【正文】 803002 0 201 7 80104013401460300314014030002 0 002 4 00圖1 DN1800水力破土頂管機(jī)結(jié)構(gòu)圖300?150?1803003003005705201090?180460300300570230800、 DN1800空壓平衡水沖工具管工作原理 平衡開(kāi)挖面土體 砂井泵站至污水處理廠壓力管道修復(fù)工程 施工組織設(shè)計(jì) 6 該工具管在無(wú)透水土體中頂進(jìn)時(shí)靠前端格柵即可使開(kāi)挖面土體達(dá)到平衡，不致坍塌。如果土體出現(xiàn)流水、漏砂，開(kāi)啟壓縮空氣，注入密封前艙，形成壓力氣艙?？諝鈮毫νㄟ^(guò)開(kāi)挖面將地下水向外擠壓，使土體含水量下降而趨于固結(jié)，從而使土面穩(wěn)定，這就是 所謂“氣壓平衡”原理。 破土 在開(kāi)挖面土體穩(wěn)定的狀態(tài)下，高壓水槍旋轉(zhuǎn)方向沖射格柵中的土，破碎后的砂土落入前艙下部泥水中成為棄土泥漿。水槍射出的水量與抽排泥漿的水量保持平衡，不使排泥口暴露在空氣中。 頂進(jìn)系統(tǒng) 工作井主頂裝置共有四只千斤頂，分兩列布置。主頂千斤頂為單沖程千斤頂，總行程為 ，主頂千斤頂每只最大頂力為 3000KN，主頂最大總頂力可達(dá) 12020KN。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)控制油壓在 12020KN。兩只油缸有其獨(dú)立的油路控制系統(tǒng)，可根據(jù)施工需要通過(guò)調(diào)整主頂裝置的合力中心來(lái) 進(jìn)行輔助糾偏。 出泥系統(tǒng) 頂管頂進(jìn)過(guò)程中，人員在工作艙內(nèi)用高壓水槍把密封艙內(nèi)機(jī)頭喇叭管擠壓出的土體沖擊稀釋為一定濃度的泥漿，用排泥不堵泵將泥漿吸出并水平通過(guò) Φ 125排泥管輸送排放到泥水池或直接排入泥罐車(chē)按文明施工要求和泥漿處理辦法，運(yùn)到永久排放點(diǎn)，不污染沿途道路環(huán)境 泥漿系統(tǒng) ① 泥漿減阻 用泥漿減阻是頂管減少摩阻力的重要環(huán)節(jié)之一。如果注入的潤(rùn)滑泥漿能在管子的外圍形成一個(gè)比較完整的漿套，在長(zhǎng)距離頂管施工過(guò)程中其減摩效果將是十分令人滿意的，一般情況 摩阻力可由砂井泵站至污水處理廠壓力管道修復(fù)工程 施工組織設(shè)計(jì) 7 12~20KN/m2 減至 3~6KN/ m2。本工程采用頂管機(jī)頭尾部同步注漿和中繼環(huán)后面管段補(bǔ)漿兩種方式進(jìn)行減阻。 補(bǔ)漿管一般布置于中繼環(huán)后面第二節(jié)管段及中斷環(huán)與工具頭及后座中間位置，補(bǔ)漿孔按 90?設(shè)置。每道補(bǔ)漿環(huán)有獨(dú)立的閥門(mén)控制。潤(rùn)滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤(rùn)土，純堿、 CMC、物理性能指標(biāo)：比重~，粘度 30~40S，泥皮厚 3~5mm。施工時(shí)按土質(zhì)具體情況調(diào)整合適參數(shù)。 ② 泥漿置換 頂進(jìn)結(jié)束，對(duì)已形成的泥漿套的漿液進(jìn)行置換，置換漿液為水泥砂漿并摻 入適量的粉煤灰，在管內(nèi)用單螺桿泵壓住。壓漿體凝結(jié)后（一般為 24 小時(shí)）拆除管路換上封蓋，再將孔口封堵。 ③ 注漿設(shè)備 符合物理性能要求的潤(rùn)滑泥漿用 BW200 壓漿泵通過(guò)總管、支管、球閥、管節(jié)上的預(yù)留注漿孔壓到管子與外管土體之間，包住鋼管。 通風(fēng)系統(tǒng) 在頂管中，通風(fēng)是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，它直接影響至管內(nèi)工作人員的健康。為獲得理想的通風(fēng)效果，本工程采用長(zhǎng)鼓短抽組合式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)安裝在距機(jī)頭 12～ 15m 處，抽風(fēng)風(fēng)筒與鼓風(fēng)風(fēng)筒分別安裝于管內(nèi)左右兩側(cè)，兩風(fēng)筒必須重疊 5～ 10m，抽風(fēng)機(jī)的吸入口在前，鼓風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口在后，并在管道中間配置若干外軸流風(fēng)扇，向井內(nèi)排出渾濁空氣。 供電系統(tǒng) 管內(nèi)供電系統(tǒng)配備可靠的觸電、漏電保護(hù)措施。井上井下與管內(nèi)照明用電采用 36v 的低壓行燈?，F(xiàn)場(chǎng)配電間為適應(yīng)上述要求，安裝 600A砂井泵站至污水處理廠壓力管道修復(fù)工程 施工組織設(shè)計(jì) 8 主受電柜一只，分別輸入 3只配電屏，經(jīng) 3路分送至各用電部門(mén)。 ① 平面控制網(wǎng)的建立 地面上采用井位軸線控制樁定位。采用 T2 經(jīng)緯儀測(cè)量。工作井施工結(jié)束后，按工作井穿墻孔實(shí)際坐標(biāo)與設(shè)計(jì)終點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量放線，定出管道頂進(jìn) 軸線并將軸線投放到工作井測(cè)量平臺(tái)上和井壁上。在井四周建立測(cè)量控制網(wǎng)，并定期進(jìn)行復(fù)核各控制點(diǎn)。 工作井上下點(diǎn)的投放采用索佳 PD3天底儀（精度 1/202000）。 投放頂管測(cè)量始測(cè)點(diǎn)和 2 個(gè)后視點(diǎn)，始測(cè)點(diǎn)設(shè)在頂管后座專(zhuān)用測(cè)量平臺(tái)上，后視點(diǎn)設(shè)于穿墻孔上部的井壁上，定期互相校核。 ② 管道軸向測(cè)量 施工管道軸向測(cè)量采用高精度激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量主要用導(dǎo)線測(cè)量法，測(cè)量平臺(tái)設(shè)在頂管后座處。測(cè)量光靶安裝在頂管機(jī)尾部，測(cè)量時(shí)激光經(jīng)緯儀直接測(cè)量機(jī)頭尾部的測(cè)量光靶的位置，并根據(jù)機(jī)頭內(nèi)的傾斜儀 計(jì)算機(jī)頭實(shí)際狀態(tài)。 ③ 頂管水準(zhǔn)測(cè)量 水準(zhǔn)儀測(cè)量精度由于頂進(jìn)距離長(zhǎng)而略有降低，傳統(tǒng)方法用聯(lián)通管測(cè)量，由于水經(jīng)過(guò)一定時(shí)間沉淀會(huì)分解出氣體引起測(cè)量誤差，為進(jìn)一步提高管道水準(zhǔn)測(cè)量精度，本工程水準(zhǔn)測(cè)量采用硅油微壓差計(jì)測(cè)量系統(tǒng)。 在工作井地面設(shè)置硅油箱和標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器，根據(jù)測(cè)定硅油標(biāo)準(zhǔn)箱和頂管機(jī)頭部前端裝置內(nèi)的硅油壓力差，通過(guò)數(shù)據(jù)電纜與中央控制砂井泵站至污水處理廠壓力管道修復(fù)工程 施工組織設(shè)計(jì) 9 室內(nèi) PC 聯(lián)接，計(jì)算出在水準(zhǔn)方向上偏離頂進(jìn)基線的偏差量。 為了確保頂進(jìn)軸線無(wú)較大偏差，在頂進(jìn)到最后 30～ 50m 時(shí)，用人工測(cè)量的方式，對(duì)管道進(jìn)行全線復(fù) 核，確保測(cè)量工作做到萬(wàn)無(wú)一失。 、頂管施工方法 前期頂進(jìn) 工具管出洞后前 3 節(jié)管用人工挖土頂進(jìn)， 3 節(jié)管后安裝射水和射流泵系統(tǒng)。 地面設(shè)施 井上地面砌筑沉淀池，用于分離泥水。地面機(jī)械除常規(guī)頂管設(shè)備外還有一臺(tái) 11m3/min空壓機(jī)和一臺(tái) 37kW供水泵。 無(wú)透水流砂條件下的頂進(jìn) 根據(jù)土層特性判斷，在該土層中頂進(jìn)時(shí)可能不會(huì)出現(xiàn)透水流砂情況。這種條件下不需壓縮空氣，只須使用水槍破土，射流泵排泥即可頂進(jìn)。操作時(shí)必須控制射水量與排水量的平衡，始終保持前艙 下部泥水淹沒(méi)排泥管口。 透水流砂條件下的頂進(jìn) 如果土體出現(xiàn)透水、流砂，開(kāi)啟壓縮空氣，使自然水面降至三分之一管高，水槍在有氣壓的前艙中射水破土。 、測(cè)量以及設(shè)備安裝 通視條件下的測(cè)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(diǎn)，后視 B 點(diǎn)，作 BA 直線的延長(zhǎng)線，并在工作井后部定出一點(diǎn) C。保證 C、 A、 B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C 點(diǎn)上，后視 A 點(diǎn)，在工作井井壁上定出一點(diǎn) A，置激光經(jīng)緯儀基座于井下 D點(diǎn)，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng) 緯儀于 A點(diǎn)，后視 B 點(diǎn)，砂井泵站至污水處理廠壓力管道修復(fù)工程 施工組織設(shè)計(jì) 10 在激光經(jīng)緯儀器架上定出 D 點(diǎn)， D 點(diǎn)同 A， B 點(diǎn)在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀