小管径泥水平衡顶管掘进机施工技术

小管径泥水平衡顶管掘进机施工技术中铁隧道集团第五建筑有限公司目录一、前言二、技术特点三、适用范围四、工艺原理五、施工工艺流程及操作要点六、材料与设备七、质量控制八、安全措施九、环保措施十、效益分析十一、应用实例

随着我国非开挖技术的广泛应用，机械顶管施工技术日趋成熟，特别是泥水平衡机械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，小管径、长距离、复杂地质情况下泥水平衡机械顶管经常会出现各种各样的技术、质量、安全问题。泥水平衡机械顶管在复杂地质情况下进行小管径、长距离施工在国内属于比较成熟的施工工艺；但在中隧所建项目应用较少，我们有责任，有义务进行研发，填补企业专业领域空白。一、前言1、

高安全：采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、运土方等容易发生危险的作业；泥水机械顶管采用全封闭式顶进，可有效的保持挖掘面的稳定，对管道周围的土体扰动小，能很好的控制地面沉降，相对于其他顶管更好的保证周边建筑物、管线的安全。2、低污染：采用泥水管道输送泥浆，并经泥水处理系统处理后再进行弃土，环境污染小。3、

高工效：施工工效高，泥水加压平衡工具管与其他工具管相比，具有平衡效果好，结构紧凑，由于出土方式是用水力机械化连续出土，顶进速度快，对土质的适应性强。无论是粘性土还是砂性土，均能收到良好的效果。4、长顶进：与其它类型顶管相比，单项顶进距离最大，在不加中继间的情况下，泥水平衡顶管施工的总推力较小，单段顶进长度可达250m。5、有不足：遇到地层有岩石或地下构筑物等硬性物质时，不宜使用。二、技术特点适用于地下水压力高、非坚硬的的地层条件，如砂质土、粘土等。三、适用范围

顶管施工前，先建造一个工作井和一个接收井。在工作井内的顶进轴线后方，按需要对称布置2-6只主千斤顶，将需敷设的管节，放在千斤顶前面的导轨上，主千斤顶推进时，以机头开路将管节压入土中，与顶进相配合，刀盘将切入泥仓的土体搅拌成泥浆后，通过管道送出井外。一根管节被压入土中后，吊入下一管节连接，继续顶进，反复循环顶进至预定长度，管道敷设完成。在泥水式顶管施工中，为使挖掘面上保持稳定，必须在泥水仓中充满一定压力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜，它可以阻止泥水向挖掘面里面渗透。同时该泥水本身又有一定的压力，可以用来平衡地下水压力和土压力，从而保证周围地层和建筑物的稳定与安全。四、工艺原理五、薄施工服工艺轻流程耕及操庄作要销点施工冶工艺弄流程步骤廊一：易工作探井及接收井施峰作施工拼工艺孩流程步骤愚二：量泥水霞平衡挨顶管占机操允作台施工呢工艺疑流程步骤糕二：握顶管晨进洞罢准备泥浆移池砌颠筑泥浆煎搅拌施工哭工艺捆流程步骤甩三：背顶管碧机设驾备安缓装与先调试导轨元及靠慢背安平装顶管黑机安撇装及偿调试施工堤工艺口流程步骤拴四：虫管节论用吊惨车下弯吊施工件工艺张流程步骤丧五：销顶管财机顶炉进施工姿工艺痰流程步骤秋五：每接头唱安装管材司之间帅衬垫郑板安灶装管材疗之间伐橡胶鞋圈安总装施工赛工艺咬流程步骤博六：为水平药推进环形扎顶铁秧安装马蹄礼形中女间顶宫铁安木装施工疑工艺躲流程步骤剥七：禾顶管区机顺款利出吵洞施工京工艺喇流程步骤跟八：诵顶管止成型客后效诵果图施工慎工艺计流程步骤桐九：穗检查皇井施寺工施工疲工艺柿流程（一窝）NP租D泥水窝平衡横顶管诱掘进蜡机NP联D泥水趣平衡汤顶管耀机由切削桃搅拌齿系统、壳体、纠偏料系统、进排具浆系萍统、电气却系统及监控归系统组成呀。操作查要点（一虾）NP看D泥水远平衡府顶管那掘进依机操作发要点（一傻）NP如D泥水障平衡敬顶管浪掘进芽机泥水府平衡事顶管拍机机偏头泥水摄平衡辣顶管滴机内征部构飞造操作衬要点（一描）NP府D泥水湖平衡脚顶管且掘进方机纠偏探油压孔千斤毯顶光靶变及液清压油呈表操作悲要点（一供）NP证D泥水腿平衡横顶管吉掘进滔机（Φ18狡00）技术喜参数灯：外型驴尺寸Φ2庭18剩0×杰42故00（外必径×长）mm，重21崭t。顶益进速捧度10岩-1迈50辰mm意/m薪in，进逗排浆蓝管道逼直径15仓0m寒m。切割嚷刀盘闸：转速2.叙2r鸦pm，扭起矩26烧0k斩Nm，对铲抗土鱼压≤50何T/没㎡，电铃机功遮率30责×2岗kw。纠偏却系统抬：纠偏遇油缸缓推力束（单你只）80辈kN欠m，纠饼偏油拢缸拉关力60胃kN馆m，纠幅偏油割缸数甩量8个，且纠偏角油缸蜂行程60昌mm，纠制偏角陶度（扭上下株、左控右）2.绵5°，油鸽压31凝.5名Mp谢a，排辩量5L踢/m籍in，电撤机功轿率3k齐w。操作疯要点（一棵）NP希D泥水榴平衡吉顶管席掘进蚀机机头挖壳体糕内的摩泥土父仓是Φ2单14氏0×届55没0筒体糊，安垒装在重壳体绝泥土汗仓内技的是波平板魂切削剥刀盘势，切沟削刀肥排成讨辐条灶状焊零接在炕该刀攻盘上漂。本种机刀粗盘由两台30疲KW电机弄驱动油。动力案通过任减速宜器带宴动小棕齿轮茫、再警驱动棍大齿参轮旋谱转，袍大齿伴轮通舌过主秀轴带挎动刀板盘旋役转，跨刀排醋的正脑面焊且有坚曲固耐粉磨的译切削症刀头泼，从畅而构唱成一孩个刀流盘整宽体。前后挂壳体酒之间堪由四遭组纠诸偏油攀缸连完接，京为了茂防止呼纠偏纪过程誓中前猫后壳皂体间捉的相首对偏念转较许大，袋后壳游前体灯端设赌有一嫂个防仔转舌驾。操作贱要点顶管企机工趟作时需，刀尽盘旋秧转切栏削泥民土。焰由刀好盘面巴上的预孔洞碑进入败泥水炒仓，阅从排米泥管港中排栋出。滴进排抵浆系皱统是推由球骡阀和椒并排嫌的两根峡浆管才组成轨，两沃根浆圆管一还路进黎水，丢另一彼路排腿浆，通过乒球阀扣可交听替进首排浆桂，防定止一绑路管抓道由左于长渴时间论出浆落造成储堵塞中。操作途要点顶进净过程否中如粥果顶辽管机薯偏离弟了预龙定的乎位置闪，可跌利用效纠偏石系统咳进行礼纠偏匹。纠偏蕉系统蹦由液行压动疯力源跨、控计制阀昂和四也组油誓缸组霞成，工作则压力毒为21旦Mp步a，纠约偏时热相邻节的两排组油抢缸同摊时动兄作，翁使机浑头回朋到正蕉确的萄轨道统。（二更）顶惰管工点作井抗及接愈收井机械恋顶管柄顶进拆距离泊较长间，后暗座力牺大，裂靠背吧要求学高，销为确膨保安到全，奶顶管键工作托井及搜接受何井一育般为悠圆形赵钢筋拐砼结月构；井采表用沉井浓法施括工。沉刺井大石小根认据顶垮管机藏工作核空间颈确定意，对愚于Φ1启80尸0顶管匠机工崖作井柿直径探为6.寨5m，接雄收井译直径垫为5m。操作馆要点（二坐）顶肃管工结作井蛙及接见收井施工女工艺昌流程沉井糟施工操作签要点（三咱）顶茄管掘组进机自的出堂洞顶管倦过程桑中，应无论稀管节穴从工帝作井惨出洞屯或是拒接收鸦井进双洞，拉管道勿外壁毒与洞掠口之睡间都支必须聋预留竭一定跪的间饭隙。像如果欧该间糖隙不碑能够违采取聚有效也的密蜘封措榴施，均地下信水和竖粉土孝夹粉慌质黏拿土、买流塑疤状的招淤泥站就会横从该海间隙床中流炼到工水作井膀或接胳收井姜中。1）洞托口止哀水圈尚的设久计在洞凳口密但封设患计中龙，一脆般采津用主盼橡胶墓圈密董封的面密封雁结构说，该牙结构哈的特呜点是览：结橡构简霜单，葛经济除可靠珠。操作剑要点（三狸）顶洲管掘历进机劈燕的出威洞2）洞尊口土睡体加享固措溜施由于姨掘进竟机需滥要切么削洞兴口处冠的土横体顶位进，例若将逝该处语土体虏加固密的太角硬，棋势必粮增加处掘进至机的哥切削照负荷裕。因员此一恳般采掉用不坑注浆行加固吉土体数而在栽洞口码外侧理，按繁洞口顾直径馅打入须相应加宽度望的钢歌板桩畜，待若掘进拴机安离装完静毕，底将封胃闭洞裳口的置砖封序门全庸部凿训除且爱掘进厚机推尼入井废壁内弓，井努内的扒密封均装置辈发挥无作用孤后，忆再将菠洞门车外侧新的钢架板桩弹拔出专的施塔工方谊法。操作者要点（三郊）顶甩管掘俗进机歌的出姻洞3）掘既进机穿出洞腥时防槽止回爪退的炼措施出洞爽初期攀掘进度机及府前几顾节管床节往迁后退钻的情布况是江全封篮闭式训掘进鸦机的季全断么面上倘承受打的主描动土湖压力春造成照的，劣它使姿掘进产机后犹退的巩力大广于掘乏进机债周边臣的摩刺阻力岂，当泼主千慰斤顶缎的推垦力撤侨消后贺掘进荐机后别退。您上述握情况桂发生尸后，腾掘进风机前书方的缩慧土体刺就会半发生冲不规写则的型坍塌尖。在难界以成糠拱的造土层圣中，妹土体崭会延芳滑裂鱼面坍远塌，业上部利土体紧扰动闪后土坦压力酸变小述，掘扭进机碌再次段顶进离时将痛向偏涨向压泛力较岩小的蓝一侧窗，极盛易向补上爬让高。霜因此洁出洞素的临棚时防拒退措驱施必烧须周垒密考蕉虑。箩一般搏采用妇两只10芬kN的手窗拉葫希芦止纪退，驾顶进12系m后方功可将归措施第解除锅。操作耽要点（四记）管泪节的陷正常旗顶进蛛技术1、管忠道在梢正常选顶进藏时，漠关键纱在于米保证面挖掘旅并排扇出土虹体的谦体积嫂为顶狐管掘谊进机浇体积拍的95呈%—扯10源3%。2、管塔道顶纽奉进过派程中泥要通程过全泰站仪膨勤量尤测，兆发现肢偏差总通过8个油认压千倡斤顶柳进行本“勤黑纠、餐缓纠应”。操作纽奉要点3、施速工过结程中鱼采用戚触变辱泥浆产进行慕润滑西，对银于20境0多米偿的顶渴管，衬顶进葛施工铺中如懒润滑已得当赠可不河加中存继间退（有挥备用况），牵这样嘴可以迹大大舌提高旋顶进驰效率肿及降跳低顶队进成乐本，困因此姜应格罢外重抛视顶胃进中寒的润邻滑注价浆工胖序。柔注浆谷要使宿注入刷的浆球液随触着管崇道顶构进形摸成完泪整的抛初始门浆套心，并辜且每悬顶进跨一定滴的距刺离应众能够弃得到红补充汤。（五恋）出气洞方乎法及康掘进庭机的青吊出本部籍分工农作包航括：劈燕在接第收井桌搭建卵托架艺导轨洪、洞权口止扶水圈刚安装纷、机疾头偏斤差复播测、辛拆除侨洞口斧封门诱、掘疫进机多进洞没并吊族运等仁。洞口间止水梦圈安址装：油对于脚土体点情况辽差、慎地下标水的才压力阳大，咱可将亭洞口捐外侧朗的土欢体已陷加固依至1.吴0—药1.怠5M音pa，但仁掘进敢机在尚推进雾洞口锤的过堡程中沙，会滑不可沉避免芦地扰许动土我体，滚掘进掀机出计洞过站程中术，地医下水附在压博力的束作用涝下，厉延着棍缝隙循钻入摧接收洁井，这因此母该洞守口止删水圈岭与出港洞口执形式辉一样续。顶管湾机机细头采晓用10坝0t吊车恼整体屡式吊僚离。操作塔要点（六零）泥烈浆运甩输泥浆焦采用饶泥浆伐罐车阁进行桥运输碰或将僚泥浆酷晒干分后采坦用渣画土车通运输踩。操作捉要点单工拆作面赶人员对配置工种吊车司机机头司机洞上杂工洞下杂工合计人数11136劳动挺力组亦织六、押材料壤与设身备（一撤）单思工作域面机吼械配祥置序号机械名称型号、规格数量1NPD泥水平衡顶管掘进机DN180012注浆泵耐莫泵13注浆管及配件DN32500m4主顶千斤顶300t/1000mm45主千斤顶100t/1000mm46主千斤顶液压台32MPa、5—49L/min可调47导轨DN180068钢靠背DN1800019环形顶铁D1800110马蹄形中间顶铁DN18001m11电力开关柜100A、6路112电话交换分机20路113汽车起重机QY251144汽车起重机QY1001（二制）材漂料要击求管材榜应符道合《锐顶进贫施技术用钢付筋混周凝土蚁排水淹管(停JC辽/T榆64秆0-荷20盈10怒)》中岁的技滑术要零求，喂其配堵筋应多符合堪《给佳水排金水工介程埋扎地预伤制混器凝土垄圆形还管道薯结构休设计之规程(C池EC壮S卵14痛3:团20馅02虫)中的遭技术翠要求，II纪I级管出。七、辱质量饮控制泥水构平衡仔顶管惕施工炸质量芳应满型足《给排怒水管插道施柜工及困验收稍规范》要求1、高洋空作辩业应尽当满糖足《舱建筑能施工鸟高处粱作业卫安全型技术孟规程沈》（JG存J8幅0）。2、特难种作蚊业人影员应比当持聪证上侄岗。3、现场乡丰临时摔用电劣，应蚁符合音《施勇工现逃场临净时用张电安颂全技只术规枯范》(J讽GJ喉46恩-2牺00粒5)。顶饲管机季及管道道内办照明请用电称应使炼用安反全电轰压。4、混余凝土列管吊那运时泼，管案下严婚禁站兵人。八、压安全绢措施1、为挖防止舒泥浆护流失惊污染耍环境中，泥腿浆经虹泥水绸处理区系统看后及超时外呜运。2、泥污水处趋理的且方法劲可采嫂用沉睬淀法争。在图场地专允许杰的情饰况下劳可设艇置沉贪淀池批处理催。3、对致场地宅受限虹的区讲域，屯可由尺振动塔筛配最合旋粪流器进进行职泥水殃处理傍。由葬振动能筛把称较粗拒的颗阳粒（1m盒m以上夏）的作颗粒闲分离梅出来索，然六后由唉旋流备器把张较细胖的颗辜粒再鞭分离适出来居。还帐可以回将旋托流器谈串联秩起来阅使用阿，串祥联个洪数视串分离闹效果袖而定裂。4、泥袍水平摩衡式惭顶管猪机施歼工现筐场需轧建立坟泥浆镇池，暴需占扑用较毙大的些空间初；泥独浆池辜需采艰用塑剃料薄翻膜与谣原状值土隔尊离，贺防止制污染乐或浸狱泡原恼状土聪。5、及酱时监糠测地锦面，河调整虫工艺饺参数碰，防植止地郊面隆夜起或漏沉陷埋。九、训环保君措施十、汽效益安分析1、该摊技术踏通过丙实现凑长距倦离顶挤管的励目标怖，在闻不加泻中继太间的战情况奖下顶耗进最夸长距特离为24姥3米，拼同工赵作井暗和接臭受井痛。2、将问顶管妨的工邀作井竟、接歼收井亏、顶居管管供材、突减阻跪措施株、降屠水措比施、界土体像加固怖措施津等所字有顶巨管的单施工该成本幅进行处核算破。长乡丰距离摄顶管春的成蜓本比慢短距车离顶窜管的逆平均幼成本烧降低赴了15酿%3、施考工进舒度快仪，工狠期短袭，与术人工美顶管集相比卷，可夹节省陆工期25涂%。4、分培段长磁度长辆，可果节省霉征地茶拆迁虏，减碰少对顷居民愚与周独边道帐路交贵通影雾响。5、安蛮全性悼高，膀施工协过程侨管内版只需动要1人操唯作设施备，溜且对笼周边坐土体晃扰动亦较小丧。十一狠、应防用实课例本技箩术在浇合肥齐南淝馆河路亭（东崇二环效路-横江赚路）抽工程大得到愚了应撇用并毯取得首成功叉。南淝盈河路以（东隔二环枪路～脱横江泥路）诞位于饿合肥既市包锁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