顶管工程施工中关键性技术环节控制研究
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1 顶管施工的特点及其适用范围顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。
其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
2 长距离顶管施工中容易出现的问题长距离顶管的施工中,受管径大小、顶进机械、施工技术条件和环境因素等多方面的影响和限制,容易出现一些问题,因此对其施工过程中的控制技术必须引起足够的重视。
2.1顶力不足顶管的顶力是随着顶进长度的增加需要不断增加,但是又受到管道强度的限制,不能无限增加,对于普通顶管法而言只是在管尾施加顶力进行推进,其顶进距离受到限制。
因此,在长距离顶管施工中必须解决在管道强度允许范围内如何施加顶力的问题。
目前有两种方法:即采用润滑剂减阻和中继接力技术。
2.2推力不足长距离顶管施工还受到后座所能承受推力大小的制约,一般情况下,顶管工作坑的后座所能承受的最大推力以顶管所能承受的最大推力为计算条件,只验算工作坑后座是否能够承受最大推力的反作用力。
但是,有的情况下,油缸的推力往往并不是均匀的作用于后座,推力的合力作用点或高或低于后座被动土压力的合力作用点,造成设计后座抗推能力不足。
因此,为使后座能够承受较大的推力,工作坑应尽可能深点,后座墙也尽可能埋深大点。
2.3顶进方向失控顶管施工中管轴线可能为直线,也可能是曲线,无论是直线和曲线,顶进施工中都必须确保管道按设计轴线顶进。
如果顶进方向失控,会导致管道弯曲,顶力急剧增加,顶进困难,甚至无法继续施工。
因此,必须有一套能准确控制管段顶进方向的导向机构。
顶进施工中的方向控制,主要是通过反复测量,不断检查和纠偏的过程来实现。
2.4塌方在软土地基或地下水位较高的土层中顶进施工时,顶进面上容易发生塌方,塌方不仅会导致管道受力情况恶化,造成管道方向失去控制,给施工带来许多困难,还会危及地面建筑物的稳定。
市政工程顶管施工技术及质量控制措施分析叶绍元发布时间:2021-09-13T03:35:48.764Z 来源:《建筑工人》2021年第7期作者:叶绍元[导读] 我国市政给排水施工主要分为两种方式。
第一种是开挖工程,因为大多数市政管道都在地下铺设,而且会经过各种建筑物,所以在施工中,为了减少后续问题,很多管道都会铺设在人行道及非机动车道下,或者在不影响交通的情况下进行开挖工程。
第二种则是顶管施工,在对市政管道进行施工的过程中,如果会对交通产生影响,就需要使用更加先进的顶管施工办法。
身份证号码:36078219xxxx015819摘要:顶管施工工作作为市政工程给排水施工中的重要施工形式,在市政工程建设中占据着重要的位置。
市政地下基础设施项目施工建设过程中,尤其是长距离的大型管线埋设,若采用地面开挖施工工艺,不仅污染严重,也影响市政交通,并对周边人们的生产、生活和工作造成不同程度的影响,因此市政工程顶管技术应运而生,迅速推广,得以广泛应用。
目前,市政工程顶管施工的穿墙技术、顶进技术、纠偏技术以及顶管接口的焊接技术在具体施工实践中经常用到,因此,需要对其质量控制措施分析,进行经常性的研究,有利于技术工艺的创新应用和发展。
本文就市政工程顶管施工技术及质量控制措施进行了探讨研究。
关键词:市政工程;顶管施工技术;质量控制;措施引言我国市政给排水施工主要分为两种方式。
第一种是开挖工程,因为大多数市政管道都在地下铺设,而且会经过各种建筑物,所以在施工中,为了减少后续问题,很多管道都会铺设在人行道及非机动车道下,或者在不影响交通的情况下进行开挖工程。
第二种则是顶管施工,在对市政管道进行施工的过程中,如果会对交通产生影响,就需要使用更加先进的顶管施工办法。
在展开施工工作的过程中,工作人员需要考虑到如何在管道内进行施工作业。
相比较来讲,后者拥有更好的效果,所以针对其展开综合性地讨论与分析具有更加积极的意义。
1顶管施工技术概述顶管技术是一种在市政给排水关傲施工中具有突出地位的施工技术,相比于传统的开挖施工法,顶管技术的应用能够节约材料、减少环境破坏、不影响市政交通,是一种更加高效可靠稳妥的施工方式。
顶管施工质量控制措施一、引言顶管施工是一种非开挖的管道埋设技术,具有对环境影响小、施工周期短、成本低等优点。
然而,如果质量控制不当,可能会引发一系列问题,如管道破裂、地面沉降等。
因此,制定和实施有效的质量控制措施是顶管施工的关键环节。
二、顶管施工质量控制的重要性顶管施工质量控制对于工程的成功至关重要。
质量控制有助于确保管道施工符合设计要求和相关标准,从而保障管道的安全性和使用寿命。
质量控制有助于防止因施工不当引起的地面沉降和环境破坏,保障周边环境的稳定。
质量控制有助于提高施工企业的信誉和形象,使其在激烈的市场竞争中获得优势。
三、顶管施工质量控制措施1、施工前准备阶段:在施工前,应充分调查和理解施工环境,包括地质条件、地下管线分布、周边建筑物等。
根据调查结果,制定详细的施工方案,包括顶管的选择、施工设备的配置、施工顺序等。
同时,对施工团队进行充分的技术交底,确保他们了解并掌握顶管施工的各项技术和要求。
2、施工过程中:在施工过程中,应严格执行各项技术规范和操作规程,确保顶管施工的安全和稳定。
同时,应建立完善的现场管理制度,对施工过程进行全面、连续的监控和管理。
对于发现的问题,应立即采取措施进行处理,防止问题扩大。
3、施工后阶段:在施工结束后,应进行全面的质量检查和验收。
对于验收中发现的问题,应立即进行整改和修复。
同时,应进行质量回访和保修工作,对于在质保期内出现的问题,应负责维修和更换。
四、结论顶管施工质量控制是保证工程安全、稳定、长久的关键环节。
在施工过程中,必须严格执行各项质量控制措施,确保顶管施工符合设计要求和相关标准。
只有这样,才能真正发挥顶管施工的优势,为城市的可持续发展做出贡献。
顶管施工质量控制一、引言顶管施工是一种非开挖的管道埋设方法,具有对环境影响小、施工周期短、成本低等优点。
然而,如果施工质量得不到有效控制,这些优点将无法充分发挥。
因此,对顶管施工质量控制进行研究,对于提高工程质量和效益具有重要意义。
长距离顶管施工难点及技术安全控制分析长距离顶管施工是一种在城市建设和基础设施建设中广泛使用的技术。
它能够在不破坏地面或道路的情况下完成管道、河流或高速公路的穿越和连接。
虽然长距离顶管施工技术在工程建设中具有重要的应用价值,但由于施工难度大,风险高,安全问题备受关注。
因此,本文将分析长距离顶管施工的难点以及技术安全控制措施。
一、长距离顶管施工难点1.复杂的地质条件地质条件是决定长距离顶管施工难度的主要因素之一。
因为不同的地质条件会影响到施工的难度和安全,需要针对不同的地质情况采取技术措施。
特别是在沉积岩和城市地区的地下情况较为复杂,需要采用先进的技术手段。
2.管道长度与深度长距离顶管施工通常是通过顶管机进行,因此,管道的长度和深度是另一个决定施工难度的主要因素。
长距离顶管施工通常要求顶管机能够在地下挖掘直径为3米至5米的隧道,所以在施工过程中要保持隧道的纵向和横向稳定是一个关键的问题。
3.施工环境复杂长距离顶管施工需要大量的设备和人员,此外,由于地面交通等因素的干扰,施工环境十分复杂。
因此,施工现场安全和人员管理十分重要。
二、技术安全控制措施1.地质数据调查与分析顶管施工前需要进行详细的地质研究和数据分析,以确定不同地质条件下的管道顶管施工措施和施工方法。
对于复杂地质条件,需要采用高精度的地质勘探和测绘技术。
2.先进的施工设备和技术采用先进的施工设备和技术是提高长距离顶管施工效率和质量的关键措施。
例如,在地质状况复杂的区域,可以采用掘进机和综合机械;在城市地下管线密集区域,可以采用橡皮轮挖掘机,以适应狭小的施工工作空间。
3.安全监测和控制在施工过程中,需要严格控制地质变形、地质应力、管道变形等施工风险。
可以通过使用遥感技术、地质监控和引导钻孔技术等手段进行实时监测和控制。
4.人员管理和培训人员管理和培训是长距离顶管工程中的重要措施。
需要对施工现场进行人员培训,确保工人具备必要的技能和安全意识,在施工过程中严格执行安全标准,提高施工安全性。
顶管施工中关键技术的控制措施摘要:本文针对在管道建设中的顶管施工应用技术及其控制方式进行总结、分析并进行探讨。
关键词:顶管施工顶进方式技术控制中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:一、顶管施工概要分析(一)工作坑的设置及管道顶进方式的选择在顶管施工中不需开挖地面但需开挖工作坑及接收坑。
按结构工作坑可分为钢筋混凝土坑、钢板桩坑、地下连续墙坑等。
在设计工作坑时优先考虑的是钢筋混凝土坑,它施工方法简单、造价低、作业强度较小。
而钢板桩坑施工成本低、构筑也比较容易,并且施工速度也快,施工时采用此方法也较为普遍。
但当施工时所顶管子管径很大,且埋深也大时,更多采用的是地下连续墙坑。
(二)顶管出洞技术顶管出洞技术是指施工从安放好在工作井里的第一节管从井中破门入土的过程阶段。
这一过程的关键是管线放线、导轨铺设、洞口止水和穿墙等工作措施。
顶管管线放线准确是保证工具管按设计要求顺利进洞的重要环节,达到符合施工质量的要求,如果顶管管线放线不准确就会造成顶管轴线偏差,使工程进度和工程质量受到影响,且损坏设备造成较大的经济损失。
铺设土坑导轨是为安装在工作井内的管子出洞提供基准的设备。
导轨具有坚固、挺直,管子压上去不变形等特征。
在顶管工程中进出洞口应充分考虑其安全、可靠性。
当工作坑中的出洞进行顶管时,当出洞安全又顺利,顶管施工就已成功一半。
因此应对洞口土体进行加固采取措施确保使进出洞工作顺利开展。
二、顶管施工技术在选择工作坑时要选择便于排水、出土和运输,与电源和水源较近,在单向顶进时宜在下游一侧利于坑壁土体作后背。
当开挖工作坑时要按设计施工规定进行支护,支撑要符合运土、提吊管件以及机具设备等的要求。
若后背为千斤顶的支撑结构时要有足够的强度和刚度,保持压缩变形的均匀。
工作坑底要根据土质、管子重量和地下水的情况做好基础设施,防止工作坑的下沉,致使管子顶进位置产生偏差。
要保证两导轨的顺直、平行、等高等条件,它的纵坡与管道设计坡度要保持完全一致。
顶管施工要点及控制措施分析顶管施工是针对地下管道进行施工的一种技术手段,它可以有效地降低地面交通的影响,保护地下管道的安全性,同时也能提高施工效率。
在进行顶管施工时,需要严格遵守相关的施工要点和控制措施,以确保施工的顺利进行和安全性。
本文将从顶管施工的要点和控制措施进行分析,并提出相应的建议。
一、顶管施工的要点1. 地质勘探在进行顶管施工之前,需要对施工区域的地质情况进行勘探,以确定地下管道的位置和材质,避免造成不必要的破坏和损毁。
2. 施工方案设计针对不同的地质条件和管道情况,需要制定合理的施工方案,确定合适的施工工艺和设备,确保施工的安全和高效进行。
3. 安全防护在进行顶管施工时,需要加强安全防护措施,包括施工现场的围护和标识、施工人员的安全教育和培训、安全设备的配备和使用等,确保施工过程中的安全性。
4. 施工质量监控在顶管施工过程中,需要加强对施工质量的监控和检测,确保施工的质量符合相关标准和要求,避免施工过程中出现质量问题。
5. 施工环境保护在顶管施工过程中,需要加强对施工环境的保护,包括对周边环境的影响评估和控制、对施工废弃物的处理和回收等,确保施工的环境友好性。
二、顶管施工的控制措施分析2. 严格遵守相关施工规范和标准3. 强化质量监控和检测4. 加强施工人员的安全教育和培训5. 做好施工现场的安全防护工作1. 加强技术研发和创新,推广先进的顶管施工技术和设备,提高施工效率和质量。
2. 加强相关法规和标准的制定和更新,建立健全的顶管施工管理体系,规范施工行为,提高施工质量和安全性。
3. 加强对施工人员的培训和管理,提高施工人员的技术水平和安全意识,确保施工的安全和质量。
4. 加强对施工环境的保护和治理,减少施工过程中的环境损害,实现可持续发展。
市政工程施工关键技术中的顶管施工技术分析市政工程中,顶管施工技术是一项非常重要的关键技术。
顶管施工技术是指在不破坏地面道路、建筑物等设施的情况下,利用顶管机具进行地下管道、电缆等设施的铺设和维修。
顶管施工技术具有施工快速、不破坏地面、不影响交通等诸多优点,因而受到了市政工程施工单位的青睐。
在市政工程施工中,顶管施工技术的应用已经成为了一项行业标准,对于保障市政基础设施的顺利建设和维护起到了至关重要的作用。
以下将对市政工程施工中的顶管施工技术进行分析和探讨。
一、顶管施工的原理顶管施工技术是将地下管道、电缆等设施利用顶管机具从地面顶部或侧面进行铺设和维修的一种技术。
顶管机具通过特殊的设计和结构,可以在地下施工并保持地面的完好。
一般顶管机具由顶管车、顶管推进设备、推进杆及尾水管等组成。
顶管车是顶管机具的主体,具有抗压能力和良好的机动性能,能够在地下道路进行灵活驾驶。
顶管推进设备是顶管机具的动力部分,主要通过液压或电动等方式实现对管道的推进。
推进杆是用于推进管道的主要装置,具有良好的刚性和韧性,能够适应复杂的地下环境。
尾水管是用于排放淤泥和水泥浆等杂质的设备,能够有效保持顶管作业的顺利进行。
顶管施工的原理是通过顶管机具将管道或电缆等设施通过地下的推进,完成对管道的铺设和维修等工作。
在施工过程中,顶管机具通过特殊的设计和操作,可以在地下进行工作,而不影响地面的交通和环境。
这种施工方式不仅可以保护地面上的建筑和植被,同时也可以提高施工效率和安全性。
二、顶管施工的技术要点1. 管道设计和选材在顶管施工中,管道的设计和选材是非常重要的技术要点。
根据地下管道的用途和地质条件,需要进行合理的管道设计,保证管道在顶管施工过程中能够顺利铺设和维修。
在选择管道的材质时,需要考虑管道的强度、耐腐蚀性、抗压性等技术指标,以保证顶管施工的质量和安全。
2. 推进杆和顶管推进设备的优化设计顶管施工中,推进杆和顶管推进设备是至关重要的技术装备。
顶管工程施工技术探讨本文结合顶管施工工程,探讨了顶管施工的核心技术和主要质量控制措施,为同类工程提供了参考。
标签顶管工程;施工技术1.工程概况本工程为某钢厂污水处理项目主排水工程,管道穿越2条公路、1条铁路,排水管道选用φ1200mm钢筋混凝土管,穿越公路、铁路部分长度为40m,管道覆土厚度为5.5m。
此部分管道采用φ2020mm钢套管,套管施工采用顶管施工,套管长度为48m。
2.顶管施工原理工具管是顶管的关键机具,本工程选用泥水平衡式工具管。
泥水压平衡式工具管的典型分前后两段,前后段之间安装纠偏油缸。
工具管最前端是压力舱,承受水压力、土压力。
后面是动力舱,处于常压工具管的后段与跟进管段连结。
随着工具管的顶进,土体不断被切削下来,再排放到管外。
所谓泥水平衡是指压力舱内的泥水压力可以人为的控制在某一压力范围内,与掘进机所处地层的土压力抗衡,以减少施工对土体的扰动和损失。
压力舱内的泥水压力应大于开挖面的主动土压力与水压力之和,但不能大于开挖面的扰动土压力与水压力之和。
3.顶进施工工艺出洞阶段结束后,即可进行正常的顶进施工。
小刀盘土压平衡顶管掘进机采用计算机闭环控制的土压平衡机理,电脑控制。
小刀盘将土体搅拌后,经由螺旋机送到密封舱板后出土。
密封舱内有两个土压传感器将测定的土压力转换成电信号输入到土压平衡控制器内,由其自动调节螺旋机变频器,改变螺旋机转速,从而改变出土速度,使之与主顶顶速相匹配,使土压舱内的压力始终控制在土体的主动力压力与被动土压力之间。
顶进时,一般情况下主顶顶速是恒定的,随着土质的变化可能引起正面土压力的变化,当正面土压力高于设定土压力时,螺旋机出土加快,使正面土压力下降,降到低于设定土压力时,土压平衡控制器又会调节螺旋机变频,使出土减慢,土压力回复到设定范围,也就是维持一个动态平衡的过程。
顶进施工时,必须根据覆土深度和土质情况计算出机管掘进机正面的水压力,作为设定土压力,输入泥水平衡控制器,此后就可以靠泥水平衡控制器自动控制正面土压力。
顶管施工流程技术控制与管理顶管施工是一项复杂而重要的工程项目,它涉及到多个工序和技术要求,需要精细的技术控制与管理。
本文将从施工流程的规划、技术要求和控制、质量管理以及安全管理等方面进行介绍。
一、施工流程规划顶管施工的流程规划包括施工方案制定、工序划分、施工周期安排等。
首先,在施工方案制定阶段,要对工程的特点、技术要求、工期等进行充分分析,并确定合理的施工方案。
然后,要将施工过程划分为不同的工序,明确各个工序的顺序关系和要求。
最后,通过制定施工计划,将工序按照时间顺序进行合理安排,确保工期的紧凑性和施工质量的保证。
二、技术要求和控制顶管施工的技术要求包括地面及地下设备的处理、顶管机及配套设备的使用要求、顶管孔洞的处理、顶管机在施工过程中的操作要求等。
在施工过程中,要对这些技术要求进行严格的控制。
首先,要进行地面及地下设备的处理,包括移除地面上的障碍物、挖掘地下的障碍物等。
然后,在使用顶管机及配套设备时,要对其进行严格的检查和维护,确保其正常运行。
接下来,对顶管孔洞的处理要进行精确的测量和计算,并采取相应的处理措施,确保顶管孔洞的质量和准确性。
最后,在顶管机的操作过程中,要进行合理的操作,确保施工过程的稳定和顶管孔洞的质量。
三、质量管理顶管施工的质量管理是保证工程质量的重要手段之一、在质量管理中,要进行施工质量监控和现场巡检,及时发现和处理施工过程中的问题。
同时,要进行技术文件和施工记录的建立和管理,确保工程质量的可追溯性。
另外,在施工过程中,要加强与设计单位和监理单位的沟通,及时处理设计和施工的矛盾,确保工程质量的实现。
四、安全管理综上所述,顶管施工流程的技术控制与管理是一项复杂而重要的工作。
只有在施工方案规划、技术要求和控制、质量管理以及安全管理等方面进行细致的安排和严格的管理,才能确保顶管施工的质量和安全。
顶管工程施工中关键性技术环节控制研究
摘要:顶管法施工是一种现代化的管道敷设施工方法。
本文结合具体工程介绍了顶管工程的理论应用与研究、顶管工程施工设备控制与泥浆配制和控制参数。
关键词:顶管工程,理论应用,设备控制,泥浆
1 引言
项管施工就是以一个事先堆备好的地坑(即顶压坑)为出发点,用液压千斤顶将管子顶推压入土层中,同时排出和运走挤出的泥土。
第一节管全部压入土层后,再把第二节管接在后面继续顶进;与此同时再将第一节管内挤出的泥土排除和运走,直到第二节管也全部压入土层;然后再把第三节管接上顶进。
只要顶管千斤顶的项力足以克服顶管时产生的阻力,这个过程便可以一再地重复下去。
从理论上讲,千斤顶的顶力可以任意提高,从而也能达到任意长度的推顶距离。
但因千斤顶产生的顶力必须全部由管子来承受,所以顶力的提高应以管子的承载能力为极限,同时应考虑工作坑井的承载力,过大的顶推力势必要增加管材和顶压坑的承载力,从而增加投资及技术措施费用[1]。
2 顶管工程的理论应用研究
2.1 工程应用的项管限度要求
顶管技术在理论上可应用于任何管径,但实际上也有一定的限度。
顶进管直径之所以不能低于一定的下限,是因为必须在管子内部完成挖土和运土作业。
因此就必须保证工人有可能在管内工作。
800m内径的规格,乃是在管子中进行操作的最低限度。
但在这种情况下,对在管内操作工人要求较高,同时空间狭小,工作效率大大降低,所以从经济角度来考虑,也以选用较大的直径为宜。
一般顶管的下限以1m为宜。
对于制管厂制造的管子,直径极限一方面决定于制造方法,另一方面也决定于运输条件,管子一般是顺向放在车内运输,公路运输的标准宽度是2.5m,这相当于大约2m的管内径。
超宽运输要经过批准,极限约为3.6m,相当于内径3m。
2.2 土质土层的适应性
顶管技术特别适用于在砾石、砂、碎石等非粘性土层中,以及在壤土、砂壤土、粘土和泥灰岩等粘性土层中敷设管道。
对流砂、淤泥、沼泽地以及岩石来说,顶管也只能有条件的采用[2]。
2.3 顶管工程土压力应用理论
由土力学理论可知,顶管顶进的正面阻力与前端处所受的土压力的大小有关,可有相应的土压力性质来计算确定,它们分别是:
情况一:隧道管节顶进速度较慢的超挖状态,从网格后端挤出土体体积大于因管涵顶进而产生隆起土体的体积,此时管涵前方土体瞬时表现为沉降。
情况二:隧道管节顶进速度较前者略快的均衡状态,从网格后端挤出土体体积基本等于因管涵顶进而产生隆起土体的体积,此时管涵前方土体瞬时表现为不沉降也有隆起。
情况三:隧道管节顶进速度较快的欠挖状态,从网格后端挤出土体体积小于因管涵顶进而产生隆起土体的体积,此时管涵前方土体瞬时表现为隆起。
在这三种情况下,顶管面前壁上的土压力应分别有各自的算法,却情况一时应按主动土压力计算,情况二时可按静止土压力计算,情况三时应按被动土压力计算[3]。
3 工程概况
某工程位于上海市,总长度1032m。
顶管工作井及接收井均为排水沉井法施工。
工作井平面尺寸为12m×8m,井壁厚度分别为1200mm(标高.15.25-11.20,高度为4.05m),900mm(标高-3.33—11.20,高度为7.87m),700mm(标高3.33~1.47,高度为4.8m)。
隧道管涵为厂家预制,管涵内径3500mm,外径4140mm,壁厚320mm,单节长度2500mm。
4 顶管工程施工设备控制
4.1 顶管掘进机
选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。
根据本工程特点,选择大刀盘泥水平衡顶管掘进机,具有沉降控制精度高,顶进速度快,施工可靠性好等特点。
主顶进系统共有8~10只2500KN单冲程等推力油缸,行程1700,总推力20000KN。
主项油缸组装在油缸架内,安装后的油缸中心位置必须与主环受力部位一致且与顶进轴线平行,以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。
安装后的油缸中心误差应小于10mm。
主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油,采用大通径的电磁阀和系统管路,减小系统阻尼,油缸可以单动,亦可联动。
主顶系统由PLC可编程序计算器控制,并采用变频调速器实现流量的无级调速。
主顶系统操作台设在地面控制室内。
4.2 中继环设计
为提高工程的可靠性,每套中继环安装30只800kN双作用油缸,总推力
24000kN(实际控制顶力为12000kN),油缸行程为500mm,由于中继环的实际总推力是顶进阻力引起的,所以在正常顶进条件下,中继环液压系统工作压力较低,设备故障率小,可靠性高。
中继环采用砼管加钢套接口的形式接口结构是经过立车切削加工的,尺寸精度高。
在每套中继环处设一台三柱式液压动力机组,启用时一名操作人员就可控制。
设置了一门有线电话以便操作人员联系。
4.3 注浆设备系统
对超长距离曲线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[4]。
为确保本工程的顶管外壁能形成良好的泥浆润滑套,管内共设置二套管路系统。
一套采用螺杆泵把储浆箱内的浆液压入掘进机尾部的同步注浆,另一套采用液压注浆泵进行补浆及输送掘进机尾部浆液。
地面设置二套管路系统,用于补浆、输送浆液及对出洞口补浆。
4.4 泥水管路系统
泥水系统选一台渣浆泵加三台或以上沙砾泵。
渣浆泵放在地面上为送泥泵沙砾泵分别放在基坑下及管道中作为排泥泵,管道中的沙砾泵按经验放置在工具头后100m和400m左右处。
进泥及排泥管路采用4英寸无缝钢管,管节接头为卡箍式活络接头。
基坑内设有旁通装置等。
地面设置6×2米的泥浆箱六个作为沉淀池兼储泥池产生泥浆及时由罐装车外运,泥水系统采用Tdemole管路系统。
5 泥浆配制和控制参数
顶管作业机头出洞时,由于在出洞阶段无法建立完整的泥浆套,因而泥浆用量较少,同时在出洞口4m范围内进行了地基加固及20m范围内降水方案的实施,使机头出洞口20m范围内顶力较大。
根据顶进油缸直径320mm、油压力、同时作用油缸数量,计算实时顶力
若油缸压力p(Mpa),同时作用油缸数量n(只),则总顶力F
则根据实时压力表读数P及启用油缸数量n,由上述公式计算的顶力(含机头部分顶进50m范围内),可计算顶力变化。
顶管作业正常实施阶段,根据上海地区地质情况,参考有关资料,对工程中机尾一次注浆和补浆进行不同的配制。
为了及时充填管子和土层之间的空隙,同时膨润土悬浮液渗入土层空隙内,在管子与土壤间形成泥浆套,在机尾刃脚后第二节管子开始压入泥浆。
由于在一定的压力下,膨润土含量较高时有利于泥浆套的形成,且向土壤中扩散较小。
因此机尾一次注浆初步配制如下:
由于在顶管作业中,膨润土泥浆会不断的流散到土层中去而有所消耗,而必须补充压入膨润土,以使管子和土层之间空隙中悬浮液保持足够的数量,悬浮液厚度得到保证,泥浆套持续稳定有效,使管子总是悬浮其中,管底部由于自重产生的法向压力减小了,从而使管外壁摩阻力减小。
同时,补充的悬浮液中膨润土含量需进行调整,含量大的悬浮液,运动流限大,顶管阻力大;含量过小时,悬浮液会很快渗入土壤中去。
对补浆配制调整如下:
6 结语
顶管施工中顶力的计算、膨润土的配制和压入是顶管施工中成功的关键。
本工程的顺利完成了1032m顶进而不起用中继间,正是我们对顶力的科学计算和实际中正确的应用,对触变泥浆的潜心研究和大胆实践。
使总顶进力总是在设计允许的范围内,缩短了工期。
同时因顶管时间缩短而降低了顶管风险。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。