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泥水平衡顶管施工方案1、顶管设备的选用及安装1。
1 顶管掘进机的选择选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。
根据业主提供的工程地质勘察说明书,根据地质资料显示，本工程顶管穿越地层为粉质粘土及淤泥质粉质粘土，渗透系数大,物理力学性质差。
因此，我们选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机――TLM泥水平衡掘进机。
该机具有沉降控制精度高，顶进速度快等特点.进浆管排浆管进浆泵泥水处理器泥浆箱进浆泵机内旁通1.2 主顶进系统设置主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。
①油缸组油缸组由4只油缸分两列左右对称布置,每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定,用联接梁连成一体.油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项，每只油缸最大推力为2000kN，装备最大推力为8000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。
油缸行程3.5m，因此长度2。
5m的管节可一次连续顶进完成，无须再设垫块，提高了工效，并减轻了劳动强度。
②液压泵站选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L—6型电机。
通过调速阀可改变油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速.以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。
③钢后靠管节顶进时油缸的反力，通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。
钢后靠安装时,应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。
④主顶进装置主要技术参数油缸数量：4只; 油缸尺寸:D×d×L＝φ250×φ220×3500mm;油缸行程:S=3000m；限定油压：P额＝25MPa；限定推力：F额＝2000kN；最高油压:Pmax＝31。
5MPa;最大推力:Fmax＝2000kN；顶进速度：V=0—80mm／min ；油泵型号：A2F28RP2 Pmax=31。
顶管规范计算书1.计算依据：（1）《顶管施工技术及验收规范》（2）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008 （3）《给水排水工程顶管技术规程》CECS246-20082.基本参数图2-1工作坑示意图图2-2后座墙示意图3.土层参数土的重度γ(kN/m3) 19.9 土的内聚力c(kPa) 12土的内摩擦角φ(°)19 被动土压力系数K p 2.2F=KpγH1B(h5+2H+h6)/(2η)=2.2×19.9×4.4×2×(2.71+2×2+2.1)/(2×1.5)=1131.392 kN4.管道参数管材类型混凝土管道管道尺寸(mm)：【外径DX壁厚t】1320X120管道单位长度的自重ω(kN/m)5.76 管节长度L2(mm) 2000管道安全系数S 2.5 管道顶进加压面积A(m2) 0.452 管道抗压强度σc(kN/m2) 28000图4-1管道示意图管道许用顶力：[Fr]=σc*A/S=28000×0.452/2.5=5062.4 kN 5.主顶工作井顶进井布置只设主顶工作井主顶工作井千斤顶吨位Pz(kN)2000主顶工作井千斤顶个数n z 4 主顶工作井千斤顶液压作用效率系数ηh0.85管道表面与其周围土层之间的摩擦系数f0.25 土的标准贯入指数N 3迎面阻力：Ps=13.2×πDsN=13.2×3.14×1.35×3=167.95 kN总顶力：P=fγD×(2HD+(2HD+D)×tan2(45°-φ/2)+ω/(γD))L+Ps=0.25×19.9×1.32×(2×2.74+(2×2.74+1.32)×tan2(45°-19/2)+5.76/(19.9×1.32))×70+1 67.95=4378.264 kN主顶工作井的千斤顶顶推能力：Tz=ηhnzPz=0.85×4×2000=6800KN≥P=4378.264KN[Fr]=5062.4KN≥P=4378.264KN满足要求！6.注浆压力计算注浆压力设计不考虑卸力拱水的重力密度γw(kN/m3) 10tan(45°-φ/2)=10×0.005+19.9×2.74×tan2(45°-19°/2)-2×12×tan(45°-19°/2)=10.673 kPa 7.导轨间距导轨间距：A=2((D- d1+e)( d1-e))0.5+d2=2×((1320- 140+50)×( 140-50))0.5+150=815 mm。
泥水平衡式顶管施工专项方案1 泥水平衡式顶管工艺简介泥水平衡顶管机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。
挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。
在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。
掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。
掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。
位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。
操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。
在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向5cm内的偏离精度。
当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。
随后，微型掘进装置上。
2 顶管施工方式选择根据本工程的特点，我司拟采取以下对策：1、采用泥水平衡顶管机械进行顶进。
2、在顶管顶进过程中采用管外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果, 施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：水：膨润土＝8：1，膨润土：CMC＝30：1；3、对穿越轴线上路面变化进行跟踪监测，一旦发现异常情况，马上停工，采取补救措施；4、科学合理的配备顶管设备，采用先进的管理手段，加强工程计划管理，合理安排施工顺序，加快施工进度；5、重点工序均需编制专项施工方案，并严格执行施工方案的审批制度。
透系数大，物理力学性质差。
因此，我们选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机――TLM泥水平衡掘进机。
该机具有沉降控制精度高，顶进速度快等特点。
进浆管排浆管进浆泵泥水处理器泥浆箱进浆泵机内旁通1.2 主顶进系统设置主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。
①油缸组油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。
油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项，每只油缸最大推力为2000kN，装备最大推力为8000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。
油缸行程3.5m，因此长度2.5m的管节可一次连续顶进完成，无须再设垫块，提高了工效，并减轻了劳动强度。
②液压泵站选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L—6型电机。
通过调速阀可改变油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。
以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。
③钢后靠管节顶进时油缸的反力，通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。
钢后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。
④主顶进装置主要技术参数油缸数量：4只；油缸尺寸：D×d×L＝φ250×φ220×3500mm；油缸行程：S=3000m；限定油压：P额＝25MPa；限定推力：F额＝2000kN；最高油压：Pmax＝31.5MPa；最大推力：Fmax＝2000kN；顶进速度：V=0-80mm／min ；油泵型号：A2F28RP2 Pmax=31.5MPa Q=28L/min电机型号：Y200L—6 N=15KW n＝1000rpm1.3 中继环设计本工程φ1500顶管最大顶距159米，根据以往的施工经验不需要设中继间。
1.4 注浆设备系统对顶管能否及时地有效地向管节外围压注触变泥浆，以形成和维护好泥浆套，起到高效的减摩作用，往往是顶管成败的关键。
一、DN3000土压泥水平衡顶管机的主要技术参数1、顶管机外径：φ3620mm；2、顶管机总长：7126mm；3、顶管机总功率：约268kW；4、顶管机刀盘驱动功率：180kW；5、顶管机刀盘最大转矩：1562KN.m；6、顶管机刀盘转速：0～1.1r/min（变频调速）；7、纠偏油缸：150t×8台；8、最大纠偏角度：2.5度；9、纠偏油泵电机功率：5.5kW；10、顶进速度：0～80mm/min。
二、顶管机的各种系统及配置说明1、DN3000土压泥水平衡顶管机的主轴驱动装置顶管机的主轴驱动装置由6台30kW 电机为驱动力，分别通过259.1：1的行星减速机减速后，带动们m=18、z=13的小齿轮再共同带动m=18、z=81的大齿轮驱动主轴选转。
主轴最大输出转速0.91rpm，通过VVVF 调速后可获得0.1～0.91rpm 之间的任意转速，以应对各种情况。
主轴密封采用多组组合的密封形式，并可向密封面上注0号锂基脂以减少密封圈和主轴的磨损。
在主轴上，我们还设计了一个主轴套，一是起做轴承的挡圈，二是避免主轴磨损后给修理带来的不便和节约修理成本，三是缩短修理周期。
主轴中心设有两道注浆孔一道通向中心刀，另一道通向各个刀排。
2、DN3000土压泥水平衡顶管机的螺旋输送机由于顶管机的最大推进速度要求为80mm/min，即螺旋输送机的最大排土量不得小于30m 3/h。
螺旋输送机驱动采用30kW 四极电机，选用摆线针轮减速器减速，同时用变频调速。
最大输出转速n ＝13rpm，最大转矩为50kN-m，螺杆叶片外径D ＝560mm，芯杆外径d ＝133mm，节距t ＝380mm，叶片厚度b ＝40mm。
3、DN3000土压泥水平衡顶管机的纠偏油缸DN3000土压泥水平衡顶管机的纠偏油缸尾部设有一个特殊的测压装置，它把所测得的顶管机全断面的土压力通过压力传感器显示在触摸屏上，只要把这个压力控制在设定的范围以内就可达到土压平衡的目地。
机械顶管施工方案土压平衡1. 简介机械顶管施工是一种常见的地下管道施工方法之一。
其主要特点是通过机械设备，将管道埋设到地下，而不需要开挖大的坑道。
在进行机械顶管施工时，土压平衡是一个重要的考虑因素。
本文档将介绍机械顶管施工方案中的土压平衡问题，并提供解决方案。
在进行机械顶管施工时，管道会在土层中穿行。
在施工过程中，土壤受到管道的外力作用，会对管道施加一定的压力。
为了保证施工过程的安全和顺利进行，需要在管道周围形成一定的土压平衡。
土压平衡可以分为水平土压平衡和垂直土压平衡两个方面。
水平土压平衡是指在顶管施工过程中，土体受到管道所施加的水平作用力后，形成的平衡状态。
为了实现水平土压平衡，我们需要采取以下措施：•控制施工速度：控制机械顶管机的施工速度，使得土体能够及时调整自身的应力状态，以实现平衡；•加固管道结构：在顶管施工过程中，对于较长距离的管道，可以在管道中安装横向支撑结构，增强管道的稳定性。
垂直土压平衡是指在顶管施工过程中，土体受到管道所施加的垂直作用力后，形成的平衡状态。
为了实现垂直土压平衡，我们需要采取以下措施：•控制施工水平：通过控制机械顶管机的施工水平，使得土体能够在管道周围均匀分布，达到平衡状态；•设计合理的支撑结构：在需要穿越较大深度的土层时，可以设计合理的支撑结构，以增强土体的稳定性。
3. 解决方案为了实现土压平衡，我们可以采取以下解决方案：3.1 土体分析在进行机械顶管施工前，需要对施工区域的土壤进行分析。
根据土壤的物理力学特性和工程环境条件，确定土体的稳定性和承载力。
基于土体分析的结果，制定合理的施工方案，并采取相应的措施来实现土压平衡。
3.2 支撑结构设计在进行机械顶管施工时，需要设计合理的支撑结构来增强土体的稳定性。
支撑结构可以采用各种形式，包括横向支撑结构、纵向支撑结构等。
根据土体的特点和施工要求，选择合适的支撑结构，并合理布置。
3.3 施工控制在进行机械顶管施工时，需要对施工速度和施工水平进行控制。
一、主要技术参数TP2000顶管机构造请参阅附图1。
TP2400顶管机构造请参阅附图2。
它们主要由切削搅拌系统、动力系统、纠偏及液压系统、壳体、螺旋输送机、机内进排泥系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。
这两种顶管机除壳体、刀盘外其它均为通用件。
主要技术参数如下：1．TP2000顶管机壳体外径φ2420mm 2．TP2000顶管机总长4900+12500mm 3．TP2400顶管机壳体外径φ2900mm 4．TP2400顶管机总长4900+12500mm 5．刀盘最大转矩575KN-m 6．刀盘转速 1.53r/min 7.刀盘电机30KW-4(3台) 8．螺旋输送机电机22KW-4 9.螺旋输送机叶片直径φ390mm 10．螺旋输送机转速16r/min 11．螺旋输送机排土量30m3/h 12．纠偏油泵电机 2.2KW-4 13.纠偏油缸总行程70mm 14．纠偏油缸最大推力80T×8=640T15．最大纠偏角度3°16．油泵最高工作压力31.5Mpa 17．装机容量115kw 18．整机重量约30T 19．对抗土压力≤50T/㎡二、主要构造TP2000、TP2400顶管机构造如附图所示。
切削搅拌刀盘布置在顶管机的最前端、泥土舱内。
隔舱板把前壳体分为两舱：左边为泥土舱，右边为动力舱。
螺旋输送机呈倾斜状安装在隔舱板上，螺旋杆伸到泥土舱内。
在隔舱板的中上部两侧开有人孔。
在人孔各安装一只隔膜式压力表。
前、后壳体之间由呈“井”字形分布的8台纠偏油缸联接。
后壳体插入前壳体的间隙里有两道密封圈。
它能确保在纠偏过程中此间隙里不会发生渗漏。
同时，在前、后壳体联接处焊有防偏转装置的插销，有效地防止前、后壳体的相对偏转。
电气控制系统和纠偏油泵均安装在后壳体内，后壳体的左边是电气柜，右边的前部是机内纠偏油泵站，后部是机内操纵台。
操作人员通过机内操纵台来操纵和控制顶管机的所有动作。
在操纵台的立面板上有一只机内状态显示器和一只数字显示的倾斜仪表，能够清楚地反映出顶管机的工作情况，以及顶管机在顶进过程中所处的水平方向的状态，以便于判断高程纠偏的效果和顶管机的趋势。
DN1400mm土压平衡机械顶管施工方案DN1400mm土压平衡机械顶管施工方案机械顶管工艺流程图一、工程概况本工程为全断面全沙层含地下水地质中机械顶管施工。
采用DN-1400mm 全断面土压平衡顶管机顶管施工工艺。
二、机械顶管施工工艺机械顶管施工工艺框图三、施工方案编制依据及顶管机选型1、临潼工程设计图纸。
2、工程所提供的地质情况 。
3、《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB 50268-2008。
4、顶管机选型本工程由于一次顶进距离较长，且顶管管道主要处于主要穿越沙层。
为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以往在该区域的施工经验，决定采用土压平衡顶管掘进机，由于该机采用了先进的平衡原理，因此采用该顶机除了安全可靠外，顶管施工对地面的影响降至最小，该型机原理图见下图DK型土压平衡顶管掘进机该机型的施工原理是在工具管机头设土仓，土仓中的土通过大螺旋出土机运出，通过控制大螺旋机的出土量与顶进的进尺，确保土仓中的土压力在一定范围内波动，也就确保了被开挖地层的沉降与隆起值在允许的范围内。
另外，该机还在土仓中设有注浆嘴，可以对土仓中的土体进行改良，以适应不同的地层。
《DK-2200mm土压平衡顶管机原理图》四、施工方案4.1组织方案:本次施工有四处需要机械顶管施工，每处设置工作坑一个，接收坑一个。
4.2根据工作坑与接收坑位置全线采用注浆减阻顶进技术。
4.3顶管坑的用地范围为:40平方米*70平方米，接收坑用地范围为:30平方米*40平方米.施工场地进行全面硬化。
4.4支护形式矩形工作坑采用外侧为直径0.3米，净间距0.2米，梅花状布置两层旋喷桩，深为较管道埋深深3米的旋喷桩配合内侧较管道埋深深1米的钢筋混凝土护壁墙逆作法施工，内衬墙厚度30cm，砼强度C30。
4.5工作坑、交汇坑开挖施工方案4.5.1依据施工图纸提供的坐标点，用全站仪放出工作坑中、坑南，坑北中线点。
坑南，坑北距坑中8m，在开挖的过程中对坑南，坑北两点进行保护。
一、土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术（一）顶进工艺设计1、现场调查应按保证工程质量、安全、文明施工，保护地面建筑物与地下管线，维护道路交通等要求，在选用机械式土压、泥水平衡顶管方法时必须进行以下现场调查工作。
应根据所提供的工程地质和水文资料了解顶管机头所穿越的有代表性的地层条件，对有疑虑的地段应要求进行勘测。
施工范围内的调查应包括：地下水位、附近地上、地下各种设施及管线的种类、结构、尺寸、埋深、用途、运行情况、材料类型等。
本条规定了选用土压平衡和泥水平衡顶管方法时必须进行现场调查的内容，以保证工程质量、安全、文明施工，保护地面建筑物与地下管线，维护道路交通等要求。
1 顶管施工范围内应按有关规定进行地质勘测，获得工程地质和水文地质资料，以便施工单位据此选定适宜的施工方法并制定科学合理的施工组织设计。
施工单位对有疑虑的地段应进行复检，以确保安全。
2 顶管穿越土层的各项土壤参数是施工单位选定施工方法和制定施工组织设计的依据，因此应详细调查和分析。
3 对施工范围内的各种设施，在调查清楚之后，应与产权单位按有关规定，结合顶管施工要求进行协商。
2、降水当采用钢板桩或钢桩工作坑时，应采取降水措施。
管道顶进时，应保持工作坑干槽施工。
工作坑底四周应设排水沟和集水井，坑顶周围应有防、排地表水的措施。
根据水文地质情况进行降水设计，通常可采用排水沟、集水井或井点降水等；降水除满足顶进施工要求外，对降水后出现路基和周围建筑物下沉，应有预防措施。
各类井点降水的适用条件和施工方法应符合现行国家或行业现行有关标准、规范的要求。
3、工作坑（1）工作坑有钢板桩、钢筋混凝土沉井、地下连续墙、钢桩与高压旋喷桩组合、钢桩与水泥土搅拌桩组合等类型，应根据地上地下环境条件、管道直径、埋设深度、一次顶进长度、工作坑后背反力等因素来选定工作坑的类型。
工作坑的位置还应按下列条件选择：1 可选用管道井室的位置作工作坑；2 可利用坑壁土体作后背；3 便于排水、出土和运输；4 对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施；5 距电源和水源较近，交通方便。
泥水平衡顶管施工组织设计（仅供参考！）目录一．工程概况二．顶管方案1、机头选型2、平面布置3、出土方案4、顶力计算、中继间及中继间布置5、出洞方案6、测量方法7、通风设置8、顶管动力、照明配套9、管接口质量控制10、防止旋转措施11、设备保养12、顶进结束后机头处理13、浅覆土安全技术14、注浆减磨五、安全六、质量控制七、进度计划一、工程概况本工程为顶管工程。
采用Φ800顶管，总长为 m，管中心标高-6.20～-27.72m。
土质由标高为 m的土到 m的土。
二、顶管方案1、机头选型本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用日本ISEKI公司生产的UNCLEMOLE 型TCZ600具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机。
①具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机有多种形式。
其基本原理是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机，刀盘正面上下两个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。
刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。
电动机是通过行星减速器带动小齿轮，然后再带动设在中心的大齿轮。
大齿轮与主轴及轧辊联接成一体。
主轴的左端安装有刀盘。
这样，只要刀盘驱动电机转动，刀盘也就转动，同时轧辊也转动。
在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。
被轧碎的石块只有比泥土仓与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。
另外，由于刀盘运动过程中，泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。
一般情况下，刀盘每分钟旋转4～5转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的轧碎动作达20～23次。
由于本机有以上这些特殊的构造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的，破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%～45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa。
