泥水平衡頂管全國(guó)施工施工技術(shù)難題及解決方法頂管施工的閃光點(diǎn)頂管法又稱(chēng)為非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù),它具有著不用要開(kāi)挖面層,即可穿越地面構(gòu)筑物和地下管線,公路,鐵路,河道的閃光點(diǎn),相比開(kāi)挖敷設(shè)技術(shù),投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí),頂管施工技術(shù)可以吸收噪音,環(huán)比減少粉塵,減輕對(duì)郊區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無(wú)污染,率的施工技術(shù)。頂管施工法因其上述的閃光點(diǎn),在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來(lái)。二頂管施工技術(shù)具有著幾面的閃光點(diǎn):基礎(chǔ)工作面由線縮成點(diǎn),占地面積?。坏孛婊顒?dòng)不受施工影響,對(duì)交通干擾??;噪音和震動(dòng)低,市中施工對(duì)居民生活環(huán)境干擾小,不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道,可以穿越鐵路,公路,河流,建筑物,環(huán)比沿線的拆遷工作總量,環(huán)比降低工程造價(jià)。
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并在此條件下完成工程項(xiàng)目的施工,同時(shí)足夠的施工前的各類(lèi)信息還可以保證施工過(guò)程更,減少對(duì)周?chē)h(huán)境的破壞,使工程進(jìn)行的更順利。水平定向鉆技術(shù)早出現(xiàn)在70年代,是傳統(tǒng)的公路打孔和油田定向鉆井技術(shù)的結(jié)合,這已成為目前廣受歡迎的施工方法,可用于輸送石油、天然氣、石化產(chǎn)品、水、污水等物質(zhì)和電力、光纜各類(lèi)管道的施工。不僅應(yīng)用于河流和水道的穿越,同時(shí)還廣泛應(yīng)用于高速公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、海岸、島嶼以及密布建筑物、管道密集區(qū)等。定向鉆施工技術(shù)首先應(yīng)用于美國(guó)海岸地區(qū)的沖積層穿越,現(xiàn)在已經(jīng)能夠開(kāi)始在粗沙、卵石、冰磧和巖石地區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行穿越施工。長(zhǎng)的穿越施工已達(dá)6000英尺、管道直徑為18英寸。事實(shí)證明:水平定向鉆穿越是對(duì)環(huán)境影響小的施工方法。
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頂管施工的時(shí)候必要掌握的三點(diǎn)事項(xiàng)。我們信賴(lài)產(chǎn)品的安裝肯定要有很高的實(shí)用性。頂管施工的突出特點(diǎn)為適應(yīng)性問(wèn)題,即要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、施工條件和計(jì)劃要求,選用得當(dāng)?shù)捻敼苁┕し椒ㄒ约绊敼軝C(jī)和配套幫助設(shè)置裝備部署。因此,在機(jī)頭選型時(shí),要憑據(jù)地質(zhì)情況,并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),頂管機(jī)頭采用何種機(jī)頭(氣壓均衡、泥程度衡和土壓均衡三種網(wǎng)格機(jī)頭)施工。
其次,非開(kāi)挖定向鉆施工,要根據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境選擇符合頂力的設(shè)置裝備部署構(gòu)成主頂,頂管設(shè)置裝備部署中的液壓裝置應(yīng)由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為了減小頂管頂工作受到的阻力,非開(kāi)挖定向鉆技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)拌制頂進(jìn)時(shí)應(yīng)用的泥漿,該膨潤(rùn)土攪拌體系由泥漿泵、拌漿池、儲(chǔ)漿池、備用池、閥門(mén)等構(gòu)成。
勝越管道穿越工程有限公司(非開(kāi)挖),是一家在山西省非開(kāi)挖行業(yè)中具有在各種復(fù)雜環(huán)境下施工經(jīng)驗(yàn)的企業(yè),是山西地區(qū)早從事非開(kāi)挖頂管技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和施工服務(wù)的專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)之一。是國(guó)際非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì)、非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì)單位會(huì)員。
1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術(shù)其施工原理是將置于工作井中的頂管掘進(jìn)機(jī)通過(guò)主頂油缸向前推進(jìn)至止水圈后,由電動(dòng)機(jī)提供能量轉(zhuǎn)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)頭刀盤(pán)來(lái)切削土層、粉碎石塊,并使之進(jìn)入泥水艙與泥漿混合,然后由泥漿系統(tǒng)的排泥管泵送至地面;與此同時(shí),機(jī)頭連同管道在持續(xù)頂進(jìn)力的作用下,終穿過(guò)土層到達(dá)接收井。在挖掘過(guò)程中,采用泥水平衡裝置來(lái)維持水土平衡,使頂進(jìn)管道始終處于主動(dòng)與被動(dòng)土壓之間,可以達(dá)到地面的沉降和隆起的效果(見(jiàn)圖1)。
2泥水平衡施工中若干技術(shù)問(wèn)題的探討
近幾年來(lái)我們?cè)陧敼苁┕ぶ惺褂萌毡疽羷?shì)機(jī)(TCC)和國(guó)產(chǎn)泥水平衡頂管設(shè)備(NPD),在不同地層中進(jìn)行了D600~D0mm管徑的頂管施工,積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。下面就施工中常見(jiàn)的各種技術(shù)和機(jī)械故障如刀盤(pán)卡死、糾偏失控、泥水循環(huán)系統(tǒng)堵塞、地面沉降等技術(shù)問(wèn)題的處置作以探討。
2.1糾偏技術(shù)問(wèn)題
頂管機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中持續(xù)朝某個(gè)方向偏斜,即使使用糾偏激光束也不能使之回歸到預(yù)定標(biāo)位置的現(xiàn)象稱(chēng)為糾偏失控。如不及時(shí)處理會(huì)造成擬鋪設(shè)管道無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)軌跡要求。
2.1.1原因分析
(1)地質(zhì)條件影響
由于機(jī)身自重較大,且機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)引起的震動(dòng),在軟土層及回填土中從而降低了地層的承載力,使頂管機(jī)產(chǎn)生下沉趨勢(shì)?;蛘呤琼敼芏瓮翆宇?lèi)型變化引起土層承載力變化,當(dāng)遇到上下兩層不同性質(zhì)的土?xí)r,這種趨勢(shì)就越明顯。頂管施工過(guò)程中遇著大石塊、樁基礎(chǔ)或其他障礙物,造成偏差過(guò)大。
(2)機(jī)械原因
頂管推進(jìn)速度過(guò)快或過(guò)慢的影響;主油缸油封漏油,頂進(jìn)力不均衡;后背墻變形嚴(yán)重;頂鐵或頂環(huán)發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象;工作坑內(nèi)導(dǎo)軌偏差。
(3)人為操作不當(dāng)造成的糾偏失控現(xiàn)象。此外,管道頂進(jìn)越長(zhǎng),產(chǎn)生偏差的可能性越大,如果糾偏不及時(shí),也會(huì)造成失控。
2.1.2防范措施及解決方法
(1)首先要充分熟悉業(yè)主提供的地勘資料,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘;必要時(shí)在較復(fù)雜的地段要進(jìn)行補(bǔ)勘。事實(shí)上在頂管施工中,因?yàn)橥临|(zhì)變化、設(shè)備能力和操作失誤等原因出現(xiàn)偏差是難免的,所以及時(shí)糾偏工作非常重要,這關(guān)系到管道鋪設(shè)質(zhì)量,甚至整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程的成敗。糾偏的一般原則:勤糾微糾,標(biāo)不離,禁止盲頂。其控制細(xì)節(jié)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):當(dāng)頂管機(jī)頭尚未全部進(jìn)洞前,在機(jī)頭中心、高程偏差不大于20mm時(shí),不考慮糾偏,因此時(shí)軌道在控制方向,若糾偏不但沒(méi)效果反而會(huì)使節(jié)管道偏離軌道。
(2)在管道頂進(jìn)過(guò)程中,如果在粉細(xì)砂土層中頂進(jìn)偏低,可調(diào)低進(jìn)泥的泥漿濃度,減小頂進(jìn)速度。當(dāng)遇到軟硬程度不同的土層時(shí),地質(zhì)條件會(huì)發(fā)生很大變化,突然間變硬或變軟,這可以通過(guò)刀盤(pán)的轉(zhuǎn)矩來(lái)判斷。若突然變硬,則應(yīng)向土倉(cāng)內(nèi)加入水或泥漿。在一般情況下,如果對(duì)地質(zhì)勘察資料掌握比較準(zhǔn)確時(shí),且當(dāng)穿越的軟弱地層長(zhǎng)度15m時(shí),入洞前可以采取機(jī)頭與管道、管道與管道間加接連接桿的方式進(jìn)行固定,以增加其剛性,并輔以適當(dāng)糾偏方式,是完全可以防止機(jī)頭和管道叩頭現(xiàn)象發(fā)生的。
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并且施工占地少工程造價(jià)低,施工速度快。2.6大型河流穿越時(shí),由于管線埋在地層以下9—18mm,地層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少,所以起到自然防腐和保溫的功用,可以保證管線運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由鉆機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機(jī)具組成,3.1鉆機(jī)系統(tǒng):是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體,它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)等組成,鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上,用以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤(pán)裝在鉆機(jī)主機(jī)前端,連接鉆桿,并通過(guò)改變轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小,達(dá)到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。3.2動(dòng)力系統(tǒng):由液壓動(dòng)力源和發(fā)電機(jī)組成動(dòng)力源是為鉆機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動(dòng)力,發(fā)電機(jī)為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場(chǎng)照明提供電力。
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