一種頂管施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種頂管施工方法，其特征是施工步驟包括：(1)測(cè)量放線；(2)工作井施工；(3)裝配式后背墻安裝；(4)導(dǎo)軌安裝；(5)主頂千斤頂安裝；(6)頂管輔助設(shè)備安裝；(7)管道頂進(jìn)；(8)糾偏，在排水管前端堆放壓鐵增加管段重量；(9)出洞。本發(fā)明有效地控制頂管軸線的水平偏差和高層偏差，可有效保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)管體周?chē)耐馏w擾動(dòng)較小，避免管道上浮。
【專利說(shuō)明】_種頂管施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建設(shè)工程領(lǐng)域，特別涉及一種頂管施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]管道穿越軟弱土層，土層承載力差時(shí)，壓縮性高，土層受力時(shí)容易發(fā)生壓縮變形，在頂管糾偏時(shí)不易形成糾偏反力，對(duì)頂管糾偏帶來(lái)不利影響。低埋深情況下由于上覆土層壓力較低容易造成頂管過(guò)程中管道上浮的問(wèn)題，并且若發(fā)生管道上浮的現(xiàn)象，往下糾偏比較困難。當(dāng)管道斜度超過(guò)0.5%時(shí)，頂管需要的工具管水平偏差與高程偏差將很難被控制，頂管后座、導(dǎo)軌的排布、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)置以及軸線控制測(cè)量方法必須比傳統(tǒng)頂管方法有所改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種解決低埋深情況下管道上浮和工具管位置難以確定的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明適用于粘土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土、中細(xì)砂、砂礫的地層中低埋深情況下排水管施工，本工法所指的低埋深指排水管上方土層在3m范圍以內(nèi)。
[0005]本發(fā)明施工步驟包括:
[0006](I)測(cè)量放線
[0007]布設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和管道軸線控制粧，在檢查井處設(shè)置中心粧。
[0008](2)工作井施工
[0009]在工作井上口預(yù)留槽口內(nèi)安裝鋼筋砼預(yù)制板，槽口內(nèi)要座漿飽滿。在預(yù)制板預(yù)留口處砌磚墻，所有磚要浸透水，砌筑時(shí)滿鋪、滿擠，上下搭砌，水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度均勻。
[0010](3)裝配式后背墻安裝
[0011]裝配式后背墻采用方木、型鋼和鋼板等組裝，后背土體均勻密實(shí)，壁面平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；后背土體壁面與后背墻緊貼，有孔隙時(shí)采用砂石料填塞密實(shí)。
[0012]⑷導(dǎo)軌安裝
[0013]在排水管斜度較大的情況下，由于管道出洞初期糾偏困難，若水平出洞，在頂進(jìn)初期軸線偏差已經(jīng)相當(dāng)大，無(wú)法保證管道按照預(yù)定軸線頂進(jìn)。在考慮到以上因素后，按照預(yù)定軸線鋪設(shè)活動(dòng)導(dǎo)軌，即導(dǎo)軌鋪設(shè)后其導(dǎo)輪平面與頂管預(yù)定軸線平行，導(dǎo)輪高度應(yīng)保證頂管中心在穿墻管處與預(yù)定軸線重合。
[0014](5)主頂千斤頂安裝
[0015]后座千斤頂作用面與頂管設(shè)計(jì)軸線垂直，千斤頂軸線與設(shè)計(jì)軸線平行。
[0016]千斤頂固定在支架上，其合力的中心點(diǎn)在管道中心線上；千斤頂?shù)挠吐凡⒙?lián)，每臺(tái)千斤頂有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。
[0017]千斤頂安裝除保證推力作用方向外，還必須考慮推力合力中心位置，由于工具管重量較大，為防止排水管出洞后發(fā)生“磕頭”現(xiàn)象，千斤頂安裝時(shí)使千斤頂合力中心位于排水管直徑的下部0.35位置。
[0018](6)頂管輔助設(shè)備安裝
[0019]油泵設(shè)置在千斤頂附近，油管宜順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并-有備用油泵；油泵安裝完畢，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)；千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過(guò)大，速度不得過(guò)快。
[0020]縱向頂鐵中心線與管道軸線一致，頂鐵上有鎖定裝置，頂鐵放置時(shí)能保持穩(wěn)定，頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近排水管的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端增加環(huán)形頂鐵。
[0021]頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時(shí)觀察頂鐵有無(wú)異常跡象。
[0022]設(shè)備安裝完畢后對(duì)全套頂進(jìn)設(shè)備做一次系統(tǒng)調(diào)試，在確定頂進(jìn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好后，開(kāi)始頂進(jìn)工作。
[0023](7)管道頂進(jìn)
[0024]在拆除封門(mén)后，立即開(kāi)始頂進(jìn)機(jī)頭。機(jī)頭初入土?xí)r，因機(jī)頭在軌道上沒(méi)有足夠抵抗力矩，使刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)頭易產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，故在入土的初始2m時(shí)，頂進(jìn)速度控制在5mm/min以下，以防止機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，并不間斷地觀測(cè)機(jī)頭傾角和旋轉(zhuǎn)角，傾角發(fā)生變化用糾偏千斤頂調(diào)
IHo
[0025]在工作井內(nèi)頂管軸線延長(zhǎng)線上設(shè)置固定的經(jīng)瑋儀支架，支架高度保證經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)軸處中心與該處頂管軸線位置重合。測(cè)量時(shí)在支架上架設(shè)經(jīng)瑋儀，對(duì)中整平經(jīng)瑋儀后轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，對(duì)準(zhǔn)設(shè)置于工作井內(nèi)壁上的后視點(diǎn)，將經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)調(diào)至零，然后根據(jù)預(yù)先計(jì)算的水平角轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭，使經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡軸線與頂管水平軸線方向一致，鎖定經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)。上下轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭使鏡頭氣泡居中，再將豎直角度盤(pán)調(diào)至零，向下轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到豎直角度盤(pán)讀數(shù)與根據(jù)頂管設(shè)計(jì)軸線坡度計(jì)算出的豎直角一致，鎖定豎直角度盤(pán)，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線方向與頂管設(shè)計(jì)軸線完全一致，最后根據(jù)望遠(yuǎn)鏡十字絲的位置在安裝于工具管中心處的標(biāo)尺上讀出工具管水平偏差與高程偏差。
[0026]當(dāng)頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)3mm時(shí)立即校正，糾偏緩慢進(jìn)行，使管節(jié)逐漸復(fù)位?？刹捎霉ぞ哳^進(jìn)行糾偏，每次調(diào)整幅度為3_，根據(jù)激光經(jīng)瑋儀測(cè)得偏差仍未減小，則可加大糾偏力度，否則可保持原力度繼續(xù)頂進(jìn)。
[0027]頂管速度控制在30?50mm/min，前20m和糾偏時(shí)用低速，之后視出土攪拌等情況加快頂進(jìn)速度。下管時(shí)，在機(jī)頭停止頂進(jìn)狀態(tài)下，在停機(jī)時(shí)關(guān)閉螺旋輸送機(jī)排泥液壓門(mén)。
[0028]工具管工作過(guò)程中所挖掘的土，先經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到皮帶運(yùn)輸機(jī)上，再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到電瓶車(chē)中，電瓶車(chē)運(yùn)送至工作井，最后垂直吊運(yùn)至地面存土場(chǎng)，定期外運(yùn)。
[0029]⑶糾偏
[0030]低埋深情況下容易造成管道上浮，輕則造成頂管軸線偏差超過(guò)允許值，重則造成管道大幅度上浮，影響工程和施工人員的安全。在上下糾偏時(shí)，應(yīng)按照“勤測(cè)勤糾，小角度糾偏”的原則進(jìn)行，防止大角度糾偏給管道抗浮帶來(lái)不利影響。在頂管前端堆放壓鐵增加管段重量，來(lái)增強(qiáng)管段抗浮能力。
[0031]工具管前后段連接處安裝有四組按照45°角度布置的糾偏千斤頂，頂管糾偏通過(guò)調(diào)整糾偏千斤頂柱塞長(zhǎng)度以使工具管前段與后段及頂管管段軸線出現(xiàn)夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0032]根據(jù)測(cè)量的軸線偏差數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整工具管兩段之間的角度，形成糾偏角，并通過(guò)外部土壓力的變化來(lái)形成糾偏反力。
[0033](9)出洞
[0034]檢查洞口橡膠止水圈的安裝是否牢固，尺寸是否準(zhǔn)確，是否能完全封堵機(jī)頭與洞口的空隙。機(jī)頭出洞時(shí)，頂進(jìn)操作應(yīng)謹(jǐn)慎平穩(wěn)、勻速推進(jìn)，首節(jié)管出洞口后立即開(kāi)始均勻壓注觸變泥漿。在管節(jié)出洞5m范圍內(nèi)，檢查并督促施工人員將切土、出泥、頂速、土壓、軸線、標(biāo)高等施工參數(shù)逐漸調(diào)整至正常狀態(tài)。
[0035]潤(rùn)滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤(rùn)土、純堿、羧甲基纖維素鈉。減阻泥漿物理性能指標(biāo):比重1.05?1.08g/cm3,粘度為30?40S，泥漿套厚度為2?3mm。
[0036]本發(fā)明施工過(guò)程質(zhì)量控制有以下:
[0037](I)頂進(jìn)軸線的控制。排水管在正常頂進(jìn)施工過(guò)程中，必須密切注意頂進(jìn)軸線的控制，其偏差不得超過(guò)50mm的要求。
[0038](2)管底高程控制。初頂進(jìn)施工，嚴(yán)格控制前5m管道的頂進(jìn)偏差，其高程以及軸線偏差不得大于3?5mm。在頂進(jìn)過(guò)程中一旦頂管出現(xiàn)上拋現(xiàn)象，不宜采取降低地面土壓力、增大出土量、過(guò)量向下糾偏等動(dòng)作。在頂進(jìn)時(shí)應(yīng)將機(jī)頭高程始終控制在負(fù)值，使在機(jī)頭下沉較大時(shí)，以后每結(jié)束頂進(jìn)一節(jié)排水管，必須復(fù)測(cè)管底高程，使管底高程偏差控制在+40?_50mm范圍內(nèi)。
[0039](3)采用同種規(guī)格的千斤頂，使其頂力、行程、頂速相一致，保持頂力合力線與管道中心線相重合。
[0040](4)頂進(jìn)前應(yīng)將千斤頂逐臺(tái)調(diào)試好，采用同種規(guī)格的油缸，并使液壓泵到各千斤頂之間的距離相等，管徑一致。
[0041](5)加強(qiáng)頂管后背施工質(zhì)量的控制，確保后背不發(fā)生位移，并應(yīng)使后背平整，以保證頂進(jìn)設(shè)備的安裝精度。
[0042](6)當(dāng)工具管停止作業(yè)時(shí)，一定要防止泥水從土層或洞口及其他地方流失。不然，挖掘面就會(huì)失穩(wěn)，尤其在出洞這一段時(shí)間內(nèi)更應(yīng)防止洞口止水圈漏水。
[0043]本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新有四個(gè):
[0044](I)軸線控制工藝創(chuàng)新
[0045]首先使經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡軸線與鋼管軸線方向一致，鎖定經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)，再將豎直角度盤(pán)調(diào)至零，向下轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到豎直角度盤(pán)讀數(shù)與根據(jù)鋼管設(shè)計(jì)軸線坡度計(jì)算出的豎直角一致，鎖定豎直角度盤(pán)，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線與鋼管設(shè)計(jì)軸線完全一致，最后根據(jù)望遠(yuǎn)鏡十字絲的位置，在安裝于工具管中心處的標(biāo)尺上讀出工具管水平偏差與高程偏差。
[0046](2)糾偏控制工藝創(chuàng)新
[0047]工具管前后段連接處安裝有四組按照45°角度布置的糾偏千斤頂，頂管糾偏通過(guò)調(diào)整糾偏千斤頂柱塞長(zhǎng)度以使工具管前段與后段及頂管管段軸線出現(xiàn)夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)測(cè)量的軸線偏差數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整工具管兩段之間的角度，形成糾偏角，并通過(guò)外部土壓力的變化來(lái)形成糾偏反力，以達(dá)到糾偏的目的。
[0048](3)抗浮控制工藝創(chuàng)新
[0049]I)鋼管糾偏時(shí)尤其是在上下糾偏時(shí)按照“勤測(cè)勤糾，小角度糾偏”的原則進(jìn)行，防止大角度糾偏給管道抗浮帶來(lái)不利影響。
[0050]2)在鋼管前端堆放壓鐵增加管段重量，來(lái)增強(qiáng)管段抗浮能力。
[0051](4)減阻工藝創(chuàng)新
[0052]采用工具管尾部同步注漿和管段補(bǔ)漿兩種方式進(jìn)行減阻。同步注漿孔布置于工具管尾部，在后續(xù)管段上每隔20m布置一道補(bǔ)漿孔，每道補(bǔ)漿環(huán)有獨(dú)立的閥門(mén)控制。
[0053]施工時(shí)首先在工具管尾部注漿孔注入觸變泥漿減阻，在頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)后座頂力的大小在后部補(bǔ)漿孔補(bǔ)漿。
[0054]本發(fā)明有三個(gè)特點(diǎn):
[0055]I有效地控制頂管軸線的水平偏差和高層偏差，簡(jiǎn)化了操作程序，提高了工效。
[0056]2可有效保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)管體周?chē)耐馏w擾動(dòng)較小，避免管道上浮。
[0057]3工具管糾偏段長(zhǎng)度較小，糾偏抵抗力較低，糾偏靈活。

【具體實(shí)施方式】
[0058]某污水管工程管道直徑分別為1.4mm，長(zhǎng)度為320m，最淺埋深為2.1m,坡度為0.8%，施工困難較大。地質(zhì)資料反映管道上方土層為粉質(zhì)粘土，管道下方土層為粘土或淤泥質(zhì)土，管道頂進(jìn)土層為粘土。
[0059]本工程施工步驟包括:
[0060](I)測(cè)量放線
[0061]布設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和管道軸線控制粧，在檢查井處設(shè)置中心粧。
[0062](2)工作井施工
[0063]在工作井上口預(yù)留槽口內(nèi)安裝鋼筋砼預(yù)制板，槽口內(nèi)要座漿飽滿。在預(yù)制板預(yù)留口處砌磚墻，所有磚要浸透水，砌筑時(shí)滿鋪、滿擠，上下搭砌，水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度均勻。
[0064](3)裝配式后背墻安裝
[0065]裝配式后背墻采用方木、型鋼和鋼板等組裝，后背土體均勻密實(shí)，壁面平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；后背土體壁面與后背墻緊貼，有孔隙時(shí)采用砂石料填塞密實(shí)。
[0066]⑷導(dǎo)軌安裝
[0067]按照預(yù)定軸線鋪設(shè)活動(dòng)導(dǎo)軌，即導(dǎo)軌鋪設(shè)后其導(dǎo)輪平面與頂管預(yù)定軸線平行，導(dǎo)輪高度應(yīng)保證頂管中心在穿墻管處與預(yù)定軸線重合。
[0068](5)主頂千斤頂安裝
[0069]后座千斤頂作用面與頂管設(shè)計(jì)軸線垂直，千斤頂軸線與設(shè)計(jì)軸線平行。
[0070]千斤頂固定在支架上，其合力的中心點(diǎn)在管道中心線上；千斤頂?shù)挠吐窇?yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。
[0071]千斤頂安裝時(shí)使千斤頂合力中心位于排水管直徑的下部0.35位置。
[0072](6)頂管輔助設(shè)備安裝
[0073]油泵設(shè)置在千斤頂附近，油管宜順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并有備用油泵；油泵安裝完畢，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)；千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過(guò)大，速度不得過(guò)快。
[0074]縱向頂鐵中心線與管道軸線一致，頂鐵上有鎖定裝置，頂鐵放置時(shí)能保持穩(wěn)定，頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近排水管的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端增加環(huán)形頂鐵。
[0075]頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時(shí)觀察頂鐵有無(wú)異常跡象。
[0076]設(shè)備安裝完畢后對(duì)全套頂進(jìn)設(shè)備做一次系統(tǒng)調(diào)試，在確定頂進(jìn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好后，開(kāi)始頂進(jìn)工作。
[0077](7)管道頂進(jìn)
[0078]在拆除封門(mén)后，立即開(kāi)始頂進(jìn)機(jī)頭。在入土的初始2m時(shí)，頂進(jìn)速度控制在5mm/min以下，以防止機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，并不間斷地觀測(cè)機(jī)頭傾角和旋轉(zhuǎn)角，傾角發(fā)生變化用糾偏千斤頂調(diào)
IHo
[0079]在工作井內(nèi)頂管軸線延長(zhǎng)線上設(shè)置固定的經(jīng)瑋儀支架，支架高度保證經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)軸處中心與該處頂管軸線位置重合。測(cè)量時(shí)在支架上架設(shè)經(jīng)瑋儀，對(duì)中整平經(jīng)瑋儀后轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，對(duì)準(zhǔn)設(shè)置于工作井內(nèi)壁上的后視點(diǎn)，將經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)調(diào)至零，然后根據(jù)預(yù)先計(jì)算的水平角轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭，使經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡軸線與頂管水平軸線方向一致，鎖定經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)。上下轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭使鏡頭氣泡居中，再將豎直角度盤(pán)調(diào)至零，向下轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到豎直角度盤(pán)讀數(shù)與根據(jù)頂管設(shè)計(jì)軸線坡度計(jì)算出的豎直角一致，鎖定豎直角度盤(pán)，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線方向與頂管設(shè)計(jì)軸線完全一致，最后根據(jù)望遠(yuǎn)鏡十字絲的位置在安裝于工具管中心處的標(biāo)尺上讀出工具管水平偏差與高程偏差。
[0080]當(dāng)頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)3mm時(shí)立即校正，糾偏緩慢進(jìn)行，使管節(jié)逐漸復(fù)位?？刹捎霉ぞ哳^進(jìn)行糾偏，每次調(diào)整幅度為3_，根據(jù)激光經(jīng)瑋儀測(cè)得偏差仍未減小，則可加大糾偏力度，否則可保持原力度繼續(xù)頂進(jìn)。
[0081]頂管速度控制在30?50mm/min，前20m和糾偏時(shí)用低速，之后視出土攪拌等情況加快頂進(jìn)速度。下管時(shí)，在機(jī)頭停止頂進(jìn)狀態(tài)下，在停機(jī)時(shí)關(guān)閉螺旋輸送機(jī)排泥液壓門(mén)。
[0082]工具管工作過(guò)程中所挖掘的土，先經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到皮帶運(yùn)輸機(jī)上，再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到電瓶車(chē)中，電瓶車(chē)運(yùn)送至工作井，最后垂直吊運(yùn)至地面存土場(chǎng)，定期外運(yùn)。
[0083]⑶糾偏
[0084]在上下糾偏時(shí)，應(yīng)按照“勤測(cè)勤糾，小角度糾偏”的原則進(jìn)行，防止大角度糾偏給管道抗浮帶來(lái)不利影響。在頂管前端堆放壓鐵增加管段重量，來(lái)增強(qiáng)管段抗浮能力。
[0085]工具管前后段連接處安裝有四組按照45°角度布置的糾偏千斤頂，頂管糾偏通過(guò)調(diào)整糾偏千斤頂柱塞長(zhǎng)度以使工具管前段與后段及頂管管段軸線出現(xiàn)夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0086]根據(jù)測(cè)量的軸線偏差數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整工具管兩段之間的角度，形成糾偏角，并通過(guò)外部土壓力的變化來(lái)形成糾偏反力。
[0087](9)出洞
[0088]檢查洞口橡膠止水圈的安裝是否牢固，尺寸是否準(zhǔn)確，是否能完全封堵機(jī)頭與洞口的空隙。機(jī)頭出洞時(shí)，頂進(jìn)操作應(yīng)謹(jǐn)慎平穩(wěn)、勻速推進(jìn)，首節(jié)管出洞口后立即開(kāi)始均勻壓注觸變泥漿。在管節(jié)出洞5m范圍內(nèi)，檢查并督促施工人員將切土、出泥、頂速、土壓、軸線、標(biāo)高等施工參數(shù)逐漸調(diào)整至正常狀態(tài)。
[0089]潤(rùn)滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤(rùn)土、純堿、羧甲基纖維素鈉。減阻泥漿物理性能指標(biāo):比重1.05?1.08g/cm3,粘度為30?40S，泥漿套厚度為2?3mm。
[0090]本工程全套設(shè)備包括:工具管、糾偏裝置、液壓千斤頂、油泵、導(dǎo)軌、頂鐵、控制系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、螺旋輸送機(jī)、加泥系統(tǒng)、激光經(jīng)瑋儀。配套設(shè)備有:電瓶運(yùn)輸車(chē)輛、泥土卸載系統(tǒng)、拌漿注漿系統(tǒng)。工具管采用無(wú)鉸型網(wǎng)格式工具管，頭部增加氣閘段穩(wěn)定開(kāi)挖面，增加排水管施工安全系數(shù)。
[0091]采用本發(fā)明施工，有效保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)管體周?chē)耐馏w擾動(dòng)較小，管道標(biāo)高達(dá)到了預(yù)定要求。施工引起的地面沉降也較小，順利完成了排水管施工。
【權(quán)利要求】
1.一種頂管施工方法，其特征是施工步驟包括: (1)測(cè)量放線 布設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和管道軸線控制粧，在檢查井處設(shè)置中心粧； (2)工作井施工 在工作井上口預(yù)留槽口內(nèi)安裝鋼筋砼預(yù)制板，槽口內(nèi)要座漿飽滿；在預(yù)制板預(yù)留口處砌磚墻，所有磚要浸透水，砌筑時(shí)滿鋪、滿擠，上下搭砌，水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度均勻； (3)裝配式后背墻安裝 裝配式后背墻采用方木、型鋼和鋼板等組裝，后背土體均勻密實(shí)，壁面平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；后背土體壁面與后背墻緊貼，有孔隙時(shí)采用砂石料填塞密實(shí)； (4)導(dǎo)軌安裝 按照預(yù)定軸線鋪設(shè)活動(dòng)導(dǎo)軌，即導(dǎo)軌鋪設(shè)后其導(dǎo)輪平面與頂管預(yù)定軸線平行，導(dǎo)輪高度應(yīng)保證頂管中心在穿墻管處與預(yù)定軸線重合； (5)主頂千斤頂安裝 后座千斤頂作用面與頂管預(yù)定軸線垂直，千斤頂軸線與設(shè)計(jì)軸線平行； 千斤頂固定在支架上，其合力的中心點(diǎn)在管道中心線上；千斤頂?shù)挠吐窇?yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)； 千斤頂安裝時(shí)使千斤頂合力中心位于排水管直徑的下部0.35位置； (6)頂管輔助設(shè)備安裝 油泵設(shè)置在千斤頂附近，油管宜順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并有備用油泵；油泵安裝完畢，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)；千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過(guò)大，速度不得過(guò)快； 縱向頂鐵中心線與管道軸線一致，頂鐵上有鎖定裝置，頂鐵放置時(shí)能保持穩(wěn)定，頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近排水管的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端增加環(huán)形頂鐵； 頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時(shí)觀察頂鐵有無(wú)異常跡象； 設(shè)備安裝完畢后對(duì)全套頂進(jìn)設(shè)備做一次系統(tǒng)調(diào)試，在確定頂進(jìn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好后，開(kāi)始頂進(jìn)工作； (7)管道頂進(jìn) 在拆除封門(mén)后，立即開(kāi)始頂進(jìn)機(jī)頭；在入土的初始2m時(shí)，頂進(jìn)速度控制在5mm/min以下，以防止機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，并不間斷地觀測(cè)機(jī)頭傾角和旋轉(zhuǎn)角，傾角發(fā)生變化用糾偏千斤頂調(diào)正； 在工作井內(nèi)頂管軸線延長(zhǎng)線上設(shè)置固定的經(jīng)瑋儀支架，支架高度保證經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)軸處中心與該處頂管軸線位置重合；測(cè)量時(shí)在支架上架設(shè)經(jīng)瑋儀，對(duì)中整平經(jīng)瑋儀后轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，對(duì)準(zhǔn)設(shè)置于工作井內(nèi)壁上的后視點(diǎn)，將經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)調(diào)至零，然后根據(jù)預(yù)先計(jì)算的水平角轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭，使經(jīng)瑋儀望遠(yuǎn)鏡軸線與頂管水平軸線方向一致，鎖定經(jīng)瑋儀水平度盤(pán)；上下轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)瑋儀鏡頭使鏡頭氣泡居中，再將豎直角度盤(pán)調(diào)至零，向下轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到豎直角度盤(pán)讀數(shù)與根據(jù)頂管設(shè)計(jì)軸線坡度計(jì)算出的豎直角一致，鎖定豎直角度盤(pán)，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線方向與頂管設(shè)計(jì)軸線完全一致，最后根據(jù)望遠(yuǎn)鏡十字絲的位置在安裝于工具管中心處的標(biāo)尺上讀出工具管水平偏差與尚程偏差； 當(dāng)頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)3mm時(shí)立即校正，糾偏緩慢進(jìn)行，使管節(jié)逐漸復(fù)位；可采用工具頭進(jìn)行糾偏，每次調(diào)整幅度為3_，根據(jù)激光經(jīng)瑋儀測(cè)得偏差仍未減小，則可加大糾偏力度，否則可保持原力度繼續(xù)頂進(jìn)； 頂管速度控制在30?50mm/min，前20m和糾偏時(shí)用低速，之后視出土攪拌等情況加快頂進(jìn)速度；下管時(shí)，在機(jī)頭停止頂進(jìn)狀態(tài)下，在停機(jī)時(shí)關(guān)閉螺旋輸送機(jī)排泥液壓門(mén)； 工具管工作過(guò)程中所挖掘的土，先經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到皮帶運(yùn)輸機(jī)上，再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到電瓶車(chē)中，電瓶車(chē)運(yùn)送至工作井，最后垂直吊運(yùn)至地面存土場(chǎng)，定期外運(yùn)； ⑶糾偏 工具管前后段連接處安裝有四組按照45°角度布置的糾偏千斤頂，頂管糾偏通過(guò)調(diào)整糾偏千斤頂柱塞長(zhǎng)度以使工具管前段與后段及頂管管段軸線出現(xiàn)夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)； 根據(jù)測(cè)量的軸線偏差數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整工具管兩段之間的角度，形成糾偏角，并通過(guò)外部土壓力的變化來(lái)形成糾偏反力； (9)出洞 檢查洞口橡膠止水圈的安裝是否牢固，尺寸是否準(zhǔn)確，是否能完全封堵機(jī)頭與洞口的空隙；機(jī)頭出洞時(shí)，頂進(jìn)操作應(yīng)謹(jǐn)慎平穩(wěn)、勻速推進(jìn)，首節(jié)管出洞口后立即開(kāi)始均勻壓注觸變泥漿；在管節(jié)出洞5m范圍內(nèi)，檢查并督促施工人員將切土、出泥、頂速、土壓、軸線、標(biāo)高等施工參數(shù)逐漸調(diào)整至正常狀態(tài)。
2.按照權(quán)利要求1所述的頂管施工方法，其特征是工具管頭部增加氣閘段，增加排水管施工安全系數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1所述的頂管施工方法，其特征是在上下糾偏時(shí)，應(yīng)按照“勤測(cè)勤糾，小角度糾偏”的原則進(jìn)行，防止大角度糾偏給管道抗浮帶來(lái)不利影響。
4.按照權(quán)利要求1所述的頂管施工方法，其特征是在頂管前端堆放壓鐵增加管段重量，來(lái)增強(qiáng)管段抗浮能力。
5.按照權(quán)利要求1所述的頂管施工方法，其特征是潤(rùn)滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤(rùn)土、純堿、羧甲基纖維素鈉；減阻泥漿物理性能指標(biāo):比重1.05?1.08g/cm3，粘度為30?40S，泥漿套厚度為2?3mm。
【文檔編號(hào)】F16L1/028GK104455725SQ201410540024
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】朱奎 申請(qǐng)人:葉長(zhǎng)青