顶管施工工法工艺选择及施工技术

开放式顶管开放式顶管：当工作面土层的物理力学性质良好且土层处在稳定状态时，操作时不会出现塌方现象，能直接挖土，且工作面开敞。1.机械式顶管机合用于岩层，硬土层和整体稳定性较好的土层，工作效率比较高2.挤压式顶管机合用于淤泥质土，流塑性土质，并且规定覆土深度比较深3.人工挖掘顶管机合用于地基强度较高的土层，也有在软土中应用的，前提采用注浆改善土质，或在工具管前加网格，以稳定挖掘面，最大特点是适应地下障碍物较多且较大的条件，可排除障碍的可能性最大最佳泥水平衡式基本原理优点:合用于多个不同的土质状况,扰动较小,地层损失小,产生的地表面变形小,同时顶进时总顶力较小.缺点:弃土的运输和寄存均较困难,如采用泥浆运输,用水量较大,成本较高.作业所需场地大,设备复杂成本较高,如遇上顶管的超浅埋土层,或遇上渗入系数特别大的砾砂,卵石层,施工作业往往受阻.掘进机械1.含有浮动切削刀盘的泥水平衡顶管掘进机当刀盘前土压力过小时,他就前伸,当刀盘前土压力过大时,就往后退,前伸时,应加紧推动速度,后退时应减慢推动速度,这样就能够使刀盘前的土压力控制在设定范畴内.用机械来平衡土压力2.含有破碎功效的泥水平衡顶管进机合用口径从600到2400,口径越小,能破碎的砾石的粒径也越小,通长600的能破碎粒径为100mm的砾石,2400的能破碎500mm的砾石.有的机头破碎粒径可达顶管口径的40%~50%3.气压式泥水平衡顶管掘进机合用于大直径顶管工程通过调节供应的压缩空气的压力大小,实施调节泥水舱内压力的高低.可精确到0.1KPa.特点:平衡比较彻底,施工后地面沉降极小.4.浓泥水平衡顶管掘进机比普通泥水式掘进机合用的泥水相对密度要高诸多,靠近泥浆,为使浓泥水的流动性更加好,需在浓泥水中加入许多添加剂(仍归属在泥水式顶管范畴,浓泥水的相对密度靠近泥浆,其流动性比泥浆要好得多).特别合用于卵石层地质(渗入性特别大的卵石层).不需对卵石进行破碎,可排出卵石的粒径可达管径的1/3.与其它泥水式顶管比较,采用浓泥水式顶管的推力要低诸多,特别在沙砾土中体现更加明显,非常合用于长距离顶管和曲线顶管.土压平衡式工艺原理:根据土压平衡的基本原理,运用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体,抵抗开挖面的水,土压力以达成稳定的目的.以顶管机的顶速即切削量为常量,螺旋输送机转速即排土量为变量进行控制土压舱内的水,土压力与切削面的水,土压力保持平衡分类:泥土式,泥浆式,混合式泥浆式:指排出含水量相称大的弃土(可能是地下水丰富,也可能是人为的加入添加剂造成的)优点:合用的土质范畴广,从软黏土到砂砾土都能合用,是一种全土质的顶管掘进机,能保持挖掘面稳定,地面变形极小,施工时的覆土可很浅,是其它形式的顶管机无法做到的(覆土太浅时,手掘式顶管地面易塌陷,泥水式和气压式顶管则易冒顶和跑气).弃土运输解决方便,作业环境好.缺点:在砂砾层和粘粒含量少的砂层中施工时,必须采用添加剂改良土体.掘进机多刀盘土压平衡顶管掘进机DK式土压平衡顶管掘进机中心螺旋式顶管掘进机切削密封土压式掘进机气压平衡式与泥水平衡式的最大区别在于:气压平衡式顶管机通过一种隔板将破碎室分隔为两个区域,背面是压力室,以压力墙为界,在其上部能够形成一种压气区,平衡压力就是通过这一压气区作用于气水不平衡的工作面上.全气压式挖掘面上和管道内全部工作人员都在气压条件下工作,整个顶管管道内都充满一定压力的压缩空气.全气压顶管的工具管大多为手掘式,挖土的多用人工,工具管构造较简朴.施工效率很低,仅为普通手掘式顶管的30%~50%有钢制的气压舱也有混凝土管制的气压舱局部气压式压缩空气仅仅作用在挖掘面上,相对于全气压施工而言.操作人员在常压下工作.气压施工的特殊规定1.对土质的规定渗入系数不不大于1X10-2cm/s的砂砾层中,因透气性大,且地下水多,漏气很厉害,不适宜采用2.对环境的规定设备多,占地较大,空压机噪音很大,不适宜在居民密集区材采用3.对作业人员的规定必须是进过训练的专业人员,身强力壮.优点:平衡压力的调节和排泥系统的排量是截然分开的,互不干扰,可更精确的调节平衡压力,特别是非均匀地层中施工.缺点:造成的地面沉降较大,由于气压在疏干地下水过程中,会造成土体的压密沉降