【文章內(nèi)容簡介】 15 頂進計算 頂進設(shè)備允許最大頂力 1)頂進設(shè)備允許最大頂力 4臺 2021KN 雙沖程油缸，總推力為 8000KN。 2) 控制頂力的確定 本工程根據(jù)以上計算確定為： D1800： F 控 ＝ 4140KN 頂力計算與中繼 間設(shè)置方案 1) 機頭迎面阻力 D1800 F1＝ rHtg2(45176。 +18176。 /2)*A ＝ 18*【π *(1800247。 2)2】 ＝ 620KN 2) 機頭外壁阻力 D1800 F2＝π d*L0*f0 ＝π ***15 ＝ 382KN 16 3) 管外壁摩阻力 D1800 F3＝π DLf(以最長一節(jié) 406m 計算 ) ＝π *406*3 ＝ 6884KN 4) 總阻力 D1800 F＝ F1+F2+F3＝ 620+382+6884=7886KN 由于以上總阻力接近其控制頂力 ,所以本工程計劃設(shè)一個中繼間。 3．中繼環(huán)設(shè)計 為提高工程的可靠性，中繼間安裝 16 只 500KN 雙作用油缸，總推力 8000KN（實際控制頂力為 6000KN），油缸行程為 500mm，由于中繼環(huán)的實際總推力是頂進阻力引起的，所以在正 常頂進條件下，中繼環(huán)液壓系統(tǒng)工作壓力較低，設(shè)備故障率小，可靠性高。中繼間的結(jié)構(gòu)形式是經(jīng)過立車切削加工的，尺寸精度高。在中繼間處設(shè)一臺液壓動力機組，中繼間和主頂進裝置由 PLC可編程序計算器實現(xiàn)預(yù)定的聯(lián)動，只需一名操作人員就可控制。在中繼間處還安置了行程儀傳感器，在操縱臺上顯示出行程讀數(shù)，以便操作人員控制。 由于中繼間啟動伸縮次數(shù)很多。密封圈極易摩損失效而發(fā)生漏水、漏泥砂、漏漿等現(xiàn)象，給工程帶來嚴重后果，甚至發(fā)生工程事故。為此本工程中繼間結(jié)構(gòu)采用徑向可調(diào)密封形式，并設(shè)二道密封圈。在二道密封圈之間設(shè)置 4只可以壓注 潤滑油脂的油嘴，以減輕頂進時密封圈的摩損。還設(shè)置有 4只注漿孔，頂進時可進行同步注漿，以減小頂進阻力。（見下圖） 17 中繼間主要技術(shù)參數(shù)： 中繼間外形尺寸： D d L＝φ 1820φ 1780 2021mm 油缸數(shù)量： 16 只 油缸尺寸： D d L＝φ 236φ 180 1000mm 油缸行程： S=500m 限定油壓： P 額 ＝ 22Mpa 限定推力： F 額 ＝ 6000KN 最高油壓： Pmax＝ 最大推力： Fmax＝ 8000KN 頂進速度： V=050mm／ min 油泵型號 : ZB520高壓油泵 Pmax= Q=18L/min 電機型號： Y160M— 4 N=15KW n＝ 1450r／ min 觸變泥漿 1) 觸變泥漿的材料與配方 泥漿潤滑減摩劑又稱觸變泥漿，是由膨潤土、 CMC(粉末化學(xué)漿糊 )、純堿和水按一定比例配方組成。不同的土質(zhì)，應(yīng)采用不同的配方，才能滿足不同的需要。 膨潤土是觸變泥漿的主要材料，作為頂管施工用的膨潤土應(yīng)選鈉基膨潤土，由其拌制成的漿液，觸變以后的流動性和靜止下來的膠凝性、固化性都比鈣基膨潤土拌制 18 的漿液要 好，對土層的支承和潤滑效果好。但是，我國的膨潤土多為鈣基膨潤土，所以一般用鈣基土進行鈉化處理。 本工程同步注漿和補漿用同一根管路系統(tǒng)，選用同種配方的漿液。 2) 觸變泥漿的制漿工藝 理論和實際施工表明，除了材料的選擇和配方以外，觸變泥漿的制漿工藝對注漿減摩效果影響很大。攪拌要充分，攪拌后靜置時間一般要 12 小時以上，對同一配方的材料，攪拌不充分，靜置時間短，其最終流限可以降低一倍以上。為此，我們設(shè)計了高速拌漿器，經(jīng)高速拌漿 30分鐘以上抽入儲漿箱靜置，儲漿箱的容積為 5m3,充分滿足供漿要求。在儲漿箱內(nèi)另設(shè)三臺攪 拌器，靜置 6 小時后，再次攪拌，待 12 小時以后抽入另一臺高速攪拌器，經(jīng)再次高速攪拌壓入總管。 3) 觸變泥漿系統(tǒng)的管路布置 系統(tǒng)管路采用同一根總管，總管為 2〞白鐵管，從地面將漿液通過一臺液壓注漿泵注入支管，在管內(nèi)通過二臺中間接力壓漿站送到機頭，以滿足機尾同步注漿，由地面將漿液通過另一臺液壓注漿泵壓入支管，并送入管內(nèi)另二臺中間壓漿站，通過這二臺壓漿站執(zhí)行補漿工藝。支管為 G1〞采用耐高壓橡膠頂管和接頭。在總管上，每隔 100m 設(shè)一只壓力表，支管僅在機尾同步注漿斷面設(shè)二只壓力表。 4) 觸變泥漿系統(tǒng)的壓注方法 制定合理的操作規(guī)程，使頂進時形成的建筑空隙及時用潤滑泥漿所填補，形成泥漿套，達到減少摩阻力和地面沉降，要達到這一目的，就必須嚴格執(zhí)行頂管注漿操作規(guī)程，由專人操作，質(zhì)量員檢查嚴格把好質(zhì)量關(guān)。壓漿時必須堅持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補漿”的原則，補漿應(yīng)按順序依次進行，每班不少于 2次循環(huán)，定量壓注。 a)同步跟蹤注漿 地面泥漿站配制好的觸變泥漿，經(jīng)液壓注漿泵增壓后，進入輸漿總管，通過環(huán)形分管注入頂管機及管節(jié)的壓漿孔形成泥漿套。當(dāng)管節(jié)頂進時，利用掘進機尾部環(huán)向均勻布置的四只壓漿孔，與頂進同步進行跟 蹤注漿，以確保當(dāng)掘進機向前時在其后形成的環(huán)形空隙立即被泥漿所充填，從而形成完整的泥漿環(huán)套。 b)補壓漿 管節(jié)在頂進過程中，由于有部分漿液流失到土層中去，因此必須利用砼管節(jié)上的壓漿孔進行補壓漿。一般在一節(jié)管節(jié)頂進結(jié)束后，就應(yīng)進行補壓漿。而且還要視每段頂進的阻力情況，隨機采取分段補壓漿。 19 c)壓漿量與注漿壓力 壓漿量原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節(jié)外理論空隙體積的 5 倍左右，補壓漿量一般為管節(jié)外理論空隙體積的 3 倍左右。 注漿壓力值不宜過高也不應(yīng)過小，據(jù)采用漿液的粘度和管路輸送長度，我們通過 試頂后，壓漿站的壓力控制在 ～ 較為合適。 5) 壓漿工藝質(zhì)量的判別和修正 a) 在管內(nèi)注漿總管上每隔 100m 設(shè)一只隔膜式壓力表，在機尾注漿斷面的支管上也各設(shè)一只壓力表。頂管過程中，作業(yè)人員每班應(yīng)記錄各表頭壓力值。判斷方法；如果支管路上，四個壓漿點的壓力值明顯不同，說明沒有形成環(huán)狀漿套。這樣就必須在壓力較小的壓漿孔處壓漿，或者把壓力超高的壓漿孔處的漿液放掉一些，以使各孔壓力均衡，形成整環(huán)漿套。在無壓力表的支管路上，可用手觸摸支管，如感覺有靜止情況，說明該支管堵塞，應(yīng)予排除。在總管路上，若壓力 表超過預(yù)定值，說明壓漿量太大，反之說明壓漿量不夠，應(yīng)給以及時調(diào)整。 b) 在頂進過程中，可以從主頂系統(tǒng)的液壓力值推算出頂進阻力。繪出頂力曲線變化圖。如果該曲線顯示頂力突然升高，就說明壓漿工藝出現(xiàn)問題，應(yīng)立即查明原因，及時調(diào)整。 進出洞口 洞口止水裝置（見圖） 根據(jù)設(shè)計預(yù)留的法蘭，我們在法蘭上安裝工作井洞口止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道保持同心，誤差應(yīng)小于 2cm。工作井洞口止水裝置密封為橡膠止水法蘭。在橡膠止水法蘭之前應(yīng)預(yù)埋注漿孔，以便壓注膨潤土泥漿。 a、基坑導(dǎo)軌、主頂油缸架 、承壓壁、出洞口應(yīng)嚴格控制好設(shè)計軸線，安裝精度高，并確保牢固穩(wěn)定。 b、機頭出洞口推進時調(diào)整好主頂油缸編組，以防機頭出洞入土后叩頭。 20 接口 焊接 本工程是 D1800 鋼管 ,每 6米一段頂進 ,那么接口就需要焊接。焊接首要是拼管口 ,兩個管口拼之前要把兩根鋼管焊縫錯開至少 80 厘米 ,管口一定要拼裝平整、杜絕錯口 ,拼好之后管口留 5毫米間隙 ,這樣更容易焊透。 (如圖 ) 由于本工程管徑比較大 ,頂管不易停留時間過長 ,那么為了節(jié)約時間我們每道焊縫安排4 人焊接 ,里外各兩人 ,焊接前要清理坡口里的垃圾和除銹 ,焊接時要注意不要有夾渣和氣孔 ,焊縫要飽滿不要咬邊 ,外表要光滑、美觀。 21 鋼管防腐 本工程 管道在專業(yè)廠內(nèi)制作， 管 道 內(nèi)壁采用二底二面防腐，材料采用 IPN87102B 型飲水容器 防腐涂料 （ GB/T172191998） 。頂管外壁 涂底漆二道面漆三道 。 1） IPN87102B型飲水容器防腐涂料 產(chǎn)品要求 ○1產(chǎn)品應(yīng)具有出廠合格證，必須包裝完好，標(biāo)志清晰，無破損，無滴漏。 ○2每一噸產(chǎn)品需檢查一份出廠檢驗單，留作施工驗收時備查。 ○3產(chǎn)品開 箱使用前必須逐一察看容器標(biāo)簽，驗定產(chǎn)品型號、名稱、批號、重量、生產(chǎn)廠名和生產(chǎn)日期，不得使用過期變質(zhì)的產(chǎn)品。 2）產(chǎn)品運輸和儲存 ○1產(chǎn)品運輸中應(yīng)防止雨淋、日光爆曬，并應(yīng)符合運輸部分有關(guān)規(guī)定。 ○2產(chǎn)品必須妥善保管，密封貯存在通風(fēng)干燥處，防止日光照射，并隔離火源，遠離熱源，夏季溫度高于 35℃時，應(yīng)采取降溫措施。 22 ○3產(chǎn)品自生產(chǎn)之日起，保質(zhì)期為十個月，產(chǎn)品應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)用完。 3）鋼管除銹施工工藝 檢查鋼管表面，清除油污雜物 ，頂管內(nèi)壁采用噴砂除銹。噴砂完畢，檢查質(zhì)量，達到 級標(biāo)準(zhǔn)，記錄填表，提交甲方驗收。 管道對接完工后，對接焊處進行打磨清潔，達成 級 標(biāo)準(zhǔn)。 4）管道防腐涂裝施工工藝 除銹質(zhì)量達標(biāo)后，當(dāng)即進行管道防腐涂料的噴涂。 5）涂層質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn) ○1表現(xiàn)：目測逐根逐層檢查，要求涂層飽滿、平整、無氯泡、磨面、皺紋、鼓包。 ○2層厚：用測厚儀或針刺法測查涂層厚度，應(yīng)符合設(shè)計要求。 ○3粘附力：待涂層完全固化后（一般七天） ，在其上切一夾角為 45176。 ~60176。的切口，從角尖端撕開防腐層，破壞處鋼鐵表面仍為該材料所覆蓋，不得露鐵。 ○4用直流電火花檢漏儀（涂層缺陷檢查儀）檢測防腐層的連續(xù)完整性，以不打火花為合格，最低檢漏電壓為 ，發(fā)現(xiàn)針孔應(yīng)予以補涂。 6）施工及注意事項 ○1認真清除被防腐鋼管表面的油污、塵土、焊渣、氧化皮及疏松的銹蝕物。 ○2噴涂時一道基本固化后（即表干），才可進