矩形顶管施工方案
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矩形顶管施工方案
一、编制依据及说明 (1)
1.1 编制依据 (1)
1.2 编制说明 (1)
二、工程概况 (2)
2.1 地理位置及周边环境 (2)
2.2 工程简介 (3)
2.3 工程地质及水文地质 (4)
2.3.1 工程地质 (4)
2.3.2 水文地质 (4)
三、施工打算 (9)
3.1 工期打算 (9)
3.1.1 Ⅰ号出入口 (9)
3.1.2 Ⅱ号出入口 (9)
3.2 材料打算 (9)
3.3设备打算 (9)
四、顶管机概况 (10)
4.1 刀具配置 (10)
4.1.1 先行刀配置 (11)
4.1.2 主切削刀 (12)
4.1.3 周边切削刀配置 (12)
4.1.4 中心刀配置 (12)
4.1.7 以下是顶管机刀盘配置示意图 (13)
4.2 驱动装置 (16)
4.3 壳体配置 (17)
4.4 螺旋输送机配置 (17)
4.5 操纵系统 (18)
4.6 气压装置 (18)
4.7 顶管机纠偏系统 (18)
4.8 导向系统 (18)
4.9 减摩系统 (18)
五、施工工艺及施工方法 (18)
5.1 施工工艺流程 (18)
5.2 施工方法 (19)
5.2.1施工预备 (19)
5.2.2 施工测量 (24)
5.2.3 顶管始发进洞段施工 (25)
5.2.4 顶管正常段顶进施工 (26)
5.2.5 顶管正常接收施工 (30)
5.2.6 顶管弃壳接收施工 (31)
5.3 施工技术措施 (34)
5.3.1 顶管接收后注浆 (34)
5.3.2 顶管接口、止防水措施 (35)
5.4.2 顶管机的出洞和进洞 (37)
5.4.3 对周边管线的爱护 (37)
六、顶管预制管节生产 (38)
6.1 管模设计 (38)
6.1.1 设计简介 (38)
6.1.2 设计要求 (38)
6.1.3 钢模特点 (39)
6.2 施工预备 (39)
6.2.1 施工场地布置 (39)
6.2.2 原材料质量操纵 (40)
6.2.3 管节钢模质量操纵 (42)
6.3 生产工艺 (43)
6.3.1 钢筋骨架的制作加工 (43)
6.3.2钢模合拢 (44)
6.3.3 管节混凝土浇筑 (45)
6.3.4 蒸养、脱模、养生 (46)
6.3.5 选用的要紧加工机械 (47)
6.3.6 检验与试验 (48)
6.3.7 管节的标志与爱护措施 (50)
6.4 管节的运输和堆放 (51)
6.4.1 运输 (51)
6.5 管节安装 (52)
七、顶管施工吊装 (52)
7.1 吊装作业概况 (52)
7.2 起重运输和吊装的选用 (54)
7.2.1 起重机械 (54)
7.2.2 吊索具配备 (54)
7.2.3 管节运输车辆: (55)
7.3 吊装验算 (55)
7.3.1 吊车配置验算 (55)
7.3.2 吊车挂钩下钢丝绳验算 (55)
7.3.3 卸扣验算 (56)
7.4 吊装施工机具配备 (56)
7.5 管节吊运、安装 (57)
7.6 管节吊装安全措施 (57)
7.7 管节吊装注意事项 (59)
八、施工安全保证措施 (61)
8.1 组织保证 (61)
8.1.1 总体组织 (61)
8.1.2 顶管施工组织治理机构 (61)
8.1.3 顶管施工组织机构 (61)
8.2 技术措施 (61)
8.2.3 顶管机的修理保养 (66)
8.2.4其他措施 (67)
8.3 应急预案 (70)
8.3.1 事故风险分析 (70)
8.3.2 应急指挥机构 (74)
8.3.3应急处置原则 (75)
8.3.4 处置程序 (75)
8.4监控量测 (82)
九、劳动力打算 (82)
十、运算书及相关图纸 (83)
10.1 顶管机顶进动力系统运算 (83)
10.1.1 顶管机推力运算 (83)
10.1.2 推进系统配置 (87)
10.2 刀盘驱动动力系统运算 (87)
10.2.1 刀盘扭矩运算 (87)
10.2.2 刀盘扭矩配置 (88)
附图 (88)
武汉轨道交通X号线一期工程土建第X标段
XX站附属顶管施工方案
一、编制依据及说明
1.1 编制依据
1、《危险性较大的分部分项工程安全治理方法》的通知(建质[2009]87号);
2、工程地质勘察报告及现场调查所把握的地质、环境资料;
3、设计图纸及图纸会审文件;
4、对现场及始发、接收车站周边环境的实地深入调查和了解;
5、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2020);
6、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
7、《施工现场安全生产保证体系》(DBJ08-903-2003);
8、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);
9、《都市轨道交通工程质量安全检查指南(试行)》(建质[2020]68号);
10、《顶管工程施工规程》(DG/TJ08-2049-2008);
11、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
12、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);
13、《建筑工地施工现场供电安全规范》(GB50194-93);
14、《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003);
15、《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002);
16、《市政地下工程施工及验收规程》(DG/TJ08-236-2006);
17、《工程测量规范》(GB50026-2007);
1.2 编制说明
本方案适用于XX站附属Ⅰ、Ⅱ号出入口过路段顶管始发、正常掘进、到达段施工,包含端头加固、管节预制、设备和管节吊装、通道顶管掘进、接口环梁施工等内容。
二、工程概况
2.1 地理位置及周边环境
武汉市轨道交通X号线一期工程XX站位于鹦鹉大道,沿鹦鹉大道南北向敷设。
车站东临鱼塘,西邻月湖、琴台大剧院,南临长江一桥匝道,北临长江广场。
鹦鹉大道规划道路红线宽80米,通过交通导改后,现状双向6机动车道(由南向北3机动车道,由北向南3机动车道)。
为连接汉阳、汉口、武昌三镇的交通主干道,车流量较大,现状地面下管线涉及水务、电信、电力等市政管线。
与附属结构Ⅰ、Ⅱ号出入口相关的管线要紧有三条,如下图所示:
图2.1 附属结构周边管线图
对附属结构施工阻碍较大为平稳东西月湖水位的PS,1000砼管,埋深6米,与顶管施工端面最近仅50cm,已向南改签,现距Ⅰ号出入口施工范畴最近40米,差不多不阻碍施工;其次为铸铁给水管,埋深约2米,直径450,正在使用,
距顶管施工端面约4.5米;再次为2号出入口敞口段邻近污水管,距离开挖面5.28米;另外在鹦鹉大道上分布有雨水管路群,,300波浪管,埋深均在地下1米左右。
表2.1 附属结构和管线关系
2.2 工程简介
车站共设置3个出入口和2个紧急疏散出入口,以满足乘客进出车站及疏散要求,同时兼顾过街功能。
出入口通道型式为整体式钢筋混凝土矩形结构,敞口段及始发接收井采纳明挖法施工,围护结构采纳钻孔灌注桩+旋喷止水桩及内支撑系统支护。
Ⅰ、Ⅱ号出入口位于车站东南侧鹦鹉大道上的绿化带中,平行于鹦鹉大道布置。
其中过鹦鹉大道段采纳顶管法施工,敞口段及始发接收井采纳明挖法施工;Ⅰ号出入口长约85米,敞口段宽6.2米,Ⅱ号出入口长约90米,敞口段宽8.2米,顶管段尺寸均为6.90X4.90(外包尺寸)m。
Ⅰ号出入口顶管在鹦鹉大道东侧始发井始发,在鹦鹉大道西侧接收井接收,顶管段平均埋深5.8米;Ⅱ号出入口顶管在鹦鹉大道东侧始发井始发,掘进至鹦鹉大道西侧后顶管弃壳,顶管段平均埋深7米,顶管管片均采纳预制管片。
顶管段上方的鹦鹉大道是连接汉阳、汉口、武昌三镇的交通主干道,车流量较大,对地面沉降操纵要求高,施工难度较大。
2.3 工程地质及水文地质
2.3.1 工程地质
场区位于武汉市江汉一桥南岸,地势较为平缓,场区地面高程23.15-26.4m。
依照本次勘察资料显示,拟建工程场区所处地貌为长江Ⅰ级阶地,属河流堆积平原区。
车站范畴内地层要紧为近代人工填筑土层(Qml/)、湖积层(Ql/4)第四系全新统冲积层(Qal/4)。
场区沿线基岩要紧为志留系(S)泥岩、粉砂岩,岩面整体上向北倾向汉江。
据野外钻孔岩性描述、原位测试结果及室内土工试验成果,将拟建工程场地勘探深度范畴内的地层划分为5大层18个亚层。
附属结构开挖土层自上而下分为:(1-1)杂填土,(1-2)素填土,(1-3b)黏土,(3-1)黏土,(3-2)粉质粘土,(3-5)粉质粘土夹粉砂。
出入口敞口段底板位于(3-1)黏土层,顶管掘进断面位于(1-3b)黏土层。
1-3b黏土:灰色~灰褐色,软塑,局部流塑,质较均,部分段含贝壳碎片,靠近月湖侧部分段顶部为污泥质黏土。
呈层状分布于人工填土层下部,揭示层厚0.80~6.30m。
2.3.2 水文地质
场区地表水体要紧为月湖湖水,其水量要紧来源于大气降水、地表径流和人工蓄水,水位变幅较小。
依照含水介质和地下水的赋存状况,可将场区内地下水划分为上层滞水、第四系松散岩类孔隙承压水、基岩裂隙水三种类型。
1)上层滞水
要紧赋存于填土层中,其含水与透水性取决于填土的类型。
上层滞水的水位连续性差,无统一的自由水面,同意大气降水和供、排水管道渗漏水垂直下渗补给,水量有限。
勘察期间,稳固水位埋深多在1.0~1.8m。
2)第四系松散岩类孔隙承压水
要紧赋存于3-5层粉质黏土夹粉砂及4-1层粉、细砂层中,具承压性。
3)基岩裂隙水
要紧赋存于强~中等风化基岩裂隙中,与上覆透水层水力联系紧密。
基岩裂隙水总体水量贫乏。
依照水质分析成果,对顶管施工阻碍较大要紧为地表水,即月湖湖水。
另外,施工场地内分布有雨水管路网,管路埋深约地下1米,部分管路可能存在破旧情形,管内存水会向周围土体渗漏。
图2.2 XX站总平面图
图2.3 Ⅰ号出入口场地布置图
图2.4 Ⅱ号出入口场地布置图
三、施工打算
3.1 工期打算
3.1.1 Ⅰ号出入口
Ⅰ号出入口顶管施工打算为:2021年7月25日——2021年8月20日。
3.1.2 Ⅱ号出入口
Ⅱ号出入口顶管施工打算为:2021年8月22日——2021年9月20日。
3.2 材料打算
投入顶管机顶进施工的施工材料打算如下表:
表3.1 材料投入表
3.3 设备打算
投入顶管机顶进施工的设备、工机具等打算如下表:
表3.2 顶管顶进施工设备、工机具打算表
四、顶管机概况
4.1 刀具配置
图4.1 矩形顶管机示意面
本顶管机配置刀盘8个,各刀盘直径:,2450 4只、,2000 2只、,1300 2只,厚度200mm;刀具配备有先行刀、切削刀、中心刀三种,考虑到每次顶进距离较短,在本顶管选型中不考虑顶进过程中换刀。
要紧参数如下:开口率:60%
切削率:82.2%
搅拌率:74.2%
耐磨措施:耐磨焊
刀座设计:花键联接
刀具配置、焊接样式,数量详见下文:
4.1.1 先行刀配置
适当配置先行刀,先行刀在开挖面沿径向分层切削,先行刀高度稍低于中心
刀但高于切削刀,与切削刀保持一定的高度差,发挥其高耐磨、工作截面相对较小和分配扭矩小的特点,能够有效防止切削刀的超前磨损。
4.1.2 主切削刀
主切削刀正反方向布置,确保每个轨迹最少有2把;主切削刀排列方式为整体连续排列。
针对粉质粘土、粉土和粉细砂地质,主切削刀部分的合金采纳大块圆角、高韧性、高耐磨性合金侧嵌式,以保证主切削刀能够承担粉质粘土、粉土、粉细砂的冲击和磨损,用于切削,进土。
4.1.3 周边切削刀配置
在此地质条件下,刀盘外缘配置周边切削刀,保证开挖直径。
4.1.4 中心刀配置
顶管机8个刀盘中心采纳中心刀,用于切削、定位。
4.1.5 搅拌棒配置
为了预防结泥饼,每只刀盘幅臂背后焊接搅拌棒,在刀盘转动的同时,搅拌棒跟随转动,防止土体在刀盘形成结泥饼及快速排渣,具体尺寸详见下图。
图4.2 搅拌棒设置图
4.1.6 刀具磨损检测
因顶进距离短,地层对刀具磨损较小,在刀具耐磨性上做了加强,无需配置刀具耐磨损检测。
4.1.7 以下是顶管机刀盘配置示意图
1、下部直径D2450的刀盘配置
图4.3 下部直径D2450的刀盘配置图
表4.1 下部直径D2450的刀盘配置表
下部D2450刀盘(刀盘一)
序号名称数量功能
1 中心刀 1 切削、定位
2 主切削刀A 19 切削,进土
3 主切削刀B 19 切削,进土
4 边切削刀A 6 成孔切削,进土
5 边切削刀B
6 成孔切削,进土
6 周边切削刀 6 保径
7 双刃先行刀22 先行分割切削
图4.4 上部直径D2450的刀盘配置图
表4.2 上部直径D2450的刀盘配置表
上部D2450刀盘(刀盘二)
序号名称数量功能
1 中心刀 1 切削、定位
2 主切削刀A 17 切削,进土
3 主切削刀B 17 切削,进土
4 边切削刀A 6 成孔切削,进土
5 边切削刀B
6 成孔切削,进土
6 周边切削刀 6 保径
7 双刃先行刀22 先行分割切削
3、中部D1300刀盘配置示意图
图4.5 中部D1300刀盘配置示意图图4.3 中部D1300刀盘配置示意表
4、中部上下D2000刀盘配置示意图
中部D1300刀盘(刀盘三)
序名称数功能
1 中心刀 1 切削、定位
2 主切削刀A 8 切削,进土
3 主切削刀B 8 切削,进土
4 边切削刀A 4 成孔切削,进土
5 边切削刀B 4 成孔切削,进土
6 周边切削刀 4 保径
7 双刃先行刀1先行分割切削
中部上下D2000刀盘(刀盘四)
序号名称数量功能
1 中心刀 1 切削、定位
2 主切削刀A 14 切削,进土
3 主切削刀B 1
4 切削,进土
4 边切削刀A 4 成孔切削,进土
图4.6 中部上下D2000刀盘配置示意图
图4.4 中部上下D2000刀盘配置示意表
4.2 驱动装置
刀盘的驱动方式有液压马达驱动方式和电动机驱动方式两种。
为保证刀盘驱动有足够的脱困扭矩,拟配582KW功率的刀盘电动驱动,顶管机刀盘工作扭矩达到刀盘1:420 KN·m、刀盘2:240 KN·m、刀盘3:55 KN·m,极限扭矩达到刀盘1:470 KN·m、刀盘2:260 KN·m、刀盘3:60 KN·m。
动结构包括轴承、马达、减速器,刀盘驱动采纳电动方式。
刀盘通过螺栓和轴承的内齿圈联接在一起,主驱动系统通过电动马达和变速箱的传动最终驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。
此驱动配置有一下特点:
1、专门的内置式箱型结构承担轴向力,承载能力强、变形小的特点;
2、专门的前置式推力轴承,具有尺寸及承载力大、寿命长和整个驱动装置受力状态良好等优点;
3、采纳大模数硬化的齿轮副(m=18)完全能满足在本工程地质条件下长时刻施工需要;
4、充分考虑在复杂地层中顶管作业驱动扭矩大的特点,单个驱动单元扭矩系数α均为2.42,最大达2.94;
5、每个驱动装置均由独立的变频操纵,可实现0~2r/min无级调速,也可任意调整旋向而操纵顶管机姿势。
图4.7 刀盘驱动示意图
4.3 壳体配置
1、前后壳体采纳两节并上下分体布置,有利于长距离运输;
2、前壳风光板上分布有注浆口,用于改良土仓内土体;
3、后壳体止水密封后分布注浆口,同样能够减小磨阻力;
4、各壳体采纳承插式连接,成插口均进行机械加工,能有效地减少机内渗漏现象增强密封成效。
5、前壳体上部增设3mm注浆钢套板,有利于防止机头背土,增加机头在砂性土中的润滑性。
4.4 螺旋输送机配置
1、采纳2台大口径(φ=530mm )径向出土螺旋输送机,出土量大;
2、变频调速(0~18r/min),采纳专业厂家生产的定制的推力轴承,具有寿命长、传动平稳等优点;
3、采纳齿形密封圈,具有密封成效好、寿命长等优点;
4、针对复杂地层采纳两个清障检修口该螺旋机。
4.5 操纵系统
1、采纳机内机外二种操作模式,机内切换;
2、采纳集中操纵,操作室统一操作(包括所有顶管施工用电)并实施监控;
4.6 气压装置
1、泥仓腹板内预装气压管道和气压阀门与地面的气压站联通;
2、采纳土压原理气压补偿,确保泥仓内压力恒定;
3、气压站配备变频式螺杆空压机,保持输出气压平稳并能够无极调速。
4.7 顶管机纠偏系统
①、推进系统采纳18台150T油缸左右均衡布置,最大推力可达到2700t;
②、通过纠偏油缸进行纠偏。
4.8 导向系统
导向系统采纳8个刀盘的8把中心刀及周边刀进行定位导向,顶进过程中采纳激光经纬仪24小时不间断对中,倾斜仪测量,一旦顶进产生偏离,及时采纳纠偏系统进行纠偏操纵。
4.9 减摩系统
减摩系统采纳预埋在管节小口上的10个1寸的注浆孔,在顶管顶进时通过注浆管路向注浆孔内注入膨润土浆液进行润滑减摩。
五、施工工艺及施工方法
5.1 施工工艺流程
图5.1 顶管流程图
5.2 施工方法
5.2.1施工预备
1、地面预备工作
⑴在顶进前,按常规进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。
⑵备齐施工材料、设备及机具,以满足本工程的施工要求。
⑶井上、井下建立测量操纵网,并经复核、认可。
2、井下预备工作
⑴洞门安装
由于洞圈与管节间存在着15cm的建筑间隙,在顶管出洞及正常顶进过程中极易显现外部土体及触壁泥浆涌入始发井内的严峻质量安全事故。
为防止此类事故发生,施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈。
洞口止水装置应安装在洞口设计预留法兰上。
由橡胶止水圈与翻板组成,需与设计管位保持同心,误差<2mm。
安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核,确保其与洞圈上预留螺孔位置一致。
安装顺序自上而下进行。
压板螺栓应可靠拧紧,使帘布橡胶板紧贴洞门,防止矩形顶管出洞后浆液泄漏。
图5.2 洞门止水帘布安装示意图
⑵基座及顶进后靠、机架的安装
始发井结构施工时在底板预埋30*30cm钢板,基座下井后与其焊接,确保基座在顶进过程中承担各种负载不位移、不变形、不沉降。
洞门段的延伸导轨在工作井导轨铺设完成以后跟进铺设等安装。
规格采纳43kg/m的重轨长度大约
在1.5米。
导轨安装完成后,能够略微抬高,防止顶管机进洞后会显现磕头现象。
顶管机放置在始发托架上,始发托架及钢后靠连成一个整体。
同样在接收井内也需安装一个接收架。
随着顶进的进行,轨道沿顶进方向沿伸,机架及后靠便滞留在工作井内。
后靠自身的垂直度、与轴线的垂直度对今后的顶进也至关重要。
为保证力的平均传递,钢后靠依照实际顶进轴线放样安装时,在钢后靠与始发井内衬墙间预留一定的间隙(间隙大小为10cm),现浇素混凝土填充此间隙。
其目的是保证钢后靠与墙壁充分接触。
如此,顶管顶进中产生的反顶力能平均分部在内衬墙上或加固土。
钢后靠的安装高程偏差不超过5mm,水平偏差不超过7mm。
图5.3 基座安装实例照片
图5.4 后靠顶进系统安装实例照片
⑶顶管机吊装下井
矩形顶管下井以及吊出需要采纳大型起重设备,具体吊装方法参照吊装方案。
各要紧部件尺寸重量参数见下表:
表5.1 各要紧部件尺寸重量参数表
序号名称单件重量(kg)数量合计重量
1 刀盘1 157
2 2 3144
2 刀盘2 2 3200
3 刀盘3 520 2 1040
4 刀盘4 152
5 2 3050
5 驱动箱体1 4600 2 9200
6 驱动箱体2 6600 2 13200
7 驱动箱体3 850 2 1700
8 驱动箱体4 4500 2 9000
9 纠偏油缸600 18 10800
10 螺旋输送机4550 2 9100
11 前壳体(上部)28750 1 28750
始发托架、后顶装置下井安装调试→刀盘及驱动段下井放置在始发架上→后部纠偏铰接段整体下井,放置在发射架后与刀盘及驱动段用螺栓连接、紧固→螺旋机下井并安装到位→环形顶铁和U型顶铁下井安装→电器柜安装。
主顶的定位及调试验收:主顶的定位将关系到顶进轴线操纵的难易程度,故在定位时要力求与管节中心轴线成对称分布,以保证管节的平均受力。
主顶定位后,需进行调试验收,保证所有千斤顶的性能完好。
顶管机就位、调试验收:为保证顶管出洞段的轴线操纵,顶管机吊下井后,需对顶管机进行精确定位,尽量使顶管机轴线与设计轴线相符;在顶管机准确定位后,必须进行反复调试,在确定顶管机运转正常后,方可进行顶管出洞和正常顶进工作。
⑸顶进系统安装
工作井基架安装焊接→顶管机限位装置焊接→后靠拼装→前后壳体拼装→首节管下井→止退装置焊接→动力系统安装→操作台安装→联机调试
图5.5 顶管始发井内平面布置图
图5.6 顶管始发井内剖面布置图5.2.2 施工测量
1、测量流程
图5.7 施工测量工序图
2、平面操纵测量
⑴空导点和洞门复测:先对业主提供的空导点进行复测并上报监理,然后对出洞口和进洞口进行复测。
⑵始发架定位:因设计线路较短且为直线,因此我们把两洞门中心连线作为矩形顶管掘进的轴线。
放出该轴线后通过全站仪投到井下作为始发架的定位的中心轴线。
⑶施工导线点的操纵:依照复测后的空导点施工现场布设操纵网,然后利用全站仪传递到施工导线点,所有导线按一级导线的要求进行测量并不断对操纵点进行检查。
3、高程操纵测量
依照业主提供的高程操纵点实测两洞门的实际高程,并在出洞口的井上和井下各布置两个高程操纵点,并定期对其进行复测。
4、顶管机和管节的跟踪测量
顶管机进洞前开始对机头进行跟踪测量,在顶管机背面外表盘处及后靠背上装置激光经纬仪,随着机头的顶进,随时跟踪测量,依照测量的成果,对顶管机的左右上下位移进行随偏随纠。
测量时每天做好测量原始记录,并观看已顶进完成的管节沉降情形。
5.2.3 顶管始发进洞段施工
1、进洞顺序
第一时期:设备下井就位、安装、调试、安装止水装置;
第二时期:出洞洞门凿除;
第三时期:顶管机顶就位后赶忙组织对出洞区域的围护桩(即旋喷桩和钻孔灌注桩)进行凿除,围护结构破除后切削加固土、掘进正常推行。
2、进洞段施工
⑴洞口凿除:出洞之前对全套顶进设备做一次系统调试,在确认顶进设备正常后,开始采纳切割设备凿除井壁洞口钢筋混凝土,安装洞门止水装置。
⑵顶进施工:在洞圈内的墙壁结构全部破除后,应赶忙开始顶进机头,由于正面为全断面的水泥土,为爱护刀盘,顶进速度应放慢。
另外,可能会显现螺旋机出土困难,必要时可加入适量清水来软化或润滑水泥土。
顶管机进入原状土后,为防止机头“磕头”,宜适当提高顶进速度,使正面土压力稍大于理论运算值,以减少对正面土体的扰动及显现地面沉降。
顶管机完全进入洞门后,需检查洞口止水装置是否有损坏,如有损坏应赶忙整修,确保泥水、浆液的不外漏。
⑶出洞段的各类施工参数:顶管机从始发井出洞后,应尽量减少水土流失,操纵好地面沉降。
顶管机出洞进入正常土体后3m范畴内的顶进作为本工程顶管的试验段,应不断依照地面沉降数据的反馈进行参数调整,及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和压力等各种施工参数最佳值,为正常段施工服务。
5.2.4 顶管正常段顶进施工
1、顶进轴线操纵
顶管在正常顶进施工中,必须紧密注意顶进轴线的操纵。
在每节管节顶进终止后,必须进行机头的姿势测量,并做到随偏随纠,且纠偏量不宜过大,以免土体显现较大扰动及管节间显现张角。
由因此矩形顶管,因此对管道的横向水平要求较高,因此在顶进过程中对机头的转角要紧密注意,机头一旦显现微小转角,应赶忙采取刀盘反转、加压铁等措施回纠。
顶进轴线偏差操纵要求:高程±50mm;水平:±50mm。
2、地面沉降操纵
在顶进过程中,应合理操纵顶进速度,保证连续均衡施工,幸免显现长时刻搁置情形;不断依照反馈数据进行土压力设定值调整,使之达到最佳状态;严格操纵出土量,防止欠挖或超挖。
3、管节减摩
为减少土体与管道间摩阻力,在管道外壁压注触变泥浆,在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩成效,在施工期间要求泥浆不失水,不沉淀,不固结,以达到减小总顶力的成效。
⑴泥浆配比:每立方
压浆系统分为二个独立的子系统。
一路为改良土体的流塑性,对机头内及螺旋机内的土体进行注浆。
另一路则是为了形成减摩泥浆套,而对管节外进行注浆。
⑶压浆设备及压浆工艺
采纳泥浆搅拌机进行制浆,按配比表配制泥浆,纯碱和CMC应预先化开(CMC能够边搅拌边添加),再加入膨润土搅拌20分钟,泥浆要充分搅拌平均。
压浆泵采纳HENY泵,将其固定在始发井口,拌浆机出料后先注入储浆桶,储浆桶中的浆液拌制后需通过一定时刻方可通过HENY泵送至井下。
注浆压力操纵在0.3MPa左右。
4、压浆施工要点
①、压浆专人负责,保证触变泥浆稳固,施工期间不失水、不固结、不沉淀。
②、严格按压浆操作规程施工,在顶进时应及时压注触变泥浆,充填顶进时所形成的建筑间隙,在管节四周形成一泥浆套,减少顶进阻力和地表沉降。
③、压浆时必须遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。
④、压浆顺序:地面拌浆→启动压浆泵→总管阀门打开→管节阀门打开→送浆(顶进开始)→管节阀门关闭(顶进停止)→总管阀门关闭→井内快速接头拆开→下管节→接2英寸总管→循环复始。
⑤、压浆量的运算(每节管节)
为了保证注浆成效,注浆量设定为取理论值的2~3倍,具体数量依照现场
实际情形及时调整。
理论间隙每环:(4.93+6.93)×2×0.015×1.5=0.534m3/环。
5、止退装置
由于矩形顶管掘进机的断面较大,前端阻力大,实际施工中,即使管节顶进了较长距离,而每次拼装管节或加垫块时,主顶油缸一回缩,机头和管节仍会一起后退20~30cm。
当顶管机和管节往后退时,机头和前方土体间的土压平稳受到破坏,土风光得不到稳固支撑,易引起机头前方的土体坍塌,若不采取一定的措施,路面和管线的沉降量将难以得到操纵。
在前基座的两侧各安装一套止退装置,当油缸行程推完,安装管节的时候,将销子插入管节的吊装孔。
管节的后退力通过销子、销座传递到止退装置的后支柱上。
止退装置和基座焊接在一起,把管节稳住。
6、出土
本工程出土采纳螺旋输送机+轨道土箱+卷扬机+履带吊的形式出土,一节管节的理论出土量为51.2m3,在顶进过程中,应尽量精确地统计出每节的出土量,力争使之与理论出土量保持一致,确保正面土体的相对稳固,减少地面沉降量。
顶管工程中,管内的出泥量要与顶进的取泥量相一致,出泥量大于顶进取泥量,地面会沉降,出泥量小于顶进取泥量,地面会隆起。
这都会造成管道周围的土体扰动,只有操纵出泥量与顶进取泥量相一致,才可不能阻碍管道周围的土体,从而才能爱护地面不受阻碍,而要作到出泥量与取泥量一致的关键是严格操纵土体切削把握的尺度,防止超量出泥。