BOB半岛BOB半岛官网入口
  • BOB半岛官方网站
  • BOB半岛
您的位置 :首页 > 新闻资讯
BOB半岛:顶管施工技术
来源:BOB半岛官网入口 作者:BOB半岛官方网站人气: 1发布日期:2024-12-23 09:39:56

  熟悉结构设计图和建设单位提供的相应有关资料,了解地质、地貌等情况,掌握结构施工区域的地下管线分布,以确保顶管施工的安全。利用附近的固定建筑物设置控制点。以上施工放样完毕后须经技术部门复核后方可开工。

  顶管工程中所用主要材料包括:钢管等。工程所用材料根据工程施工进度分批进场,保证施工进度,考虑厂家生产供应能力、工程进度、气候条件等因素,结合施工高峰期需用量,保证有充足的储备。

  本工程共2根DN3200(内径)顶管,顶管采用钢管施工,单根长252米(含穿墙段1.5m*2,井间管段长249m),管道外径3270mm,壁厚35mm,钢管管材,焊接连接。采用NPD-3200型泥水平衡顶管机施工。

  微型掘进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,采用复杂的土压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30cm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)、可有效地保持挖掘面的稳定,对所顶管子周围的土体扰动比较小,因而由顶管引起的地面沉降较小。

  (3)、与其他类型的顶管比较,泥水顶管施工时的总推力比较小,尤其在粘土层这种表现得更为突出,所以特别适用于长距 离顶管。

  (4)、工作坑内的作业环境较好,作业比较安全,由于它采用泥水管道,输送弃土,不存在吊土,搬运等危险的作业。

  本工程使用的主要设备扬州广鑫制造的NPD-3200型泥水平衡偏压破碎型顶管机。主要参数如下:1、尺寸:全长(mm):5000;重量(T):52。2、切削刀盘:电机功率(KW):15*8;转矩(KN.m):150;转速(rpm/min):2;3、纠偏系统:油缸数量(个):2;油缸推力(T):15×8;纠偏角度:上下1.7°,左右1.2°;电机功率:0.75;4、泥水系统 :排泥泵(KW):22;送泥泵(KW):15;送排泥管:4”;5、顶进速度mm/min:0~120。6、机头总功率:160。本工程顶管机头采用260吨汽车吊进行吊装。

  本工程顶管单元长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单元长度。顶力计算时分不同管径取一个最大管径和最大单元长度进行计算。本工程顶管采用DN3200钢管施工,管节长8.8米,采用焊接。

  式中D—管外径;P—控制土压力;P=Ko·γ·Ho式中:Ko—静止土压力系数,一般取0.55

  式中:f—管外表面综合磨擦阻力,根据地质勘察报告,位于砂土层,取值0.30T/m2(触变泥浆采用优质膨润土)

  ①在顶管顶进施工前,按要求进行施工用电,用水,通道,排水及照明等设备的安装。施工用电采用临时变压器满足顶进设备的功率(并备有150KW的发电机组一台)。水需从外拖运,要修进场简易便车道,保证施工管材料、设备及机具进场。还需铺毛渣石的场平。现场设备摆放空间至少需长45米,宽55米的平整封闭场平区域。

  ②施工材料,设备及机具必须备齐,以满足本工程的施工要求。管节等准备要有足够的余量(30~40m)。

  工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶管基座为钢结构预制构件,顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样,安装时按照测量放样的基线,吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置,并设置支撑加固,保证基座稳定不变形。

  在顶管施工前,对参加施工的全体人员分阶段进行详细的技术交底,对各技术工种进行岗位培训,经考核合格后,才能上岗。

  本工程后背墙按照施工图纸设计采用钢筋混凝土后背墙,为保证砼后背墙受力均匀,避免局部受压破坏,在施工时在钢筋砼后背墙前增设20cm厚钢板(5*5m)作为支垫,以分散千斤顶的压力。同时顶管工作井外侧采用三轴搅拌桩加固。

  顶管时要求后后座墙具有充分的刚度,以避免往复回弹,消耗能量。要保证受最大顶力时不变形,或只有少量残余变形,后座墙应尽量采用弹性小的材料。如果后座墙弹性过大,顶进的后从力先压缩后座墙,直到后座墙被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进,千斤顶卸荷,后从力解除后,后座墙虽然有残余变形但不大,甚至可以恢复到未受荷载的状态,可是下一次顶进时,仍要先压缩后座墙,因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。用短行程千斤顶,行程 一般为200mm,而后座墙压缩量为20~30mm,这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70%~80%,每顶进2m长的管节,需12~14个行程。若再考虑到传力工具的压缩,需要的行程数还要增加。所以,要提高顶进效率,除采用长行程的千斤顶外,还应设法增加后座墙的刚度。

  泥浆系统有二个作用:送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成,通过机头循环,形成泥浆混合物,由排泥管送走,最后沉淀在地面上的泥浆池内,泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头,排泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向,以防止泥渣堵塞管道,淤积现场。当挖粘土时,可能使普通粘土,有一定的粘合度,可以直接将泥浆排入泥浆池内,但是当挖沙土时,泥浆中必须添加一定的粘合剂(诸如膨润土等)以增加泥浆粘度,以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆,可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等,处理分离渣质,泥浆被再用,渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车,泥浆用罐车运出场区,堆置于郊外,处理时注意不得污染路面等环境。

  进排泥水系统起着第二个作用:在有地下水存在的地方,掘进机表面的压力可以降低到小于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统,电磁阀,旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统,可以阻止水压的变化,保持水压,在加管道时,不至于减小机头的水压,保证内部压力平衡。

  1)、按照地质条件。一般压浆量为计算的150%~200%,本工程在粉质粘土顶进,按照160%进行注浆量控制。

  2)、为防止路面沉陷和地上、地下构筑物不受扰动,顶管结束后,应及时对管体四周的缝隙充填水泥浆,使其密实坚固,填充水泥所用设备与触变泥浆设备相同。逐孔注浆,水泥浆液需搅拌均匀,无结块,无杂物,注浆结束后,要及时清理注浆设备,以防堵塞。

  3)、注浆压力根据管道深度H和土的天然重度γ而定,经验为2~3γH,本工程注浆压力为0.2~0.3MPa。

  4)、压浆填充材料:在管顶间隙较小管段,采用管内注浆,压浆材料为水泥粉煤灰浆,配比为,水泥:粉煤灰=1:3;在管顶间隙较大管段,采用管内注浆和地面注浆相结合,压浆材料为水泥粉煤灰砂浆,配比为,水泥:粉煤灰:细砂=1:1:4。

  5)、管内注浆布孔方式:沿管线m设一处压浆孔。布孔方式宜采用左上方、右上方、左上方的顺序。地面注浆布孔方式:沿管道上方每4~6m打孔至管顶空腔。

  6)、注浆顺序:每段注浆从第一孔开始,直注至下一孔出浆,依次注完。每段注浆后,静止6~8小时后进行第二次注浆。第二次注浆压力不变,直至压不进为止。

  根据本工程特点,初步设计每节管都设置注浆孔,依次调整注浆孔的位置,确保每个方向都能注浆润滑。

  总注浆量应不小于管外环形空间体积的2倍,考虑到泥浆的漏失,必须经常性地连续补浆,确保泥浆套的完整。

  3)、膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间,听取供应商的建议但都必须按照规范进行,使用前必须先进行试验。

  5)、注浆设备和管路要可靠,具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔,从而影响这浆效果。

  8)、由于顶管线路长,为使全程注浆压力不致相差过大,在中间还将每隔400m增设压浆泵以增大压力。

  由一名受过高度训练的操作人员,在地面控制室外内操作并仔细检测着整个操作系统、观察掘进机内的土压、油压、激光束位置。控制台提供操作数据和控制整套系统的电子按钮。控制板可以是人工控制方向和数据记录,或者是全自动控计算机控制方向和记录,其他的工作人员则负责井内管道和顶铁的更换以及进行、进排泥管和电缆的连接。当掘进机到达接收井时,挖掘会暂时中断,如果遇到有地下水或软土层时,还需有洞口止水圈安装在接收口墙上。最后,掘进机头从土层出来进接收井,就完成整个管道的铺装。这以后,掘进机被撤走,建造人工出口,接收井被关闭。一个工程常常有几个掘进段组成,这。

返回新闻列表