泥水平衡顶管基本原理

泥水平衡顶管根本原理泥水平衡顶管施工工艺简介一、根本原理

泥水平衡顶管施工是一种以全断面切削土体，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，利用泥水作为输送弃土介质的机械式顶管作业。

根本原理是泥水护壁，在泥水式顶管施工中，要使挖掘面保持稳定，必须向泥水舱注入一定压力的泥水。泥水在压力作用下向土体内部渗透，在开挖面形成一层泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水继续向土体内部渗漏，另一方面，泥水的压力通过泥皮作用在开挖面防止坍塌。泥水密度要求必须大于1.03.二、适用范围适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。适应范围与采用的机头类型密切相关。日本ISEKI公司生产的TCZ600机型，具备破碎功能。破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%-50%之间，破碎的卵石强度达200MPa。三、施工特点1、顶进速度快，最快顶进速度每分钟200mm。2、破碎能力强，破碎粒径大，个数多。3、施工精度高，上、下、左、右纠偏，最大纠偏角度达3.5°。4、具有独立注水、注浆系统。5、采用地面集中控制系统，平安、直观、方便。四、施工过程须注意的问题〔1〕当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。否那么挖掘面就会失稳，尤其是在出洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。〔2〕在掘进工程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这样，才能保持挖掘面的稳定。〔3〕在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，检查泥水的浓度和相对密度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。五、现场布置1、坑上布置地面布置由供电系统、管道存放场地、触变泥浆拌和站、起重设备、集装箱材料间、出沙坑、沉淀池等组成。2、井内布置基坑内主要有后背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯、环形顶铁、U型顶铁等3、管道内布置管道内布置管线有送排泥管、触变泥浆主管、照明电缆、动力电缆、通信电缆等。六、顶进过程中的方向控制由于机头本身具有的方向纠偏装置，纠偏操作就变的简单易行了，操作员只要通过纠偏动作，始终保证激光点在管道中心线位置。纠偏原那么：坚持走势原那么，坚持小倾角纠偏，0.5º以上的大动作纠偏须尽量防止，不得已时也应争取在非重要地段进行并加强注意。趋势开展在控制误差2倍以内，可以不用纠偏。七、注浆减摩长距离顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。〔1〕选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。〔2〕在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。〔3〕压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。〔4〕注浆设备和管路要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堵塞管路而影响这浆效果。〔5〕由于顶管线路长，为使全程注浆压力不致相差过大，在中间还将增设压浆泵以增大压力〔6〕注浆工艺有专人负责，质量员定期检查。八、触变泥浆触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。为了施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂和塑化剂。触变泥浆按膨润土：烧碱：CMC：水＝0.3：0.2：0.01：1的配比配制后静置24h后使用。触变泥浆应注意的事项注浆孔的布置宜按管道直径大小确定，一般每个断面可设置3～4个，并具备排气功能。搅拌均匀的泥浆应放置一定时间方可灌注。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常前方可灌注。灌浆压力可按0.1MPa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行，灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理前方可继续顶进。〔2〕在掘进工程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这样，才能保持挖掘面的稳定。破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%-50%之间，破碎的卵石强度达200MPa。长距离顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。〔1〕当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。防止机头前方定力过大。1MPa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。基坑内主要有后背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯、环形顶铁、U型顶铁等工作井尺寸根据机头长度而定。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常前方可灌注。管道内布置管线有送排泥管、触变泥浆主管、照明电缆、动力电缆、通信电缆等。地面布置由供电系统、管道存放场地、触变泥浆拌和站、起重设备、集装箱材料间、出沙坑、沉淀池等组成。适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。1MPa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。四、施工过程须注意的问题防止机头前方定力过大。〔1〕当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%-50%之间，破碎的卵石强度达200MPa。四、施工过程须注意的问题防止机头前方定力过大。工作井尺寸根据机头长度而定。应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。基坑内主要有后背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯、环形顶铁、U型顶铁等九、工作井的设置工作井尺寸根据机头长度而定。一个工作井对应一个接收井。井距选择，一般根据管径、土质、现场情况综合考虑。本工程D1000mm井距平均在150米左右，最长221米。最正确应在120米以内。D2600mm井距平均在300米左右，最长326米。可以通过设置中继间增长顶距。十、中继间在泥水平衡机械顶管施工中，特别是大管径顶管施工，工作井和接收井的施工本钱占了整个工程本钱的30％～40％。所以尽量延长单段的顶进距离是降低