[发明专利]一种采用泥水平衡顶管施工工艺

摘要

本发明公开了一种采用泥水平衡顶管施工工艺，它包括施工准备、设备安装调试、顶管机出洞、管节顶进施工、中继间顶进施工、主顶顶进等，依此循环至顶进结束。本发明采用上述施工工艺，特别是针对本发明特定的土质施工，大大降低了操作难度，提高出土最，施工工艺简单，施工进度快，而且将地面沉降等施工难题控制在规范规定的范围内，适于推广应用。

主权项

1.一种采用泥水平衡顶管施工工艺，包括如下步骤：顶进施工的准备工作；设备安装调试；顶管机出洞；吊放第一管节，接进出水管及各种管线；顶进，至一节管节顶进结束；缩回主顶千斤顶，拆进出水管及各种管线，吊放下一节管节；接进水管、出水管及各种管线，顶进；依此循环；吊放第一只中继间并顶进；吊入管节；中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至一节管节顶进结束，吊放下一节管节；依此循环，至吊放下一只中继间；吊放管节；第一只中继间顶进；第二只中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至最后一只中继间吊放；吊放管节；中继间依次顶进；主顶顶进；依此循环；顶进结束；其特征在于具体工艺如下：1）顶进施工的准备工作：采用泥水机械平衡顶管机，主顶进装置、泥水系统、排泥系统、供水系统、注浆设备系统、地下管道内通讯系统、通风设施及电源布置等，主顶进装置包括底架、油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站，用于完成管节顶进；2）设备安装调试：施工现场四周用彩钢板进行围护，在工作井内安装供施工人员上下的钢扶梯，在工作井周围布置泥浆沉淀池、材料仓库、设备仓库、管材堆放场地、施工临时便道，供吊车及运输车辆出入，把地面上建立的测量控制网引放至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时进行复测，依次安装钢后靠、主顶进装置和导轨、泥水系统、排泥系统、供水系统、注浆设备系统、地下管道内通讯系统、通风设施及电源布置等，钢后靠的平面应垂直于顶进轴线，钢后靠与井壁之间的空隙要用砂浆或是砼填塞密实，施工设备、配套设备和辅助系统安装完成后，进行出洞前的试运行调试及安全性检验，合格后方进行顶进作业；3）顶管机出洞：出洞按以下步骤：先凿除洞口内侧封洞的砖墙，并在在预留洞内接长顶进导轨，并做好限位块，在洞圈内割除外封门钢横梁，在洞门内用50T液压千斤顶将钢板桩顶松，将顶管机顶入止水带内，拔除外封门，在顶管机尾部焊接限位块，防止主顶千斤顶缩回时，顶管机在正面土体作用下退回，缩回主顶千斤顶，吊放管节，割除限位块，继续顶进，出洞时，测量必须跟踪观测顶管机状态，及时反馈指导主顶油缸进行纠偏，保证起始顶进轴线的准确性；4）顶进施工：吊放管节，接进出水管及各种管线；顶进，至一节管节顶进结束；缩回主顶千斤顶，拆进出水管及各种管线，吊放下一节管节；接进水管、出水管及各种管线，顶进；依此循环；吊放第一只中继间并顶进；吊入管节；中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至一节管节顶进结束，吊放下一节管节；依此循环，至吊放下一只中继间；吊放管节；第一只中继间顶进；第二只中继间顶进；主顶顶进；依此循环，至最后一只中继间吊放；吊放管节；中继间依次顶进；主顶顶进；依此循环；顶进结束，具体过程如下：顶进采用泥水机械平衡顶管机，顶管机带有新型刀具结构和新型结构内腔，顶进时应首先开通泥水系统，确保各控制阀件工作可靠，进出水顺畅，然后开启刀盘、主顶等顶进设备，顶进时，循环的高压水将切削下的土体搅拌成泥浆，同时平衡地下水位，使开挖面的水压与地下静水压力相近，减少地表沉降，顶进施工时，必须根据覆土深度和土质情况计算出顶管掘进机正面的水土压力，作为设定土压力，输入PLC，此后就可以靠PLC自动控制正面土压力，在整个施工过程中，要针对不同的覆土和土质情况及时调整设定土压力值，以利顶进的顺利进行；每一节管节顶进结束后，缩回主顶油缸，拆除洞口处的管线，吊放下一节管节，然后连接洞口处的管线，再继续顶进；顶进施工过程中，应严格量测监控，实施信息化施工，确保顶进工作面的土体稳定和泥水压力平衡；并控制顶进速度和出土量，减少土体扰动和地层变形，管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏措施；顶进完成后，将顶管机与管节分离，吊上地面，拆除管道内所有的设备和各种管线，然后进行压浆孔的处理，等中继间和压浆孔处理完以后，最后进行管道内防腐的修补完成管道的施工。