泥水平衡机械顶管施工原理
浅谈泥水平衡机械顶管施工原理
摘 要:作为非开挖施工方法之一的泥水平衡顶管技术, 以其对
环境干扰小、不污染环境和安全性高等优点, 被广泛应用于穿越
公路、铁路、河流、建筑物, 以及闹市区、古迹保护区等限制开
挖地段的各种管道铺设。通过工程实例, 介绍地下顶管施工中几
种常见的技术问题、机械故障及其有效处理方法, 对其他顶管施
工有一定的借鉴意义。
关键词: 泥水平衡顶管; 纠偏; 刀盘卡死; 沉降
1 泥水平衡顶管施工原理
泥水平衡顶管技术其施工原理是将置于工作井中的顶管掘进机
通过主顶油缸向前推进至止水圈后, 由电动机提供能量转动掘进
机头刀盘来切削土层、粉碎石块, 并使之进入泥水舱与泥浆混合,
然后由泥浆系统的排泥管泵送至地面; 与此同时, 机头连同管道
在持续顶进力的作用下, 最终穿过土层到达接收井。在挖掘过程
中, 采用泥水平衡装置来维持水土平衡, 使顶进管道始终处于主
动与被动土压之间, 可以达到消除地面的沉降和隆起的效果 (见
图 1)。
2 泥水平衡施工中若干技术问题的探讨
近几年来我们在顶管施工中使用日本伊势机( tcc )和国产泥
水平衡顶管设备 ( npd ) , 在不同地层中进行了d600~ d1800mm
管径的顶管施工, 积累了较为丰富的经验。下面就施工中常见的
各种技术和机械故障如刀盘卡死、纠偏失控、泥水循环系统堵塞、
地面沉降等技术问题的处置作以探讨。
2. 1 纠偏技术问题
顶管机在推进过程中持续朝某个方向偏斜, 即使使用纠偏激光
束也不能使之回归到预定标靶位置的现象称为纠偏失控。如不及时
处理会造成拟铺设管道无法满足设计轨迹要求。
2. 1. 1 原因分析
( 1) 地质条件影响
由于机身自重较大, 且机器转动引起的震动, 在软土层及回填
土中从而降低了地层的承载力, 使顶管机产生下沉趋势。或者是
顶管段土层类型变化引起土层承载力变化, 当遇到上下两层不同
性质的土时, 这种趋势就越明显。顶管施工过程中遇着大石块、
桩基础或其他障碍物, 造成偏差过大。
( 2) 机械原因
顶管推进速度过快或过慢的影响; 主油缸油封漏油, 顶进力不
均衡; 后背墙变形严重; 顶铁或顶环发生扭曲变形现象; 工作
坑内导轨偏差。
( 3) 人为操作不当造成的纠偏失控现象。此外,管道顶进越
长, 产生偏差的可能性越大, 如果纠偏不及时, 也会造成失控。
2. 1. 2 防范措施及解决方法
( 1) 首先要充分熟悉业主提供的地勘资料, 并进行现场踏勘;
必要时在较复杂的地段要进行补勘。事实上在顶管施工中, 因为
土质变化、设备能力和操作失误等原因出现偏差是难免的, 所以
及时纠偏工作非常重要,这关系到管道铺设质量, 甚至整个顶进
过程的成败。纠偏的一般原则: 勤纠微纠, 标不离靶, 禁止盲
顶。其控制细节应注意以下几点:当顶管机头尚未全部进洞前, 在
机头中心、高程偏差不大于 20 mm 时, 不考虑纠偏, 因此时轨
道在控制前进方向, 若纠偏不但没效果反而会使第一节管道偏离
轨道。
( 2) 在管道顶进过程中, 如果在粉细砂土层中顶进偏低, 可
调低进泥的泥浆浓度, 减小顶进速度。当遇到软硬程度不同的土
层时, 地质条件会发生很大变化, 突然间变硬或变软, 这可以
通过刀盘的转矩来判断。若突然变硬, 则应向土仓内加入水或泥
浆。在一般情况下,如果对地质勘察资料掌握比较准确时, 且当
穿越的软弱地层长度 15m时, 入洞前可以采取机头与管道、管道
与管道间加接连接杆的方式进行固定, 以增加其刚性, 并辅以适
当纠偏方式,是完全可以防止机头和管道 叩头 现象发生的。此外,
当穿越含水比较丰富的地层, 且软弱地层长度> 15m时, 为安全
起见, 施工前必须要进行抽排水, 降低水位, 并等场地沉降稳
定后再进行顶进施工。
2. 1. 3 工程实例
( 1) 在某开发区全力三路地下通道排水 dn1000泥水平衡顶管
工程中, 在 a7-a 6段顶进设计长度 120 m。本段使用了日本伊势
机 tcc-1000型泥水平衡式顶管机。进洞约 15 m处机头下栽约 30
cm, 激光束偏离靶心约 50 cm。按照以往的工程经验, 出现激光
束离开光靶后, 只是简单的向相反方向纠偏, 激光束就会从离开
光靶的方向回归。但是纠偏效果不明显, 经过认真分析, 我们采
用了激光束跟踪光靶的处理方案。
具体做法为: 当激光束已不在激光靶时,测量员必须将经纬仪
重新调整, 使激光束回到激光靶上, 顶管操作员根据测量员提供
的数据, 并结合激光束在激光靶上移动的方向准确进行纠偏, 最
后达到纠偏的目的, 在这种情况下, 测量工作必须同时进行。
2.2 掘进机卡死问题
掘进机无法正常启动进行正、反转, 前方遇阻、后靠背顶力突
然增大。如处理不当会造成后背墙破裂及管道破损, 无法完成顶
进工作。
2.2.1 原因分析
( 1) 由于设计或施工前对地质情况认识不足, 造成顶进过程
中摩阻力过大或管道轴线偏差形成弯曲,使摩阻力增大。
( 2) 由于施工中注浆减阻不理想, 或因中途停止顶进时间过
长, 润滑泥浆失水后造成管壁阻力过大。
( 3) 由于管道自身强度缺陷, 顶进过程中造成管身碎裂。
( 4) 由于工作井井身或后壁强度不足, 造成工作井后座严重
开裂或变形。
( 5) 由于掘进机头自身机械传动出现故障。
( 6) 由于管位处出现难以逾越的障碍物等。
2.2.2 防范措施及解决方法
( 1) 开天窗法: 在掘进机头上方地面通过开挖而解决问题的
方法。
( 2) 逆套管法: 在接收井反向顶进内径大于机头外径的钢管
或其它管道, 然后把机头从接收井拉出。
( 3) 顺套管法 ( 拖管法 ): 在工作井顶进内径大于管道外
径的钢管, 从而确保土体不坍塌或设法减小管壁摩阻力的方法。
( 4) 内套管法: 在原来的管道内顶入一支直径稍小的钢管并
与机头连接, 从而达到重启机头的目的。
( 5) 引导洞法: 在接收井中, 逆向顶入同口径管道, 使两
机头对接, 然后此顶彼拉, 达到预期目标的一种解决方法。
3 结语
通过对上述几种技术、机械故障产生原因的分析,不难看出任何
一种故障的产生, 绝非是单独的某一种原因所致, 往往是相互组
合、交叉出现。我们通过大量工程实践认为:要想尽量减少上述问
题的出现, 首先, 要充分了解施工段的地质情况, 根据土质条
件、设计要求, 认真选型、专项设计、合理配套, 才能得到良好
的效益。其次,在小口径超长距离顶管施工中, 一定要设计严密,
方案完善可靠, 对所有参数均要验证。第三, 要严格按技术规程
操作, 确保工程质量优异。施工过程中应注意的事项是:
( 1) 当顶管机停止工作时, 要防止泥水从土层或洞口及其它
地方流失。否则挖掘面会失稳, 尤其在出洞时更应防止洞口止水
圈漏水。
( 2) 在顶进过程中, 要密切注意地下水压力的变化, 随时
调整, 来保持挖掘面稳定。
( 3) 在顶进过程中注意相关设备及系统的运行,如进出泥泵
等辅助系统是否正常。
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泥水平衡法顶管施工工艺解析
泥水平衡法顶管施工工艺解析【摘要】顶管法施工工艺是一种历史比较长的地下管道施工方法,它最早是美国在1896年开始成型的,而直到1984年前后,我国的一些大城市先后开始引进国外先进的机械式顶管设备,从而,使我国的顶管技术上了一个新台阶。
顶管施工除了传统的人工开掘式,挤压法,水冲法之外,目前比较流行的有气压平衡,泥水平衡和土压平衡法等三种平衡理论。
而泥水平衡和土压平衡顶管设备则代表着现在世界非开挖施工技术的最高水平。
【关键词】顶管施工,泥水平衡施工工艺,非开挖工程技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:一、前言随着我国经济持续稳定地增长,城市化进程的进一步加快,我国的地下管线的需求量也在逐年增加。
加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。
通过先进技术的引入, 顶管施工得到飞跃性的发展。
泥浆平衡法顶管施工技术也应运而生, 并得到广泛推广使用。
下面我们就泥水平衡法的施工工艺进行讨论交流,旨在使我们的工程施工更加成熟与稳定二、泥水平衡法顶管施工原理泥水平衡顶管施工是一种非开挖施工方法,是不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的路线顶入土中,并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。
随着科学技术的发展,顶管施工从原始的人工作业,发展到现在的机械作业,安全性及工作效率大大提高, 其中最为普遍的有气压、土压、泥水三种平衡理论, 已经成为当前市政行业顶管施工的主流,尤以泥水平衡法最为盛行,其理论为:以含有一定量粘土,且具有一定相对密度的泥水充满顶管掘进机的泥水舱,并对它施加一定的压力,以平衡地下水压力和土压力的一种顶管施工方法。
泥水平衡顶管施工泥浆池泥水快速分离施工工法
泥水平衡顶管施工泥浆池泥水快速分离施工工法泥水平衡顶管施工泥浆池泥水快速分离施工工法一、前言泥水平衡顶管施工是一种应用广泛的地下管道施工方法,它在城市地下管网建设中发挥着重要作用。
而泥水平衡顶管施工中的泥浆池泥水快速分离施工工法是一种应用于该施工方法中的新技术。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点泥水平衡顶管施工泥浆池泥水快速分离施工工法具有以下几个特点:1. 该工法采用特殊的泥浆分离装置,可以快速将泥浆中的固体颗粒与水分分离;2. 分离后的固体颗粒和水分可以进行有效的再利用,减少资源浪费;3. 采用该工法可以加快施工进度,提高工作效率。
三、适应范围该工法适用于各类土质情况下的泥水平衡顶管施工,尤其适用于含水量高、粘结性强的土壤条件下的施工。
四、工艺原理在泥水平衡顶管施工过程中,为了维持管顶的平衡并保证施工的正常进行,需要在管体顶部注入泥浆,形成泥水平衡。
而在注入泥浆后,为了维持泥浆的稳定性和顶管的平衡,需要快速将泥浆中的固体颗粒与水分分离。
泥浆池泥水快速分离施工工法通过特殊的泥浆分离装置,将泥浆中的固体颗粒与水分分离,使得固体颗粒沉淀在泥浆池底部,而清水则回流到泥浆池的上层,实现了快速分离。
该工法与实际工程之间的联系在于,通过采取特殊的泥浆分离装置,可以有效解决施工过程中的泥浆处理问题,并提高施工效率。
采取的技术措施主要包括:选择合适的泥浆分离装置,合理设置泥浆池的结构和尺寸,控制泥浆的注入速度和水分含量等。
五、施工工艺泥水平衡顶管施工泥浆池泥水快速分离施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 建立泥浆池:在施工现场建立泥浆池,设置泥浆分离装置。
2. 泥浆制备:按照设计要求将适量的泥浆原料和水进行搅拌,制备好泥浆。
3. 泥浆注入:将泥浆通过管道注入到地下管道中,同时开启泥浆分离装置。
4. 泥水分离:泥浆分离装置将泥浆中的固体颗粒与水分进行分离,固体颗粒沉淀在泥浆池底部,清水回流到泥浆池的上层。
泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法(2)
泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法一、前言泥水平衡式顶管是一种在地下进行穿越隧道施工的工法,广泛应用于地铁、电力、给水排水等工程领域。
而在复杂地层条件下的穿越施工中,传统的施工工法可能会面临很多困难和挑战。
因此,本文将介绍一种适用于复杂地层的泥水平衡式顶管穿越工法,以帮助读者了解该工法的原理和应用。
二、工法特点泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法具有以下特点:1. 具有良好的适应性,可以应对各种地质条件,包括软土、岩石、淤泥等复杂地层。
2. 施工过程中对地面影响小,可以减少地面沉陷和损坏。
3. 施工速度快,可以提高工程进度。
4. 施工过程中对周围环境污染小,可以保护生态环境。
5. 可以在管道施工过程中同时进行泥浆处理和土层加固,提高施工质量。
三、适应范围该工法适用于以下情况:1. 复杂地层条件下的地铁、电力、给水排水等管道穿越施工。
2. 需要保护地下管线的施工区域。
3. 需要在繁忙道路或建筑物下进行管道铺设的工程。
四、工艺原理泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法基于以下原理:1. 通过封闭的管道系统和泥浆平衡压力,保持隧道内外的压力平衡,防止土层塌方。
2. 通过调整泥浆的物理性质,控制泥浆土壤的流动能力,使得隧道内土层可以稳定地流动。
3. 通过合理的土层加固和管道推进方式,实现对复杂地层的穿越。
五、施工工艺1. 设定隧道的起点和终点,并进行地层勘测和土质分析。
2. 利用盾构机挖掘出一定直径的钻孔,并注入泥浆形成泥浆屏障。
3. 将推进管道的头部与盾构机连接,利用排土螺旋将土层推进到管道内部。
4. 同时进行泥浆处理和土层加固,通过注入泥浆和添加化学药剂来控制泥浆流动和提高土层强度。
5. 通过不断推进盾构机,直至穿越整个隧道。
六、劳动组织在泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法中,需要组织的劳动力包括盾构机操作人员、泥浆处理人员、土层加固人员等。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括盾构机、泥浆处理设备、土层加固设备等。
泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法(2)
泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法一、前言泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法是一种在高速公路施工中常用的穿越工法。
它采用机械顶管的技术和原理,通过控制泥土与水的平衡,实现在不破坏公路正常通行的情况下,完成下穿作业。
本文将详细介绍泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点1. 高效快速:泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法采用机械化施工方式,可以快速完成下穿作业,大大节省施工时间。
2. 无振动无噪音:采用此工法进行施工可以减少施工过程中的振动和噪音,减轻对周围环境和公路交通的影响。
3. 无底板开挖:施工过程中无需对公路底板进行开挖,降低了施工的复杂性和难度。
4. 保护环境:利用泥水平衡式机械顶管施工工法可以最大程度地保护施工现场周围的环境,减少对自然生态的破坏。
5. 降低材料损耗:该工法施工过程中,在顶管进出口处通常采用预制混凝土管道,降低了材料的损耗。
6. 提高施工质量:泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法采用了先进的技术手段和设备,可以提高施工质量,并保证施工结果的稳定性和可靠性。
三、适应范围泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法适用于需要在高速公路下进行通道穿越的工程,例如给水、排水、通信、电力等管线的布设。
同时,由于此工法对施工条件的要求较低,适应范围广,可以在各种地质条件下顺利施工。
四、工艺原理泥水平衡式机械顶管穿越高速公路施工工法的工艺原理是通过控制管道顶部的泥土与管内的水平衡,利用机械顶管设备推进管道,实现对高速公路的穿越。
在施工过程中,先进行管道预制,然后将预制管道探入泥水中,再通过推进机械设备将管道逐渐推进,最终完成穿越。
为了保证工法的实际应用效果,需要采取一系列的技术措施。
首先,要根据地质条件对施工区进行详细勘察,确定合适的顶管道径和顶管距离。
其次,在施工过程中要控制好泥水的比例,保持平衡状态,防止管道失控。
浅谈泥水平衡机械顶管
全, 最大限度地 降低风险 , 避免顶进时开挖面大面积塌方 。
( )开挖 面稳 定系统 中。 2 确保开挖面稳定最 为有效 的是
()地下 管线 众多且埋置较复杂 , 2 有给排水 、 电缆 、 泥浆 特性 ( 通信 比重 、 性 、 粘 含砂 率 ) 的调整 的功 能和 对 应 于 开 地铁 电缆 、 煤气管等 。 其中南北 两边慢 车道下均有 D 0 m 挖 面的水 压力调 节保 持泥浆 压力 的功 能是必不 可少 的 。开 1 0 2 m
( )顶管埋深过浅 , 均约为 5m, 1 平 最浅只有 45m, . 地表 排泥泵送至地面泥水分离装置 。泥水分离装 置将 泥水 与水有
以 下分布有厚薄不等的含水量饱和的中砂层 。 顶管施工须确 效分离后 。 泥水再次送入刀盘循 环使用 , 上述工序 则完 全由中
保顶管开挖面土体的稳定 。确保黄埔大道及其上立交桥 的安 央控制室进行遥控。
自来水管 , 明确各种管线的高程及走 向并有效保 护至关重要 。 挖 面泥浆压力 以测量 泥浆压力 和设 定泥浆压 力 的偏 差为基
( )工 程地处黄埔大道与 中山一立交 。 3 顶管从地 下穿越 础进行控 制。顶进过程 中通 过变频器调节送泥 泵的转速 。 顶 黄埔 大道 , 黄埔大道为城 市主干道 , 通甚为繁忙 , 交 交通部 门 进停止 时通过调节 自 动控制 阀的开度 。 差值控制在容许 将偏
一
再强调施工期间不 能对交通有任何影 响。
范 围内。
6
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郭 乎
朱 枫
杨万和 , , 浅谈泥水平衡机械顶管
3 主要施工设备及施工 方法
31 刀盘及动力传动 系统 .
难. 所以一般 的顶管工程都是采用一级主顶油缸 , 为弥补一级 主顶油缸行程较短的缺点 ,一般都是采用加顶铁来增加顶进 行程 。 但顶进施工 中加顶铁 比较费时。 工程针对该情况特将 本
市政管道工程泥水平衡盾构顶管施工工法(2)
市政管道工程泥水平衡盾构顶管施工工法市政管道工程泥水平衡盾构顶管施工工法一、前言市政管道工程是城市基础设施建设中不可或缺的一部分,为了满足城市发展的需求,提高施工效率和质量,泥水平衡盾构顶管施工工法应运而生。
该工法在市政管道工程中的应用越来越广泛,本文旨在对该工法进行详细介绍和分析。
二、工法特点泥水平衡盾构顶管施工工法是指通过盾构机的推进和顶管支撑系统的配合,实现在不破坏地表的情况下施工管道工程的一种工法。
该工法具有施工过程稳定、施工效率高、管道质量好等特点。
三、适应范围泥水平衡盾构顶管施工工法适用于各种地质条件的地下空间,包括软土、砂土、黏土和岩层等。
同时,该工法适用于各种管道类型,如排水管道、给水管道、天然气管道等。
四、工艺原理泥水平衡盾构顶管施工工法是基于工艺原理进行施工的,其关键在于施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
该工法通过盾构机的推进和顶管支撑系统的配合,在施工过程中保持地表的稳定,同时实现管道的质量控制。
具体的工艺原理包括地质勘察、预制顶管、盾构机推进等环节。
五、施工工艺泥水平衡盾构顶管施工工法的施工过程包括前期准备、洞室开挖、顶管推进、顶管组装和连接等阶段。
在前期准备阶段,需要进行地质勘察和设计方案的制定。
在洞室开挖阶段,通过盾构机的推进,实现地下空间的开挖和管道的安放。
在顶管推进阶段,盾构机通过施工推进管道,同时完成排土和注浆作业。
在顶管组装和连接阶段,需要对顶管进行组装并与已有管道连接。
六、劳动组织泥水平衡盾构顶管施工工法的劳动组织包括施工队伍的组织和岗位的分工。
施工队伍主要包括现场管理人员、操作人员、技术人员和安全人员等。
岗位的分工根据施工过程的需要进行安排,以确保施工工艺的顺利进行。
七、机具设备泥水平衡盾构顶管施工工法所需的机具设备包括盾构机、注浆设备、排土设备和顶管支撑系统等。
这些机具设备具有高效、安全、稳定的特点,能够满足施工过程中的需求。
八、质量控制泥水平衡盾构顶管施工工法的质量控制主要包括地质勘察、管道预制、顶管组装和施工过程的监控等。
泥水平衡机械顶管施工方案范文
泥水平衡机械顶管施工方案范文一、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以及现场实际情况,决定采用泥水平衡顶管掘进机。
其基本原理是主轴偏心回转运动的泥水平衡顶管机,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内,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内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。
本掘进机的优点是:A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置(DESANDMAN)成套化。
B、该机能适用各种土壤条件,如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。
C、使用安装在轨道上的主顶油缸。
一次顶进长度超过100m。
D、该机由一人在地面遥控操纵即可。
E、可在控制台上进行电视监测及方向控制,精度高。
带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统,有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内!F、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。
2G、泥水分离装置DESANDMAN是一种密封性好,操作灵活的分离系统,且能节省安装空间。
此机型在现今使用较广,我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠,对土层扰动少的特点。
偏心破碎泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的沙砾土而专门设计的。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法泥水平衡顶管施工工法是一种现代化的非开挖管道施工方法,具有高效率、高质量、低成本等优点。
本文将详细介绍泥水平衡顶管施工工法的原理、施工流程、技术要点以及安全注意事项等方面。
一、概述泥水平衡顶管施工工法是通过控制泥水平衡来维持挖掘面稳定,从而进行管道顶进的施工方法。
该方法适用于各种土质条件下的管道施工,特别是复杂地质条件下的管道穿越工程。
二、施工流程泥水平衡顶管施工工法的施工流程包括以下环节:1、设计阶段:根据工程要求和地质条件,设计顶管的规格、长度、角度等参数,并确定顶管的工作坑和接收坑位置。
2、工作坑施工:在工作坑范围内进行土地开挖、支护和地面处理等工作,为顶管设备的安装提供基础条件。
3、顶管设备安装:根据设计要求,安装顶管设备,包括泥水平衡顶进系统、泥水处理系统、管道系统等。
4、顶进施工:在顶管设备运行正常情况下,开始进行顶进施工。
施工过程中,需要根据地质条件和顶进阻力等因素,不断调整泥水平衡参数,确保顶进顺利进行。
5、管道连接:顶进完成后,进行管道与接收坑之间的连接工作,完成整个管道施工。
6、验收阶段:进行工程验收,确保管道施工质量符合要求。
以某城市给水管道施工为例,该工程采用泥水平衡顶管施工工法,顶管直径为1.2米,顶进长度为500米,角度为30度。
通过控制泥水平衡参数,成功完成了管道顶进施工,提高了施工效率和质量。
三、技术要点泥水平衡顶管施工工法需要掌握以下技术要点:1、泥水平衡测试:在施工前,需要对泥水平衡系统进行测试,确保其正常运行。
测试方法包括泵压测试、泥水浓度测试等。
2、顶管施工控制:在施工过程中,需要对顶管的行进速度、方向、轴线偏差等进行实时监测和控制。
对于不同土质条件,需要采用不同的顶进方式和泥水平衡参数。
3、泥水处理:在施工过程中,需要对泥水进行处理,包括去除杂质、调整泥水浓度等。
处理后的泥水可用于土地回填、道路修建等工程。
4、安全监控:在施工过程中,需要对地面、地下和设备等方面进行安全监控,防止出现塌方、设备故障等风险。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法1. 适用范围泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石,也适应强风化岩等恶劣地质条件下的室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。
泥水平衡顶管一般适用于管径D400~2400mm的管道施工,由于泥水平衡顶管顶距长、不需降水、能很好控制地面隆沉、施工安全等特点,并可适用于各类复杂地质条件,因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法,可达到良好的效果。
2. 工艺原理及方法泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压力来平衡土压力和地下水压力的一种顶管施工方法。
其基本原理是由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面,再经井内旁通压力调整阀及调整排泥泵转速来调整进水压力大小,使其平衡地下水压及挖掘面土压力,尽量使掘进机刀盘在平衡压力下工作,从而可防止由于挖掘面的失稳,造成地面沉降或隆起。
3. 施工流程及操作要点3.1 施工流程施工流程如图3.1-1所示。
图3.1-1 施工流程图3.2 操作要点3.2.1 施工准备泥水平衡顶管施工前应编制详细的施工组织设计,其中施工方案应包括以下内容:(1)施工依据、内容、范围施工方案应依据经过批准的工程文件,按照经过批准的地勘资料进行工艺设计;施工方案应明确施工内容和范围并绘制施工现场平面布置图。
(2)顶管设备选择泥水平衡顶管机有多种类型,应根据不同的地质条件选择适用的机型,以达到良好的顶进效果。
NPD-B型泥水平衡顶管机可用于通常意义上的泥水平衡,也可用于全岩石顶管机,是一种全土质顶管机。
NPD-B泥水平衡顶管机的关键是如何保住泥水仓内的泥水不让其流失。
为此该设备采取三个保水措施:第一、在刀盘上加两块面板,减小刀盘的开口率,隔断大部份泥水流失的通道以保水;第二、在面板上设计注浆孔,向挖掘面上注入粘土泥浆,让泥土仓内的把透水性好的粗砂变成不透水性的泥沙以保水;第三、施工过程中把进水泥水的比重设定在1.15~1.20之间,漏斗粘度在45~55秒之间(到施工时视情况经试验确定一个最佳值),让它形成较结实的泥膜以保水。
试论泥水平衡法顶管施工中常见问题与应对
试论泥水平衡法顶管施工中常见问题与应对摘要:本文主要介绍了泥水平衡法顶管施工的工艺原理与特点,并结合具体的施工案例及实践经验,针对性分析了泥水平衡法顶管施工中的常见问题,在此基础上提出了对应的解决措施,取得了良好的施工效果。
关键词:泥水平衡法;顶管施工;管道;工艺当前工程施工中,顶管施工是一种无需开挖路面就能穿越道路、管线、建筑物等的地下管道施工方法,而泥水平衡法顶管则是近几年发展起来的较先进的顶管方法,它还具有安全性高、施工速度快、成本低和利于环境保护的特点,逐渐普遍应用于市政工程中。
同时,它不需要大丽积开挖和深基坑支护,也不需要降水作业.对周围土体扰动少.从而能相对保证管道周边地面及建筑物的稳定;仅少数工作井和接收井占用部分道路,避免了对道路的全封闭,减少了对交通的影响;过河段采用顶管施工,避免了截断河流、封闭河道所造成的影响;对埋深较大的管道,不会影响到埋深相对较浅的地下管线,既避免了对地下管线的危害,又节省省了管线拆迁的昂贵费用。
1 工程概况我们以港务西路北延伸线(南段)市政工程顶管专项施工方案为例,港务西路是西安国际港务区内南北向的重要交通要道,向南与西安市浐灞区浐灞大道连接,可通向西安主城区;向北与规划中的西阎快速路连接,最终与外围的外环快速、京昆高速、关中环线等快速及高速路网衔接。
本工程排水管道工程顶管施工设计为雨水干管双幅布设,右幅干管YA1-YA3管径为D3500mm,平均埋深为6.05m,YA1、YA3为工作井,YA2为接收井,设计长度为101m;干管YA3-YA9管径为D4000mm,平均埋深7.17m,YA5、YA9为工作井,YA6、YA8为接收井,设计长度476.15m,起点桩号为K1+202.531,终点桩号为K1+732.834;左幅干管YA’10-YA’13管径D2200mm,平均埋深6.08m,YA’10、YA’12为工作井,YA’11、YA’13为接收井,设计长度156m,起点桩号为K1+620,终点桩号为K1+740;均采用顶管施工。
