光经纬仪。
3.3顶进
顶进分为初始顶进和正常顶进两个阶段。
从顶进开始到第一节管子接上,并与顶管机连接好之前称为初始顶进,此后顶进称为正常顶进。
采用触变泥浆减阻时,应编制施工方案,并应包括泥浆配合比、压浆数量及压力的确定;制备和输送泥浆的设备及其安装规定;注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置;顶进洞口封闭泥浆的措施;泥浆的置换;注浆孔的布置。
3.3.1初始顶进
注意对顶管机和基坑导轨的接粗情况是否正常的观察,若是不正常顶进就要停止,要及时进行纠偏,并且在原因进行分析以后,再决定对顶进还是否要继续。
启动刀盘、打开进回水系统,出水管正常出泥浆后,顶镐逐渐顶进,速度小于30mm/min,若是有异常要马上停进。
3.3.2正常顶进
在正常顶进中,开顶前要对进回水系统进行观察,看它是否正常,然后将进回水的截止阀打开,把旁通阀关闭,再对出水口进行观察,看它是否正常,泥水仓水压是否正常,正常
后开动千斤顶顶进。
顶进过程中,严格控制泥水仓的压力,刀盘扭矩电流。
3.3.3顶管机进洞、顶管结束
顶管工作在顶管机进入接管坑以后就结束了。
对机头在必要的时候进行拆卸,在出基坑的时候进行分节的方式,这样就可以对机头的顺利吊出基坑有所保证。
参考文献:
【1】李连虎.泥水平衡顶管施工技术研究[J].交通标准化2011,(06).
【2】李辉;侯延祥.大口径长距离土压平衡顶管掘进技术在港口施工中的应用[J].港口技术2010,(04).
关于泥水平衡顶管施工技术研究
作者:刘卫
作者单位:中铁十八局集团轨道交通工程有限公司
刊名:
城市建设理论研究(电子版)
英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年,卷(期):2011(23)
引用本文格式:刘卫关于泥水平衡顶管施工技术研究[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版) 2011(23)。