【正文】 (2) 伸縮式平衡翼 伸縮式 平衡翼由箱體、導(dǎo)軌、翼板、雙級(jí)油缸、油缸支架、滑動(dòng)支承、輔助支承、密封裝置組成。 ④ 一般情況下，采用伸縮糾偏千斤頂?shù)姆椒蓪?shí)現(xiàn)頂管糾偏；當(dāng)頂管在出洞階段即出現(xiàn)姿態(tài)偏差需要糾偏時(shí) ,可以采用主頂千斤頂糾偏。頂管在糾偏時(shí)要超挖周?chē)馏w， 這會(huì) 導(dǎo)致地表沉降。 檢驗(yàn)方式首先是外觀質(zhì)量檢查，具體要求：焊縫與熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、斷弧、弧坑和灰渣等缺陷；表面要光 順、均勻、焊道與母體應(yīng)平穩(wěn)過(guò)渡；焊縫余高： ～ ；咬邊：深度 不大于 ，且長(zhǎng)度 不大于 100mm；相鄰管節(jié)錯(cuò)位不大于 2mm，無(wú)未焊滿(mǎn)現(xiàn)象。 ③ 機(jī)頭及鋼管采用 專(zhuān)用吊具吊 裝 ,以保護(hù)鋼管兩側(cè)端 口 。一次頂進(jìn)行程結(jié)束以后，待新 管節(jié)與前一節(jié)管節(jié)焊接完畢并在新管節(jié)尾翼焊接好吊鉤之后，方可將前一節(jié)管節(jié)上的吊鉤割除。同樣，一旦頂進(jìn)軸線(xiàn)產(chǎn)生偏移、偏轉(zhuǎn)等 與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)背離的情況，要 糾正偏差的 難度 很大 。 機(jī)械設(shè)備 (1) 頂進(jìn)千斤頂及油路布置不合理，千斤頂之間存在著頂進(jìn)時(shí)間差，使頂進(jìn)合力線(xiàn)偏移，造成工具管旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)軌安裝誤差是 頂管出洞階段發(fā)生軸線(xiàn)偏差的主要因素，尤其容易導(dǎo)致 頂管 磕頭、抬頭等高程偏差現(xiàn)象。 頂管姿態(tài) 的測(cè)量位置 見(jiàn) 圖 211。管道側(cè)向土壓力等于該點(diǎn)的垂直土壓力與主動(dòng)土壓力系數(shù)的乘積。這樣圓柱體兩側(cè)土層的垂直應(yīng)力在一定范圍內(nèi)有所提高，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，松動(dòng)區(qū)也在一定程度上得到壓實(shí)，見(jiàn) 圖 25。 管周土壓力形成過(guò)程分析 頂管的敷設(shè)是一種地下施工方法，這與礦山掘進(jìn)法有很大的相似性，所以其土壓形成過(guò)程可以按照以土層松動(dòng)為根據(jù)的理論來(lái)探討。 在相同的土層中頂進(jìn)相對(duì)剛度不同的管道〔如鋼管和混凝土管 )，管周土壓力強(qiáng)度及其分布形態(tài)有顯著差異，管子的剛度越大，土壓力的分布就越不均勻 ； 相反，在不同土性的土層中頂進(jìn)同一種材料制作的管子，其管周土壓力亦有明顯的差異，土層越硬，卸荷拱效應(yīng)就越明顯。地層損失主要是由于上部土體的塌陷、崩塌、泥漿流失及超挖產(chǎn)生的地層損失引起的。如果頂進(jìn)后這部分間隙不能及時(shí)注漿填充，上部土體向管道塌落，覆土層出現(xiàn)一些附加的間隙或裂縫，土體的密實(shí)度就會(huì)降低。當(dāng)進(jìn)行注漿時(shí)，在注漿壓力的作用下，先是水 分 向土體顆粒之間的空隙滲透，然后是泥漿向土體顆粒之間的空隙滲透，形成泥漿與土壤的混合土體；隨著漿液滲透越來(lái)越多，會(huì)在泥漿與混合土體之間形成致密的滲透塊，隨著土塊越來(lái)越多，在注漿壓力的擠壓作用下，許多滲透塊之間粘結(jié)、凝固，形成一個(gè)相對(duì)密實(shí)的套狀物，稱(chēng)為泥漿套，它能夠起到阻止泥漿繼續(xù)向外滲流的作用 ；另外在注漿壓力作用下，能夠起到支撐隧洞的作用，使其保持穩(wěn)定，不讓土體坍塌到管道上。該區(qū)土體一方面由于開(kāi)挖導(dǎo)致應(yīng)力松馳，使水平應(yīng)力減??；另一方面又由于頂進(jìn)推力和平衡泥漿的壓力使水平應(yīng)力增加。 同時(shí)，頂管克服各種阻力向前推進(jìn)的同時(shí)，又 會(huì) 反作用于土體，對(duì)土體產(chǎn)生附加應(yīng)力，引起土體變形甚至破壞。 主要研究?jī)?nèi)容 以青草沙水源地原水工程嚴(yán)橋支線(xiàn) C9 標(biāo) DN3600mm 鋼頂管工程為依托，開(kāi)展以下研究工作 ： (1) 大直徑鋼頂管姿態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究 1 緒論 10 通過(guò)力學(xué)分析 研究 了 頂管 土體 之間的相互力學(xué)作用 ，探討 了 頂管施工對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng) 機(jī)理 及管周土體對(duì)頂管的力學(xué)作用 ；在 對(duì)頂管姿態(tài)的影響因素 及敏感性 分析的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)大直徑鋼 頂管 姿態(tài) 控制的 技術(shù)措施 進(jìn)行 了 系統(tǒng) 研究； 對(duì)長(zhǎng)距離頂管軸線(xiàn)測(cè)量的誤差控制技術(shù)開(kāi)展研究 ，提出 了 一套可用于長(zhǎng)距離頂管軸線(xiàn)測(cè)量的裝置和方法； 開(kāi)發(fā)出一套長(zhǎng)距離頂管姿態(tài)實(shí)時(shí)在線(xiàn) 的 可視化系統(tǒng)，以便于施工操作人員對(duì)頂管姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí) 準(zhǔn)確地控制。 (4) LED 照明系統(tǒng)在大直徑長(zhǎng)距離鋼頂管中的應(yīng)用研究方面 自國(guó)家實(shí)施“中國(guó) 綠色照明工程”以來(lái)，綠色照明的概念已深入人心。向安田等（ 2020）對(duì)頂管頂進(jìn)過(guò)程中的平均摩阻力隨頂程的變化規(guī)律及其影響因素進(jìn)行了研究。 (2) 大直徑頂管休頂 時(shí)的力學(xué)狀態(tài)和止退技術(shù)方面 國(guó)內(nèi)外學(xué)者們?cè)陧敼茼斶M(jìn)時(shí)側(cè)向摩阻力的計(jì)算和長(zhǎng)距離頂管注漿減摩方面進(jìn)行了很多研究。 楊宏燕 等 （ 2020） 對(duì)頂管機(jī)糾偏特性分析的基礎(chǔ)上提出了頂管機(jī)軸線(xiàn)控制的虛擬軌跡模型、方向變化輸入模型和向量控制輸出模型， 但僅局限于試驗(yàn)階段； 范桂芳等（ 2020） 、 張朝彪（ 2020）從不同的角度分析了頂管姿態(tài)控制技術(shù)與控制要點(diǎn)，但均局限于具體的工程，而沒(méi)有形成共識(shí)。 因此， 需要 對(duì)超長(zhǎng)距離、深埋、 大直徑 鋼頂管機(jī)頭姿態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)、大直徑頂管休頂時(shí)的止退技術(shù) 、長(zhǎng)距離頂管姿態(tài)測(cè)量 和實(shí)時(shí)顯示 技術(shù) 開(kāi)展深入 研究，對(duì)超 長(zhǎng)距離 、 大直徑 、 鋼頂管施工節(jié)能與環(huán)境控制技術(shù) 開(kāi)展深入 研究， 為 嚴(yán)橋支線(xiàn) C9 標(biāo)頂管 工程 的 順利實(shí)施提供理論依據(jù)和有力的技術(shù) 支持 ，并 為 今 后類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)與施工提供寶貴的理論和經(jīng)驗(yàn)。工程上常用的激光接收光靶為固定靶，此時(shí)若頂管機(jī)頭發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光靶接收裝置測(cè)量得到的偏斜值并不能直接反映頂管機(jī)頭的實(shí)際偏斜，而是要經(jīng)過(guò)一定的換算，這勢(shì)必會(huì) 增加頂管姿態(tài)測(cè)量的復(fù)雜性。C 1 5 44 . 0 99 04 . 3 0C 1 5 64 . 8 09 24 . 3 6C 1 5 94 . 9 09 34 . 3 2C 1 6 14 . 4 3Y C 3 54 . 5 7C 1 6 44 . 2 8C 1 6 54 . 2 4C 1 5 54 . 3 2Y C 3 34 . 7 99 14 3 2C 1 5 73 . 4 2C 1 5 83 . 8 9Y 1 84 . 4 9C 1 6 03 . 7 99 44 . 2 4C 1 6 24 . 2 2C 1 6 34 . 2 69 64 . 2 0C 1 6 64 . 1 6Y C 3 46 . 0 49 54 4呂家浜哈雷路愛(ài)迪生路176。潛水水位埋深隨季節(jié)、氣候、湖汛等因素而有所變化。 根據(jù)頂管施工段工程地質(zhì)剖面圖分析，頂管井施工涉及到① ② ③ ③ 1夾 、④、⑤ 1－ ⑥ 、 ⑦ 1 層 ， 頂管主要穿越 第③ ③ 1 夾 及④層。 嚴(yán)橋支線(xiàn)工程 C9 標(biāo) 頂管 工程分為 三段，第一段從工作井 J37 頂?shù)浇邮站?J36，長(zhǎng) ，水平頂進(jìn)；第二段從工作井 J37頂?shù)浇邮站?J38，長(zhǎng) ，以 ‰上坡， 接收井與始發(fā)井 落差近 2m；第三段從工作井 J36 頂?shù)浇邮站?J35，長(zhǎng) ，水平頂進(jìn)。 青草沙水源地位于長(zhǎng)江口南北港分流口長(zhǎng)興島北側(cè)，中央沙、青草沙以及北小泓、東北小泓等水域范圍。 DN3600 長(zhǎng)距離鋼頂管 專(zhuān)項(xiàng)控制技術(shù)研究 主持單位： 上海水務(wù)建設(shè)工程有限公司 參加單位： 同濟(jì)大學(xué) 二零 一零 年 六 月 十一 日 i目 錄 1 概述 ............................................................................................................................1 青草沙水源地原水工程嚴(yán)橋支線(xiàn)工程 C9 標(biāo)頂管工程概述 .................................... 1 工程簡(jiǎn)介 ................................................................................................. 1 工程地質(zhì)條件 .......................................................................................... 2 水文地質(zhì)條件 .......................................................................................... 3 周邊環(huán)境 ................................................................................................. 3 課題研究背景及意義 ........................................................................................... 5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................. 6 主要研究?jī)?nèi)容 ...................................................................................................... 9 課題的創(chuàng)新點(diǎn) .................................................................................................... 10 2 大直徑鋼頂管姿態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究 .................................................................. 11 頂管 土體系統(tǒng)的相互力學(xué)作用研究 ................................................................... 11 頂管施工引起土體擾動(dòng)機(jī)理分析 ............................................................ 11 管周土體對(duì)頂管的力學(xué)作用分析 ............................................................ 14 頂管姿態(tài)的影響因素分析 .................................................................................. 20 頂管軸線(xiàn)姿態(tài)的影響因素分析 ............................................................... 20 頂管環(huán)向姿態(tài)的影響因素分析 ............................................................... 21 頂管姿態(tài)控制的技術(shù)措施研究 ........................................................................... 22 頂管軸線(xiàn)姿態(tài)控制技術(shù)措施研究 ............................................................ 22 頂管環(huán)向姿態(tài)控制技術(shù)措施研究 ............................................................ 25 長(zhǎng)距離頂管軸線(xiàn)測(cè)量控制技術(shù)研究 .................................................................... 30 激光接收裝置 ........................................................................................ 30 綜合測(cè)量方法 ........................................................................................ 33 測(cè)量控制效果 ........................................................................................ 35 長(zhǎng)距離頂管姿態(tài)實(shí)時(shí)在線(xiàn)可視化系統(tǒng) ................................................................. 41 小結(jié) .................................................................................................................. 45 3 大直徑頂管休頂 時(shí)的力學(xué)狀態(tài)和止退技術(shù)研究 ..................................................47 頂管休頂時(shí)的正面土壓力計(jì)算方法研究 ............................................................. 47 頂管休頂時(shí)后退側(cè)摩阻力的影響因素和計(jì)算方法研究 ........................................ 49 頂管休頂時(shí)后退側(cè)摩