1、精心整理泥水平衡機械頂管施工方案泥水平衡機械頂管施工工藝流程1、機頭選型本工程由于本工程工期緊，為確保工程質(zhì)量萬無一失，確保絕對工程安全，我 公司根據(jù)以住施工經(jīng)驗，決定采用具有破碎功能的泥水平衡頂管掘進機。 I 廠/I -其基本原理是主軸偏心回轉(zhuǎn)運動而破碎的泥水平衡頂管機，其刀盤的正面，開口比較大，便于大塊的卵石等能進入頂管機內(nèi)，刀盤正面上下兩個泥土和石塊的進 - -_ I口，其開口的面積約占頂管機全斷面的 15%- 20%刀盤由設(shè)在主軸左右兩側(cè)的電動機驅(qū)動。電動機是通過行星減速器帶動小齒輪，然后再帶動設(shè)在中心的大齒輪。大齒輪與主軸及軋輻聯(lián)接成一體。主軸的左端安裝 f 11有刀盤。這樣，只要刀

2、盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，刀盤也就轉(zhuǎn)動，同時軋輻也轉(zhuǎn)動。在掘進 機工作時，刀盤在一邊旋轉(zhuǎn)切削土砂的同時還一邊作偏心運動把石塊軋碎。被軋碎 的石塊只有比泥土倉內(nèi)與泥水倉聯(lián)接的間隙小才能進入掘進機的泥水倉，然后從排 泥管中被排出。另外，由于刀盤運動過程中，泥土倉和泥水倉中的間隙也不斷地由最小變到最 “工V'.大這樣循環(huán)變化著，因此，它除了有軋碎小塊石頭的功能以外還始終能保證進水泵 的泥水能通過此間隙到達泥土倉中，從而保證了掘進機不僅在砂土中，即使在粘土 中也能正常工作。?一般情況下，刀盤每分鐘旋轉(zhuǎn) 45轉(zhuǎn)，每當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)一圈時，偏心的軋碎動作 達2023次。由于本機有以上這些特殊的構(gòu)造，因此它的破碎能

3、力是所有具有破碎 功能的掘進機中最大的，破碎的最大粒徑可達掘進機口徑的40% 45此間，破碎的卵石強度可達200Mpa精心整理本掘進機的優(yōu)點是：特點：?A、頂管機、主千斤頂、泥水循環(huán)系統(tǒng)和泥水分離裝置（DESANDMA成套化。?B帶錐形破碎機的條幅刀盤，能破碎小于外徑 30% 一軸強度196Mpa（2000kg/cm2）的礫石。C該機能適用各種土壤條件，如粘質(zhì)土、砂土、砂礫混合卵石土和軟巖上。I 廠ID使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進長度超過100mlE、該機由一人在地面遙控操縱即可。F、可在控制臺上進行電視監(jiān)測及方向控制，精度高。帶有 ISEKI專利的RSCGX 光靶方向控制系統(tǒng)，有經(jīng)驗

4、的操作人員可以將方向誤差控制在10mmi內(nèi)！IJ 呷?G使用主千斤頂不間斷便可單獨頂進一節(jié)管子。?H泥水分離裝置DESANDMAN-種密封性好，操作靈活的分離系統(tǒng)，且能節(jié) 省安裝空間。此機型在現(xiàn)今使用較廣，我們有著成功施工經(jīng)驗、技術(shù)成熟、可靠，對土層擾 動少的特點。偏心破碎泥水平衡頂管掘進機是根據(jù)含水量較高的沙礫土而專門設(shè)計 的。因此特別適應(yīng)本工地基頂管的施工。、a , i2、平面布置、井內(nèi)布置及管內(nèi)布置2.1 在工作井范圍內(nèi)實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設(shè)施，地面指揮監(jiān)測中心、辦公室、倉庫、配電間、冷作間等。布局要合理，環(huán)境整潔、衛(wèi)生，并有專 職人員進行管理。？2.2 現(xiàn)場布置、設(shè)備進場

5、時采用 50t履帶吊2.3 管道頂進時，起吊設(shè)備采用跨距為14m的龍門行車（起重能力為30t）,行 車導(dǎo)軌與頂管中心線應(yīng)平行鋪設(shè)，并與管中心左右對稱精心整理2.4 井內(nèi)布置?工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。3、出土方案?施水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機艙內(nèi)的攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。在沉井上部砌 2只沉淀池。沉淀的余土外運需按文明施工要求和渣土處理辦法，運到永久堆土點，不得污 廠/I染沿途道路環(huán)境。 .二 一4、頂管受力計算4.1頂力計算 jr', _ 二 推力的計算：（以i2oommr算） IJ

6、 呷?F=F 十 F2其中F一總推力?Fi 一迎面阻力？F2一頂進阻力?Fi = PS= PX 兀 xD/4?（D管外徑 1.2m?P-控制土壓力）?P= KX 丫 XH - 11式中K靜止土壓力系數(shù)，一般取 0.55 I IH0地面至掘進機中心的厚度，取最大值7m丫 土的濕重量，取 1.9t/m 3?P= 0.55 x 1.9 x 7= 7.315t/m 2Fi=PS= PX 兀 xD/4=7.315 X3.14 X 1.22/4 =8.27t?F2=兀 DX f x L0.8t/m2式中f管外表面平均（根據(jù)頂進距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取精心整理?D管外徑1.2 mL一頂距，300mF2

7、=3.14 X1.2 X0.8 X300=904t。因此，總推力F=8.27+904=912.27t。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的總推力。工作井設(shè)計允許承受的最大頂力為1000t,管材軸向允許推力950t,主頂油缸選用4臺（或2臺，根據(jù)現(xiàn)場 % r| I _實際情況定）300t（3000KN）級油缸。每只油缸頂力控制在 250t以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力1000t。因此我們無需增加額外的頂進系統(tǒng)即可滿足要A zhulongxom建筑貴料下裳就在奴蠲4.2后背的計算后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向一致。當(dāng)停止

8、頂進， 頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形即象是正常的，頂管中，后背不應(yīng)當(dāng) 破壞，產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不允許出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則，千斤頂在余面后背上，造成頂進偏差。為了保證頂進質(zhì)量和施工案例，施工時應(yīng)對后背的強度和剛度計算 后靠背受力計算公式式中：R-總推力之反力（一般大于推力的1.2 1.6 ）a 系數(shù)（取1.52.5之間），此處取2B后座墻白寬度（M）此處取4米丫 一土的容重（KN/M3）H后座墻的高度（m）,此處取4.5米精心整理Kp-被動土壓系數(shù) tg2(450 +®/2)c-土的內(nèi)聚力(kPa)一般情況下取10h-地面到后座墻頂部土體的高度(M),此

9、處取5米按上式計算，圓形工作井加護套后能承受1591.5T頂力實際頂力1000T。完全 能滿足要求。5、出洞方案 % I r| I - 為防止出洞口及頂進過程中泥水壓力過大涌入工作井內(nèi)，在洞口內(nèi)預(yù)先安裝一個單法蘭穿墻鋼套管，用于安裝橡膠止水圈及止水封板。由于頂進距離長，造成管 材表面及F型鋼套環(huán)、砂等對橡膠止水圈不可避免的磨損，需經(jīng)常更換橡膠止水圈。 1 ； 1 I I I Ij ； / ,/ 因此，我們在洞口里側(cè)增加一道橡膠止水圈，當(dāng)需更換外部橡膠止水法蘭時，洞口. "0 'i J.-"內(nèi)部的橡膠止水圈可防止地下水進入井內(nèi)。6、測量以及設(shè)備安裝6.1、 測量的方法

10、(1)、通視條件下的測量使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井 壁。置經(jīng)緯儀至A點，后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點 Co 保證G A、B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在 C點上，后視A點，在工作井井壁上定出 一點A,置激光經(jīng)緯儀基座于井下 D點，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于 A 點，后視B點，在激光經(jīng)緯儀器架上定出 D點，D點同A, , A, B點在豎直方向上成 一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對中D點，后視A,點，依設(shè)計軸線打好角度， 既可定出軸線。(2)、不通視條件下的測量引出A、B兩點后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出 C、D A,其余步驟同通視條 件下測量定位

11、。精心整理(3)后靠背導(dǎo)軌及后頂?shù)陌惭b?軸線確定后先安放后靠背，后靠背后部距離井壁 100200mm調(diào)整后靠背前后以 及左右方向，應(yīng)盡量保證后靠背的中心于軸線相重合，調(diào)整方法見圖：?在軸線定好后既可安裝導(dǎo)軌以及后頂，先根據(jù)導(dǎo)軌本身的尺寸計算出導(dǎo)軌頂面 至軸線的高差h,至水平儀于井下，在井四周作出 46個臨水點，保證軸線標(biāo)高-臨 水點高程=兒安放導(dǎo)軌時可用線繩在相對的兩個臨水點拉出一條直線，使導(dǎo)軌頂輕 I 廠，1 I觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導(dǎo)軌軸線在豎直方向上于已知軸線的豎直投影線 重合，導(dǎo)軌軸線方向調(diào)整好后再精調(diào)導(dǎo)軌的高程，最后支撐導(dǎo)軌至井壁上。引軸線至井底前后兩側(cè) A、B兩點，分中后靠

12、背，在后靠背上作一分中點C,開始放置后靠背時盡量使 C點在AB的延長線上，此值可肉眼鑒定，誤差不應(yīng)大于10cmiIJ 呷在后靠背邊緣定出任意等高兩點 D D,測量AD和AD,的距離，只需保證AD的距 離約等于AD的距離既可，誤差不應(yīng)大于 3cm1導(dǎo)軌左右方向確定后既固定下面兩 側(cè)各一點，后使用線墜調(diào)整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況填塞C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙，后方頂?shù)陌惭b在后靠背的安裝完畢后進行，抄平后頂后 只要保證所以千斤頂后平面貼實后靠背既可固定。導(dǎo)軌安裝完畢后需在預(yù)留洞口內(nèi)安裝副導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌的軸線以及高程均要與主導(dǎo)軌保持一至，此副導(dǎo)軌用于防止機頭進洞后低頭，見下圖：增高

13、裝置可根據(jù)機頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或硅墊層。洞口止水裝置的安裝，應(yīng)保證除止水圈外最小直徑大于進洞物最大直徑的8cmi防止受到進洞物的剪切而失去止水效果，位置確定后可用水泥砂漿封堵與井壁形成 的間隙，防止從間隙處漏水、漏漿。7 .泥水系統(tǒng)的安裝泥漿池應(yīng)盡量靠近工作井邊，可采用并聯(lián)法，見圖：精心整理?泥漿池盡量靠近工作井邊，可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力，沉 石箱的配置可沉淀塊狀物，防止塊狀物直接進入排泥泵引起排泥泵堵塞和損壞。注漿系統(tǒng)應(yīng)盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應(yīng)保證攪拌均勻，系統(tǒng)應(yīng)配置減壓系統(tǒng)，在泵出品處1米外以及機頭注漿處各安裝一只隔膜式壓力表。電路系統(tǒng)及后方頂液

14、壓系統(tǒng)安裝流程（略）8 .頂進開始調(diào)試階段以及土體取樣： I 廠/I頂管下井前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝先應(yīng)清洗，防止灰塵等污物進入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機頭運轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。機頭下井后刀盤應(yīng)離開封門1米左右，放置平穩(wěn)后重測導(dǎo)軌標(biāo)高，高程誤差不l'&、8 , 超過5mm既可開始鑿除磚封門，磚封門應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，同時可 IJ 呷進行土體取樣工作，使用 中100, L=500mm勺兩根鋼管在洞口上下部各取長 400mm勺 土樣，取樣工作完成后隨既頂機頭，使機頭刀盤貼住前方土體。機頭屬于刀盤不可伸縮型，土壓力表所顯示的土壓力為泥倉土壓，顯示的

15、土壓 力與實際頂進的土壓力存在一個壓力差MP,此值一般取15-30T,由于進泥口是衡定 的，TCZ機頭的土壓控制主要通過頂速來調(diào)節(jié)，每次初頂時先調(diào)節(jié)好送水壓力， 然后打開機內(nèi)止水閥，轉(zhuǎn)動刀盤，關(guān)閉機內(nèi)旁道，待流量達到額定值的80%寸既可開始頂 - ii進，送水壓力可通過機內(nèi)壓力調(diào)節(jié)既可完成。8.1、 頂進過程中的方向控制由于機頭本身所具有的方向誘導(dǎo)裝置，糾偏操作就變的簡單易行了，操作員只要通過糾偏動作，始終保證激光點在二號光耙的中心既可。測量與方向控制要點?(1)有嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù) 測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員一項目管理部一監(jiān)理工程師，確保測

16、量萬無 一失。?(2)布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復(fù)測并及 時調(diào)整。?(3)頂進糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10'20'不得大于 r -1 |-0.5 °。并設(shè)置偏差警戒線。?(4)初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進 速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機頭糾偏。:I :i ?(5)開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計 一 l 八 f* I算，確保頂進時正確，以最終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。9、頂管動力、照明配套9.1、頂管動力配套序號設(shè)備名稱數(shù)量總功率(kw/h)

17、1刀盤電機2442輸送泵電機1223糾偏油泵電機144液壓系統(tǒng)電機2305注槳電機1116槳液攪拌機1117電焊機1308排水泵211910合計163?（注：以上所列設(shè)備，并不都是同時啟動。）?動力電線設(shè)置：管內(nèi)設(shè)置一二路電纜，按其配套動力負載功率，選擇電纜規(guī)格, 供電采用TNN- S方式，三相五線制移動電線裝接。w I 廠 J I _10?夜壓系統(tǒng)當(dāng)液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油己嚴(yán)重氧化，應(yīng)予以更換，更換液壓油之前 須把油箱內(nèi)清洗干凈。加油必須用精濾車過濾后方可加入。另外，一旦發(fā)現(xiàn)油管老 化應(yīng)予以更換。-f. 、I. .z- f I、7 UI I11?電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，保持指示燈及

18、各儀表正常。1271偏系統(tǒng)糾偏系統(tǒng)要經(jīng)常檢查是否漏油、油液質(zhì)量、油壓情況，如發(fā)現(xiàn)不正常情況及時 更換。13、注漿減磨頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻、 11及工具管氣水壓力。工具管切土正壓力：與土層密實度、土層含水量、工具管格柵形態(tài)及管內(nèi)挖土狀況 有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計資料，軟土層一般為20-30t/m2,硬土層通常在20-60t/m大于40t/m2時表明土質(zhì)較好。R=SX KF1-頂管正阻力（t）精心整理S頂管正面積(m2)K-頂管正阻力系數(shù)(t/m 2)2.Fi=Sx Ki= Tt r x ki(1)?管磨擦阻力：管壁與土間磨擦系數(shù)及土壓力大小有關(guān)。根據(jù)

19、有關(guān)工程統(tǒng)計資料，管壁磨擦阻力一般在 0.1-0.5t/m 2之間。F2=SX K2« 廠I 其中F2一頂管側(cè)磨擦力(t)S2一頂管側(cè)面積(m2)一 ：.i k 2K一頂管側(cè)阻力系數(shù)(t/m 2)、:j - .1 v ,< 1.八 i I7 了 j! IF2=SX K2=x DLX k2為了減小頂壓進阻力，增大頂進力，并且為了防止出現(xiàn)塌方，頂管過程中，應(yīng)采j4. J用在管壁與土壁的縫隙間注入觸變泥漿，形成泥漿護套，減少管壁與土壁之間的摩 擦力。泥漿在輸送和灌注過程中具有流動性、可泵性。a、觸變泥漿的材料Fj 飛* Y'.觸變泥漿的主要成份是膨潤土、摻入堿和水配制而成。為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結(jié)增強，可摻入石灰膏。但為了施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑和塑化劑。b、觸變泥漿的拌合程序?qū)⒍康乃湃霐嚢?/p>