1、鎮平1000泥水平衡頂管施工方案一、工程概況本工程為鎮平縣新城南路道路改建工程。本段采用1000 頂管,總長為左右各230m,管頂覆土深度68m。土質 路基以下一米為雜填土,余下為粉質黃粘土,含有少量疆 石。二、機頭選型本工程由于一次頂進距離較長,為確保工程質 量萬無一失,確保絕對工程安全,我公司根據以往施工經 驗,決定采用鎮江建邦公司生產的機頭帶破碎型JB-1000 具有封閉式泥水平衡頂管掘進機。三、微型掘進機被主頂油缸向前推進,掘進機頭進入止水圈, 穿過土層到達接收井,電動機提供能量,轉動切削刀盤, 通過切削刀盤進入土層。挖掘的土質,石塊等在轉動的切 削刀盤內被粉碎,然后進入泥水艙,在那里
2、與泥漿混合, 最后通過泥漿系統的排泥管由排泥泵輸送至地面上。在挖 掘過程中,采用復雜的泥水平衡裝置來維持水土平衡,以 至始終處于主動與被動土壓之間,達到消除地面的沉降和 隆起的效果。掘進機完全進入土層以后,電纜、泥漿管被 拆除,吊下第一節頂進管,它被推到掘進機的尾套處,與 掘進頭連接管頂進以后,挖掘終止、液壓慢慢收回,另一 節管道又吊入井內,套在第一節管道后方,連接在一起,重新頂進,這個過程不斷重復,直到所有管道被頂入土層 完畢,完成一條永久性的地下管道。掘進機在掘進過程中,釆用了激光導向控制系統。位 于工作后方的激光經緯儀發出激光束,調整好所需的標高 及方向位置后,對準掘進機內的定位光靶上,
3、激光靶的影 像被捕捉到機內攝像機的影像內,并輸送到挖掘系統的電 腦顯示屏內。操作者可以根據需要開啟位于掘進機內置式 油缸進行伸縮,為達到糾偏的目的,調整切削部分頭部上 下左右高度。在整個掘進過程中,甚至可以獲得控制整個 管道水平、垂直向5cm內的偏離精度。四、泥水平衡式頂管突出的優點:1適用地質范圍比較廣,在地下水壓力很高、地質變化 范圍大等土質條件下,它都能適用。2、可有效地保持挖掘面的穩定,對所頂管子周圍的土體擾 動比較小,引起地面的沉降比較小。3、與其他類型的機種相比,泥水頂管的切削力矩小,最適 宜于砂礫及硬土里頂管。4、工作坑內的作業環境較好,作業比較安全,由于它采用 泥水輸送棄土,沒
4、有搬運土方及吊土等較易發生危險的作 業。可以在各種環境下作業。且挖掘面穩定,不會造成地 面沉降而影響交通及各種公用管線的安全。5、泥水輸送棄土為連續作業,因而大大提高了推進速度,最適宜于長距離頂管。6、可集中控制,能減少施工人員。7、輔助設備的通用性強。缺點:1輔助設備和泥水處理設備龐大、復雜、占地大、 水和電能的消耗較高,施工成本也高。而且水處理設備會 產生振動和較大的噪音。2、一旦頂管機前遇到障礙物,處理起來比較困難。措施:1采用泥漿比重計進行檢測,及時不斷地向循環使用的 泥水中加入一定的黏土,保持泥水的較高黏度和較大的相 對密度,在出洞這一段時間內防止洞口止水圈漏水確保挖 掘面不失穩。2
5、、優化設計泥漿池,廢泥漿應進行遠運或填埋處理,不 得污染工程周圍環境。五、主要設備參數:本工程使用的主要設備是JB-1000型泥水平衡頂管機。主要 參數如下:1尺寸外徑:1220mm 全長:3680mm 重量:19t2切削刀盤電機功率:74kw轉矩:470kn.m轉速(r/min) :1.5a=3.323糾偏油缸數量:4個推力:1072kn每個糾偏角度:上下1.7 ,左右1.24 液壓站:37kw頂力:200*41 行程:1700mm5泥水系統排水泵:55kw送泥泵:55kw 排泥泵:4寸6測量系統:用J2激光經緯儀導向六、頂管進、出洞口土體加固措施頂管機進出洞口是關鍵工序,由于頂管機重量大,
6、在軟弱 地層中頂進,為防止頂管機在出洞時產生“叩頭”現象, 需對洞口外土體進行固化處理,同時還要有良好的止水效 果,防止洞口開啟時泥沙涌入井坑內,造成危險。頂管和微型隧道施工中的進出洞口作業是一項很重要 的工作,施工中應充分考慮到它的安全性和可靠性。尤其 是從工作坑中的出洞開始頂管,如果出洞安全、可靠又順 利,那么可以說頂管施工已成功了一半。許多頂管工程就 是失敗在進出洞口這兩個環節上。頂進前,首先對洞口 6 米處土體進行土體加固,其次,為防止洞口處的水土沿工 具管外壁與洞門的間隙涌入工作井,在工作井內洞口處安 裝一道環形橡膠止水圈。在頂進施工過程中又可防止減摩 漿從此處流失,保證泥漿套的完整
7、,以達到減小頂進阻力的效果。工程技術人員、施工人員應了解施工現場情況和熟悉洞口附近的地質情況。分析可能出現洞口漏泥、水情況, 井內布置一臺排污泵,并制定相應的措施。在機頭進洞時因土體是流沙,地下水位高,土體松軟, 地基承載力差,雖然經過地基處理,但為了機頭頂進安全, 機頭不下沉,還應有機頭加固措施。機頭進洞時將機頭與 后面的五節管用拉桿連接起來,使之成為一個整體,并在 導軌上用兩個手拉葫蘆間隔一米拉緊,從而使機頭沿著導 軌方向順利頂進,同時提前一個星期進行降水施工,降低 機頭進洞時的水壓力,防止機頭進洞引起土體流失、坍塌。 機頭吊運后及時進行洞口四周的封堵工作。掘進機頭頂進 到位后,吊放第一管節,拼接完畢,然后在工具管后管節 內安裝工具管輔助設備。七、應急措施1、地質發生很大的變化,突然間變硬或變軟。這可以 通過刀盤的轉矩來判斷,如果突然變硬了,則向土倉內加 入水或泥漿,掘進機上設有加泥孔,其目的就是用來加泥 的。如果太軟,可把第一至第三節管子及工具頭都聯成了 一個整體,以增加它們的剛性,從而可避免機頭突然沉陷。 2、在頂管施工過程中,如果出現異常的偏差或糾偏失效, 必須在允許偏差標準以內就停下來,分析原因,找出對策再繼續頂進,切不可盲目行動。操作人員必須嚴格遵守這 樣一條規定:無論何種情況,超過允許偏差一律停下來, 并且如頭匯報情況,以便分析原因,找準對策。769331279