泥水平衡顶管施工方案

该机具有沉降控制精度高，顶进速度快等特点。

进浆管排浆管

进浆泵泥水处理器泥浆箱进浆泵

机内旁通

1.2 主顶进系统设置

主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。

①油缸组

油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。

油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项，每只油缸最大推力为2000kN，装备最大推力为8000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。油缸行程3.5m，因此长度2.5m的管节可一次连续顶进完成，无须再设垫块，提高了工效，并减轻了劳动强度。

②液压泵站

选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L—6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。

③钢后靠

管节顶进时油缸的反力，通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时，应与顶进轴线保

持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。

④主顶进装置主要技术参数

油缸数量：4只；油缸尺寸：D×d×L＝φ250×φ220×3500mm；

油缸行程：S=3000m；限定油压：P额＝25MPa；

限定推力：F额＝2000kN；最高油压：Pmax＝31.5MPa；

最大推力：Fmax＝2000kN；顶进速度：V=0-80mm／min ；

油泵型号：A2F28RP2 Pmax=31.5MPa Q=28L/min

电机型号：Y200L—6 N=15KW n＝1000rpm

本工程φ1500顶管最

大顶距159米，根据以往

的施工经验不需要设中继

间。

1.4 注浆设备系统

对顶管能否及时地有

往往是顶管成败的关键。为确保本工程的顶管外壁能形成良好的泥浆润滑套，共设置二根总管，二套管路系统。一根专门用于掘进机尾部的同步注浆，另一根用

于补浆。（见下图）

本顶管施工用的膨润土触变泥浆，是在地面压浆站配制后，通过二台液压注浆泵压入二根输浆总管，一根总管压注到机头后的储浆箱内，再由螺杆泵把储浆箱内的浆液压入掘进机尾部的同步注浆口。另一根总管压注到管节上设置的环形分管的各个注浆孔，不断补充管外壁渗透到土层中的泥浆，以便形成管节外围完整泥浆套。地面储浆箱外形尺寸L×B×H＝2×1.5×1m=3m3，机内储浆箱外形尺

寸L×B×H＝2×0.8×

30

抽入储浆箱进行发酵，

大于6小时，

压入管内，

前，

一次搅拌，

尼。注浆泵站由SYB50／

0.1MPa，输浆总管由φ2”镀锌钢管和球阀、水暖管件等组成，与管节上各压浆孔接通的环形管，采用φ25高压软管。

注浆设备主要技术参数

单缸液压注浆泵型号：SYB50／50－II

注浆流量：Q＝80L／min

注浆压力：P＝4MPa

油泵型号：10SCYl4—lB

Q＝10ml／r

p＝31.5MPa

电机型号：Y112M—4

N=4KW

N=1450r/min

1.5 泥水出土系统

泥水系统选用二台石家庄水泵厂生产的渣浆泵。一台放在地面上为送泥泵，

另一台放在基坑下为排

泥泵。进泥管路采用4“无

缝钢管，排泥管路采用4“无

缝钢管，管节接头为卡箍式

活络接头。基坑内设有旁通

装置等。泥水系统采用

Telemole管路系统。渣浆泵

型号：4/3 C－AH，电机功率

18.5KW，流量90m3/h，扬程

21.8m。顶管施工的管内出土

图4-3顶管施工工艺示意图

是影响工效的关键环节，因

为采用泥水管路系统可使顶管实现连续推进。

掘进施工中分为四个状态：停止状态、旁路状态、掘进状态及逆洗状态。

在“停止状态”，切口水压若下降时，可以及时控制蝶阀的开度，使送泥水管道中的泥水补充到泥水仓，让切口水压力上升并稳定在设定值上。此时若送泥水管道中水压力低于设定值就可连动开启压力调节阀和进水泵，以提高管道水压力。

在“旁路状态”时，顺利开启电磁比例阀，启动进水泵，开启进水阀截止阀，再逐个启动排泥泵、接力泵、PE泵。系统启动数分钟后，当送排泥水压油流量趋于稳定，并使送泥水压力和切口水压力基本相同时，再可操作到“顶进状态”。

进入“顶进状态”时，顺利开启机头阀，开启进水阀、截止阀，关闭旁通阀。泥水输送系统可逐渐达到泥水平衡，调整送泥水压和排泥流量，使推进过程中一直保持泥水平衡，若在顶进过程中，切口水压值偏离设定值，操作人员应采取措施，使之恢复正常，若切口水压继续偏离，应立即切换到“旁路状态”。

如果切口水压的偏离原因是泥水管道堵塞引起的，就应操作至“逆洗状态”，相应转换阀动作，对堵塞管道进行冲洗。管道畅逼后，应再转换到“旁路状态”。

顶进结束，应将“顶进状态”切换到“旁路状态”，待泥水平衡后，再切换到“停止状态”。

1.6 顶管工作坑设施布置

基坑导轨应

和刚度。本工程

基坑导轨由型钢

在工作井底板基

础上应事先预埋

钢板，预埋钢板

的位置与基坑导

轨相吻合，以便

导轨与之焊接。

型钢支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm，顶面高程：0~+3mm，两轨内距：±2mm。在顶进过程中经常进行检查和复核。

承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙，更应具有足够的强度和刚度，并有足够安全度。本工程的承压壁设计在内衬混凝土上先用钢筋混凝土浇平，后靠钢

板用δ＝70钢板，在钢板和混凝土平面之间填满堂素混凝土。