顶管机作用的好处

顶管机作用的好处:非开挖施工技术，彻底解决了管道施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。因为地下管线复杂的城市，非开挖技术的使用是相当重要的。顶管机的现状在沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。顶管机工作原理顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。利用到气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。目前的顶管施工形式主要为土压式、泥水加压式，以后的发展将在进一步吸收国外技术的基础上，应用管套式、气泡式等等各种形式的顶管施工技术。顶管机使用注意事项顶管机主要具有应用范围广，使用寿命长等特点，据有关专家介绍，顶管机在建筑施工上的应用时巨大的，作用也是不可忽视的。顶管机用于铺设电力、通信、煤气和自来水管线，铺管直径、长度和材料范围较宽，主要有PE管铺设和钢管铺设。顶管机主要结构由四大部分组成，液压泵站分别配有柴油机泵站和电动机泵站，主动力采用电启动装置，解决了野外施工用电难的现象。顶管机使用注意事项：在应用顶管机时，施工人员要随时观察机器运转情况和顶管中是否遇到障碍，如有意外要即时酌情处理；在顶管机施工过程中，液压泵站一定要用高质液压油，并要保持绝对清洁；油缸、活塞杆严禁磕碰（无论在工作中或摆放搬运中）；钻杆接头时一定要将螺纹旋牢，绝不能有丝毫松动；施工完毕后要将顶管机各部擦试干净，导向杆及钻杆螺旋部分要上好油，以备再用。顶管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，来完成工作任务的。通过以上只是的介绍，大家对顶管机应该有所了解，再次小编还要提醒广大用户，在应用顶管机的时候，一定要选择专业的人士来进行。一、液压顶管机用途：本厂生产的液压顶管机，水泥管顶管机具有输出力大、重量轻、远距离操作等特点，顶管机广泛使用在电力维护，穿越公路，非开挖工程，配以本厂的超高压油泵站，可实现顶、推、拉、挤压等多种形式的作业。二、液压顶管机使用方法注意事项：1、使用前必须检查各部是否正常。确认各胶管连接可靠.2、使用时应严格遵守主要参数中的规定，切忌超载，或者到达行程后,还是继续打压，否则当起重高度或起重吨位超过规定时，油缸顶部会发生严重漏油。3、如顶管机泵体的油量不足时，需先向泵中加入工作油（32#液压油）才能工作。4、电动泵请参照电动泵使用说明书。5、重物重心要选择适中，合理选择电动千斤顶的着力点，底面要垫平，同时要考虑到地面软硬条件，是否要衬垫坚韧的木材，放置是否平稳，以免负重下陷或倾斜。6、电动千斤顶将重物顶入后，应及时用支撑物将重物支撑牢固，禁止将电动千斤顶作为支撑物使用。水平衡顶管机在施工中出现的问题和解决方法1、前言随着我国非开挖技术的广泛应用，机械顶管施工技术亦日趋成熟，特别是泥水平衡式顶管和土压平衡式顶管工艺已成为较为常用的顶管施工方法。然而，顶管施工本身就是一项受地下不确定因素和外界困扰较多的高风险作业，成功率并非十分圆满。从以往的顶管施工情况来看，各种如纠编失控、管道轴线或标高严重偏位、管壁摩阻力过大、顶管无法向前推进、机械故障导致掘进机中途停顿、机头遇不明障碍物难以穿越等等现象，比比皆是。在这里，我们故且把由于技术人员操作不当而引起的管道上翘、下沉、左右大幅偏位等现象称作为''顶管人为事故〃（这里不再讨论）。而把由于受地质变化、障碍物、管材破损等造成的顶管失败现象，称作为''顶管施工故障〃。对于长期从事顶管施工的工程技术人员来说，''施工故障〃其实很难避免。这就象我们日常生活中生病一样，得了病，如何对针下药才是关键。顶管施工也如此。出现故障，如何既快又省地解决问题，才是我们所必须关注的重要议题。2、故障类型及对策我们通常把顶管掘进机头不能最终到达接收井的现象，均称作为：顶管失败或顶管故障。其实，在实际施工过程中，顶管掘进机头顶进途中停止不前原因较多，归纳起来有以下几种情况：1）由于设计或施工前对地质情况估计不足，造成顶进过程中摩阻力过大；2）由于施工中注浆减阻不理想，或因某原因中间停顿时间过长，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位；5）由于掘进机头自身机械传动出现问题；6）由于管位处出现难以逾越的障阻物等。处理以上几种类型的故障，其对策往往与该管道所处理地质情况、地表状况、施工条件及故障起因有很大关联。在确定一个理想的处理方案时，需仔细加以分析比较，才能对症下药，从而水到渠成。这里提供几种处理对策供大家参考：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：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、工程实例1）开天窗法：此法常用于故障机头上方地面符合施工条件，且该处地质状况亦利于开挖或进行开窗作业，它可分为大开挖法、钢板支护开挖法、沉井开窗法和钢护筒开挖法等。实例一：①1000砼F管顶管工程，日本TCC-1000泥水平衡偏心破碎型掘进机头。症状：顶段长142米，机头位于离工作井101米处时，发现操作台扭矩表异状波动，同时机内发出金属间摩擦的刺耳声音，观察排泥口，发现大量漂浮油渍。疹断：偏心齿轮动密封件磨损，齿轮油外溢，部分泥浆水压入齿轮油箱，造成主轴承损坏。对策：该段处于路缘绿化带上，为黄褐色粘土层，适合于开挖施工处理，且故障发生时，顶力仅为102吨，减摩注浆情况良好，建议大开挖取故障机头，然后换新机头与机头管重新衔接，再启动油站开顶，控制时间12小时。施工注意事项：处理动作要迅捷，新机头必须满足调运条件，开挖面不宜过大，起吊故障机头时尽量不要破坏机下土层，在确保现机头标高与原机头一致情况下，方可回填土方。处理过程中，为保证触变泥浆压力，需定期进行补浆。实例二：①800砼F管污水顶管工程，PSD800型泥水平衡式顶管机头症状：管线穿越铁路原下行立交匝道边，刀盘扭矩超限波动，前有异状物迹象，退回主顶液压油缸，异动消失。诊断：刀盘处遇较大障碍物，疑为砼基础。对策：由于该处正在新建跨铁路立交，机头位置地面均为回填土方，建议采用钢板桩支护开挖，用镐头挖机破碎砼块后作清障处理。施工注意事项：钢桩围护时应注意避开机头位置。砼块破碎时切忽损坏掘进机刀盘。处理期间，需保证触变泥浆压力。实例三：800砼F管污水顶管工程，日本TCC-800型泥水平衡式顶管机症状本管道地面埋深8.5m穿越河道，管道顶至离河口1米左右发现刀盘扭矩超载，顶力突然增大，机头有迅速左偏趋势，机内无杂声出现；继续顶进20m，症状减轻，20分钟后被电讯部门告知，苏宁长途通讯光缆被切断。诊断：刀盘被光缆纤维物缠住，由于原定向钻施工之实际标高与竣工图标高严重不符，（相差3m），造成设计原始资料失真。对策：因配合通讯光缆抢修，以及事故调查分析，停顿时间在一周以上。故需作开窗处理，考虑到机头已近河边，开挖难以施工，决定采用沉井法加以处理，在机头管NO1处作为沉井外壁位置，完成沉井作业后，回拔机头。调整管位标高，以该井为工作井重新开启顶管施工，施工时间1个月左右。施工注意事项：准确测量管位，注意沉井施工时刃脚与NO1管的交割，回拔前要在机头周围进行压密注浆处理。实例四：1000顶管工程，PSD-1000型泥水平衡式顶管机头。症状：管线穿越宕渣回填层，行进30m全公路边缘挡墙位置时，发现刀盘扭矩超限警报，机内有沉闷异状响声。诊断：疑遇较大回填块石。对策：虽然该管道埋置不深，但由于机头位于公路与排水渠交接边缘，开挖施工势必导致公路填筑宕渣坍塌，影响行车安全。采用钢护筒护壁，人工采挖法加以处理，结果在吊出直径约80cm块石后，回填部分土方，穿越成功。处理时间为20小时。施工注意事项：准确测定机头位置，上层用挖机开挖，然后埋设护筒。处理块石后，即进行粘土回填，及时拔除钢护筒。''开天窗法〃通常是顶管施工技术人员首先所考虑到的一种简单、节省而又行之有效的补救方法。然而，往往由于地理条件，土质情况的限制，采用其它的处理对策有时会变得更有利。2）逆套管法：在故障机头离接收井较近，且地面无法开挖的情况下，采用比机头外径大20cm左右的钢管（或其它管道），从接收井洞口利用人工反向顶进，套住机头后，把机头从接收井拉出，再接顺管道的一种方法。实例五：1000过河污水顶管，PSD-1000型泥水平衡式机头。症状：该顶段长124m，地面覆土深度8m左右，河面宽85m，接收井离河岸9m。在顶至离接收井洞口7m时，机头刀盘突然扭矩超限，随之顶力增大，主油缸退压后，扭矩表恢复正常。诊断：机头前方遇较大障碍物，经揭开地表土层，发现一颗直径80cm的钻孔灌注桩，疑为河坎施工时旁边高层建筑的围护桩。对策：由于该管位处在粉质粘土层，地下水位较高，且北临12层高楼，东靠桥台，南边为主河道河岸，经探测钻孔桩深度达20m以上，''开天窗〃施工难度极大。现场无法再布置沉井位置，采用钢护筒法凿除灌注桩需历时半月以上，在已完成117m顶管的情况下，长时间的停顿再次启顶成功希望更小，因此建议采用''逆套管〃法进行处理，步骤如下：由于管位地层地质状况较差，为保证逆向人工顶管时的施工安全，必须进行压密注浆处理，以改善该地块的土质状况。根据原有轴线及标高，在接收井处安装导轨及浇注砼后靠墙，安装止水圈。采用内径为1400的钢管反向顶进，到达钻孔桩位置时停止作业。采用砼取孔机切除影响管道部分的砼和钢筋。钢管套入机头至NO1管1m位置。从接收井处拉出机头，反向套入1000砼F管。该故障处理时间为20天。施工注意事项：故障机头具体位置，轴线走向，标高等数据的测定十分重要，是处理问题的成功关键。同时，正确判断该地层是否适用于人工挖土顶管，否则需进行土壤改良处理。3）顺套管法：此方法在二种情况下进行采用。①掘进机头在刚开顶不久，离工作井不远处出现故障，且地面为道路或不允许开挖沉降的情况。②顶管进行到一定长度，发现由于管壁摩阻过大，管身受载能力不足。经计算减少部分管节的摩阻可以使机头顺利到达接收井的情况下。第二种情况，由于补救投入较大，同时，成功概率亦不很高，故较少采用。实例六：1350砼F管污水顶管，采用PSD-1350型泥水平衡式顶管机头。症状：开顶后至第一节机头管NO1刚顶进，机头出现扭矩波动异状，机内发出金属碰击声，再顶进20cm，机头卡死。诊断：刀盘或泥水舱内有金属异物卡住，或主轴轴承损坏。对策：鉴于工作井临近公路主十道，机头位于通车路基下，开挖或拉机头会造成公路坍塌，影响正常交通。因此建议使用直径稍大于机头外径的钢套筒，顶全机头前大于1m，然后回拉机头及NO1管，检查机头故障情况，结果发现刀盘内被沉井施工时遗留的钢管轧头卡死，取出后重新开顶。施工注意事项：应根据土质分析其流塑及渗水状况，确定是否需要注浆或降水处理。同时，注意防止洞口止水圈拆卸时的井壁周围水土流失。4）内套管法：这是一种经经济、技术比较后，不得已采用的补救办法。将原先管道作报废处理，在原管道中顶入一根外径小于原管道内径的钢管，与机头衔接，从而达到机头顶入接收井的目的。实例七：1200砼F管污水顶管工程，日本TCC-1200泥水平衡式顶管机型。症状：顶段长168m，右临11万伏电网铁塔，计划穿越高速公路接线，后经宽30m河床到达接收井。在顶至110m时，由于管外壁摩阻力过大，顶进时48#，49#F管管壁砼破碎，无法继续顶进。诊断：地质状况考虑欠周详，该土层为粉质土层，呈流塑状，易出现''抬管〃现象，且地下水位较高，施工时注浆效果差，难以形成浆套，亦是主要成因。对策：综合现场地理环境，既无开挖场地，又无沉井施工条件。查阅电网铁塔及桥梁基础均为钻孔灌注桩基，建议在顶管后续段允许产生部分沉降，管道内径略微减小能满足排污要求的情况下，采用内套管法予以解决。具体方法为：将原有1200砼管报废，内套外径为1150壁厚12mm的钢管，顶全机头位置，使之与机头焊接。在洞口重新设置止水圈。在与机头连接处设置长约2m左右的止水带，（钢管外壁注水溶性聚胺酯，与水反应发泡膨胀而成）。启顶后，观测地面沉降量，适当减小排泥数量，完成顶进后，进行换浆，即补压水泥浆工作。施工注意事项：需进行经济可行性分析比较，论证地面的部分沉降对周围构筑的影响程度后方可作出以上处理方案。实施时，应注意止水带和洞口止水圈（含接收井洞口）的止水效果，发泡剂的注入量，以确保地下水的压力。一经完成即需对超挖部分进行补浆（水泥浆）处理，必要时，在注浆时掺入水玻璃，以加快凝结提高注浆效果，从而减小地表的后期沉降。5）引导洞法：由于掘进机头发生故障，但刀盘尚可转动的情况下，外部条件限制，很难用其它办法来解决该问题，在接收井处用同型号掘进机逆向顶进，实现对接后，此推彼拉，完成顶进工作的一种方法。实例八：800砼污水顶管，日本TCC-800型泥水平衡式顶管掘进机。症状：在W29-W30段施工中，顶段长140m，顶至90m处时，机内发出类似金属卡壳声，刀盘扭矩表出现波动。同时，泥水箱内发现大量漂浮油渍。此时主顶油缸顶力为60T。诊断：机内动密封件磨损，泥浆水混入轴体，造成主轴承损坏，应立即停止顶进。对策：鉴于地表无开挖的条件，且逆套管法施工距离较长，地下流沙严重。分析目前机械运行情况，发现机头刀盘在无重负荷时，运行尚属正常。因此，采用同型号机头在接收井W30按同轴线逆向顶进，实现对接后，W29#井继续顶进，W30#井处机头回拉。施工注意事项：如何准确无误地确定原机头走向，标高及现机头轴线是成功的关键，刀盘对接后，需同向转动，推进与回拉均需同步进行。4、结论与体会顶管施工是一项高新科学技术，目前的施工经验积累尤为欠缺，这就更需要大家在施工实践中加入探索和研究。图为湖南长沙引水工程使用荣美公司2台360T液压顶管机进行非开挖工程施工一、顶管机、液压顶管机使用方法1、如泵体的油量不足时，需先向泵中加入工作油（10#机油）才能工作。2、估计起重量，切忌超载使用。3、顶管时，注注意负荷不均衡，防止产生损坏油缸。4、使用时先将泵的快速接头与顶对接，然后选好位置，将油泵上的放油螺钉旋紧，即可工作。将放油螺钉旋松，油缸卸荷。5、电动泵请参照电动使用说明书。二、顶管机、液压顶管机注意事项a）使用时如出现空打现象，可先放松泵体上的放油螺钉，将泵体垂直起来头向下空打几下，然后旋紧放油螺钉，即可继续使用。b）在有载荷时，切忌将快速接头卸下，以免发生事故及损坏机件。c）本机是用油为介质，必须做好油及本机具的保养工作，以免淤塞或漏油，影响使用效果。d）新的或久置的油压千斤顶，因油缸内存有较多空气，开始使用时，活塞杆可能出现微小的突跳现象，可将油压千斤顶空载往复运动2-3次，以排除腔内的空气。长期闲置的千斤顶，由于密封件长期不工作而造成密封件的硬化，从而影响油压千斤顶的使用寿命，所以油压千斤顶在不用时，每月要将油压千斤顶空载往复运动2-3次。主要制造50吨--500吨，行程200--4000行程，一般根据用户工作井的情况选定主顶油缸。顶管施工安全注意事项一、顶管施工现场应具备如下安全基本要求：1、挖掘操作坑的位置应取得交通部门的许可，采取必要的防止塌方的措施保护公路、铁路安全。2、操作坑的坡比要严格按照土质样本进行计算，避免塌方。3、靠背墙要有可靠的支护装置，防止倒塌伤人。4、操作坑的大小要满足人员在内施工的活动半径。5、在坑内的操作人员要严格穿戴劳动保护用品。6、准备足够的安全可靠的清渣和运渣机械，确保清渣运渣作业过程中的人员安全。7、在顶进过车过程中，遇到障碍停止顶进，待查明情况排除障碍后再进行顶进。8、吊装作业，起重工持证上岗指挥，起重机械性能保持完好吊索具要安全可靠。起重臂下严禁站人。无关人员不得进入吊装作业范围。9、夜间施工必须安置红灯警告标志，有专人看护。10、每天清理垃圾和废弃物，保持工作场地的清洁和整齐。11、顶管施工时，管内为存在危险的有限空间，人员清渣时严格规定连续作业时间每人不得超过1小时，避免因缺氧造成的呼吸困难。12、及时对围栏外的围观群众进行疏导。二、安全用电1、现场所有照明灯具必须是室外用照明灯具，具有防水功能。2、所有电线、电缆采用三项五线制、两相三线制。3、带电设备必须接地，比如发电机、配电箱必须设置接地。4、用电及照明线路绝缘良好，绝缘部分无裸露无龟裂。,……，一一一一一一、……一12V5、水泥套管内的照明灯具电压必须是安全电压，如果内部潮湿度较大，必须采用电压。6、水泥套管内的禁止采用闸刀式开关，必须采用空气开关。7、现场使用铁制配电箱，与地面保持1.2-1.5米的垂直距离，并具有防雨功能。三、吊装安全1、吊装人员必须具有专业吊装资质。2、吊车经过安全检验，性能完好。3、采用的枕木必须完整，无破损。枕木的面积必须是吊车支腿面积的三倍。4、禁止在软土层（基础）上直接使用吊车，应对地基硬化处理。5、吊装作业时必须有专人指挥，吊物下放不得有人经过、停留、作业。四、防塌方1、操作坑达3米以下的深度，上口面积较小，地下水位高，应考虑降水措施。2、土质密实的操作坑，可不设防护，但必须对坑壁进行放坡，保证坡壁边缘无活动的土块。3、土质松软且水位高时，采用操作坑整体刚性支护，并于坑壁打加密桩支护。4、严格控制挖掘长度，本着少挖勤顶的原则确保施工安全，掘进时人员不得于砼管外作业。五、基坑通风长距离顶管时应采用通风设施进行通风，如采用鼓风机向洞内鼓风。六、气体测试在沼泽、化学垃圾堆等特殊地段顶管时，应对洞内气体进行监测，使用气体测试仪检测洞内气体含量。主要用于测试地下可燃气体、有毒气体的含量，即甲烷、二氧化硫等。七、围护1、靠公路侧设置轮胎或土堆隔离带。一，、，2，，，2、围护警示线距离坑边米以上。3、设置硬围护，材料有脚手架、竹竿。硬围护高度不低于1.2米。八、警示标识1、禁止非施工人员进入靠近现场。2、顶管现场位于公路边上，应在距离顶管位置50米位置设置警示牌。3、夜间应在施工点设置红灯警示。九、消防设施施工现场配备灭火器，置于发电机附近。十、安全通道设置一处以上的由基坑底部通往地面的爬梯，爬梯高出地面1.2米为事宜。地下管道顶管施工安全监理实施细则欧阳旺云一、工程概况本工程管径为1000mm，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，施工单位须组织专项方案专家论证会。专项方案经论证后，专家组必须提交论证报告。施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案，并经施工单位技术负责人、项目总监、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。

二、安全监理人员及职责（一）安全监理人员总监：XXX专业监理工程师：xxx（二）总监的职责序号职责1按项目监理规划和安全监理实施细则实施安全监理2按规定对脚手架专项施工审核、批准匚方案是否符合工程建设强制性标准进行3对脚手架工程按规定组织验收4对危及工程和人员安全的作业，及时发出停工（停用）指令的5按规定审查施工企业资质（含专业承包、劳务分包）和安全生产许可证，“三类人员”考核合格证书，特种作业人员操作资格证的6要求安全监理资料与施工匚现场安全生产状况相符合7对项目监理部发出的整改通知书，跟踪整改落实情况的8施工企业对项目监理部发出的整改通知书拒不整改，能及时向有关主管部门报告9对上一级建设行政主管部门安全生产检