【正文】 機長徑比（即糾正靈敏度）為L/D=。糾偏系統(tǒng)由4臺150T雙作用油缸及控制閥件組成，4組油缸呈斜向正交布置，每個糾偏油缸都通過萬向鉸將頂管掘進機前后殼體連接在一起，使頂管掘進機能在一定范圍內(nèi)任意做出糾偏運作。4組糾偏油缸由4個三位四通電磁換向閥控制，每個油缸的前后腔均安裝有平衡閥，當(dāng)糾偏油泵關(guān)閉時，平衡閥能將油缸前后腔油路關(guān)閉，使油缸內(nèi)始終保持高壓，確保糾偏動作的可靠。糾偏鉸處有兩道密封圈進行密封，密封圈由環(huán)向壓板通過壓緊螺栓緊，其中靠前的一道密封圈軸向擋板是可拆卸的，當(dāng)密封圈損壞時，可以拆下?lián)醢?，剝出密封圈加以更換。小刀盤和螺旋機分別通過減速器由電動機驅(qū)動，螺旋機采用軸向出土的方式，可以增加土箱的容積，提高工作效率。加泥式小刀盤土壓平衡頂管機的工作原理是：由掘進機正面的小刀盤攪拌、切削土體，刀盤上的幾排鎢鋼刀可以有效地削正面土體，土體被切削以后，通過刀盤上的開口進入刀盤的密封艙，密封艙內(nèi)的土壓力由兩只土壓傳感器進行檢測，通過土壓平衡控制器來調(diào)節(jié)螺旋機轉(zhuǎn)速，從而達到控制密艙內(nèi)土壓的目的該頂管掘進機采用土壓平衡機理，即將正面壓力控制在土體的主動土壓力與被動土壓力之間，維持開挖面的穩(wěn)定。小于主動土壓力，會導(dǎo)致地表沉陷，大于被動土壓力，會引起面隆起。該掘進機由PLC控制，能自動調(diào)整螺旋機轉(zhuǎn)速，因此能有效維持開挖面土體的穩(wěn)定。二、主頂裝置主頂裝置共有六只千斤頂，分兩列布置。主頂千斤頂為等推力雙沖程千斤頂，，無須加放頂塊。每只最大頂力為150T，主頂最大總頂力為900T，滿足設(shè)計頂力的要求。主頂動力站由一臺63ml/r的軸向柱塞泵驅(qū)動，可以滿足5cm/min的頂進速度，另外也可能通過調(diào)節(jié)變頻器來改變油泵流量，從而控制頂速。主頂千斤通過一個頂進環(huán)作用在管節(jié)尾部，使管節(jié)能均勻受力，千斤頂?shù)暮狭χ行膽?yīng)位于管節(jié)中心，以免頂進軸線產(chǎn)生偏差。主頂裝置上裝有活動底架，便于調(diào)整軸線。頂進用的導(dǎo)軌上也裝有活動底底架，除了用于調(diào)整軸線外，還可以頂進施工中根據(jù)需要調(diào)節(jié)砼管節(jié)位置的高底，保證洞口處的橡膠止水圈順利套在頂管機及管節(jié)上。第三節(jié)、頂進設(shè)備安裝一、把地面上建立的測量控制網(wǎng)絡(luò)引放至工作井內(nèi)，并建立相應(yīng)的地面控制點，便于頂進施工時進行復(fù)測。工作井內(nèi)測量放樣，精確測放出頂進軸線。二、安裝頂進后靠。后靠采用整塊箱型結(jié)構(gòu)鋼后靠，與井壁的接觸面積為15m2范圍，以擴大井壁受力面積，有利于工作井的穩(wěn)定。頂進后靠的平面應(yīng)垂直于頂進軸線，后靠與井壁結(jié)構(gòu)砼之間的空隙要用砂漿或是砼填塞密實。三、主油缸安裝安裝主油缸時應(yīng)按操作規(guī)程施工，不平行度在水平方向不允許超過3毫米，在垂直方向不允許超過2毫米。六臺千斤頂共同作用，則其規(guī)格應(yīng)一致，同步行程應(yīng)統(tǒng)一，且每臺千斤頂使用壓力不應(yīng)大于額定工作壓力的70%。為了減少后座傾覆、偏斜，千斤頂受力的合力位置應(yīng)位于后座中間，用4臺或6臺千斤頂雙層布置時，其合力位置在管道中心以下0~20厘米處，每層千斤頂高度應(yīng)與環(huán)形頂鐵受力位置相適應(yīng)。主油缸先安裝四臺，油路必須并聯(lián)，使每臺千斤頂有相同的條件，每臺千斤頂應(yīng)有單獨的進油退鎬控制系統(tǒng)。以后視頂力和土質(zhì)，摩阻力情況決定增加只數(shù)，要求將頂力控制在6000KN左右。千斤頂應(yīng)根據(jù)不同的頂進阻力選用，千斤頂?shù)淖畲箜斏扉L度應(yīng)比柱塞行程少10厘米。油泵必須有限壓閥，濾油器，溢流閥和壓力表等保護裝置，安裝完畢后必須進行試車，檢驗設(shè)備的完好情況。四、導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝時，應(yīng)復(fù)核管道的中心位置，2根導(dǎo)軌必須互相平行，等高，導(dǎo)軌面的中心標高應(yīng)按設(shè)計管底標高適當(dāng)拋高（～1厘米）。安裝導(dǎo)軌時，要在穿墻下留出一定空隙，為焊接拼管之用。正確計算兩根導(dǎo)軌的內(nèi)距。A=2√[D—（h—e）] （h—e）式中A：兩導(dǎo)軌內(nèi)距 D：頂管外徑 h：導(dǎo)軌高 e：管外底距枕木的距離導(dǎo)軌材料必須直順，安裝嚴格控制高程、內(nèi)距及中心線，導(dǎo)軌高程及內(nèi)距允許偏差為177。2mm，兩軌中心線允許偏差為3mm。五、工作井內(nèi)的平面布置。搭建井內(nèi)工作平臺、安裝配電箱，主頂動力箱、控制臺等，敷設(shè)各種電纜、管油路等，井內(nèi)平面布置要求布局合理，保證安全，方便施工。地面輔助設(shè)備的安裝及平面布置。輔助設(shè)備主要有拌漿系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，電瓶車充電間等的安裝及調(diào)試，此外還有管節(jié)堆場、材料堆場、安全護欄等的布置。地面輔助工作及井內(nèi)安裝結(jié)束后，吊放頂管機，接通電氣、液壓等系統(tǒng)，進行出洞前的總調(diào)試。第四節(jié)、穿墻技術(shù)措施一、穿墻前要做好各項檢查穿墻前應(yīng)對工具管進行檢查試驗。液壓糾偏系統(tǒng)無滲漏，工具管糾偏靈活，測角表要調(diào)整為零。水力機械試運轉(zhuǎn)半小時正常工作，管路無漏水。壓縮空氣管路接通后試運轉(zhuǎn)，操作室加壓試驗。泥漿系統(tǒng)試驗合格方可頂進。嚴格按照操作規(guī)程進行工作管穿墻一系列施工。二、技術(shù)措施出洞的封門采用外封門，外封門用30鋼封門，鋼封門外用防水玻璃布與防水涂布，洞門內(nèi)用兩道30鋼封門做橫梁，與外封門及洞預(yù)埋鐵焊接，外封門底部低于洞門300mm，插入由預(yù)埋鐵件組成的槽中，上部延伸至高于地面300mm，并與井體鋼筋連接，防止沉井時脫落。出洞前，先在洞口處安裝雙層止水帶，其作用是防止頂管機出洞時正面的水土涌入工作井內(nèi)，其另一個作用是防止頂進施工時壓入的減阻泥漿從此處流失，保證能夠形成完整有效的泥漿套，兩層橡膠止水板間可以壓注觸變泥漿，使管節(jié)一出洞便被泥漿包裹。為了防止鋼封門拔除后洞外土體涌入頂管機密封艙，在頂管機頂入洞圈前，用黃粘土填充密封艙，這樣既能平衡頂管機出洞時的部分正面土壓力，又有減小對洞口處土體的擾動和地表沉降。先在預(yù)留洞內(nèi)接長頂進導(dǎo)軌，并做好限位塊。在洞圈內(nèi)割除封門鋼橫梁，在洞們內(nèi)將鋼板樁頂松。將頂管機頂入止水帶內(nèi)，至頂管機端部離外封門約10cm時停止。拔除外封門。在測量監(jiān)控下頂管機繼續(xù)頂進，至主頂行程伸足。在頂管頂尾部燒焊限位塊，防止主頂千斤頂縮回時，頂管機在正面土體作用下退回?？s回主頂千斤頂，吊放砼管節(jié)。割除限位塊，繼續(xù)頂進。出洞后，頂管機和其后的第一至第三節(jié)砼管節(jié)用拉桿連在一起，形成一個整體。頂管機和砼管節(jié)連在一起后增加了穩(wěn)定性，對出洞后的一個階段的頂進施工十分有利，同時也便于在以后的頂進施工中對頂管機進行控制。第五節(jié)、頂進施工工藝頂進施工工藝圖井 下 測 量 放 樣安裝頂進機架與主頂裝置出 洞頂管機頂進，吊下第一節(jié)管管 節(jié) 頂 進頂完第一節(jié)管，吊下一節(jié)管管 節(jié) 拼 裝頂力接近許用頂力吊放中繼環(huán)同上，繼續(xù)頂進進洞，頂管機與管節(jié)分離輔助設(shè)施安裝循環(huán)閉水試驗，驗收加泥式小刀盤土壓平衡頂管機示意圖：①小刀盤 ②螺旋機 ③加泥孔 ④糾偏油缸 ⑤密封艙 ⑥土壓傳感器 ⑦人孔 ⑧改良土壤壓漿管頂管工藝圖：①砼管節(jié) ②汽吊 ③土箱 ④工作井 ⑤主頂油缸 ⑥后靠 ⑦頂環(huán)⑧機架 ⑨土箱與電機車 ⑩糾偏油缸 頂管機 中繼間出洞階段結(jié)束后，即可進行正常的頂進施工。小刀盤土壓平衡頂管掘進機采用計算機閉環(huán)控制的土壓平衡機理，電腦控制。小刀盤將土體攪拌后，經(jīng)由螺旋機送到密封艙板后出土。密封艙內(nèi)有兩個土壓傳感器將測定的土壓力轉(zhuǎn)換成電信號輸入到土壓平衡控制器內(nèi)，由其自動調(diào)節(jié)螺旋機變頻器，改變螺旋機轉(zhuǎn)速，從而改變出土速度，使之與主頂頂速相匹配，使土壓艙內(nèi)的壓力始終控制在土體的主動土壓力與被動土壓之間。頂進時，一般情況下主頂頂速是恒定的，隨著土質(zhì)的變化可能引起正面土壓力的變化，當(dāng)正面土壓力高于設(shè)定土壓力時，螺旋機出土加快，使正面土壓力下降，降到低于設(shè)定土壓力時，土壓平衡控制器又會調(diào)節(jié)螺旋機變頻，使出土減慢，土壓力回復(fù)到設(shè)定范圍，也就是維持一個動態(tài)平衡的過程。頂進施工時，必須根據(jù)覆土深度和土質(zhì)情況計算出機管掘進機正面的水土壓力，作為設(shè)定土壓力，輸入土壓平衡控制器，此后就可以靠土壓平衡控制器自動控制正面土壓力。土壓平衡控制器分手動和自動兩種控制方式，手動控制方式能將實際的正面土壓力控制在更小的波動范圍內(nèi)，對于控制地表沉降十分有利的。在整個施工過程中，要針對不同的覆土和土質(zhì)情況及時調(diào)整設(shè)定土壓力值，有利頂進的順利進行。頂管機的螺旋機采用軸向出土。螺旋機出的土直接卸在泥漿箱內(nèi)。一節(jié)管節(jié)頂進結(jié)束后，縮回主頂千斤頂，拆除洞口處的管線，吊放下一節(jié)管節(jié)，然后連接洞口處的管線，再繼續(xù)頂進。在頂管機和中繼間處應(yīng)放置應(yīng)急照明燈具，保證斷電或停電時管道內(nèi)的工作人員能順利撤出。在中繼間處壓漿總管用軟管過度。管道內(nèi)的設(shè)備安裝的管線布置，可采用預(yù)埋件或膨脹螺栓固定，凡采用預(yù)埋件固定的，應(yīng)在砼管節(jié)生產(chǎn)前，將預(yù)埋件圖紙?zhí)峤唤o砼管節(jié)生產(chǎn)廠家。第六節(jié)、管節(jié)接口處理措施管節(jié)接口處理是頂管工程的關(guān)鍵部分，保證做好接口部分是頂管工程成敗的關(guān)鍵，因此對組成接口的每一部分都必須嚴格遵照有關(guān)規(guī)程的要求逐一分別嚴格制作。頂進前應(yīng)對砼成品管、鋼套環(huán)、橡膠密封圈和襯墊板從尺寸、規(guī)格、性能、數(shù)量等均作詳細規(guī)定，必須符合標準設(shè)計圖的要求。頂進前還必須在現(xiàn)場作試安裝，對不合格的砼成品管應(yīng)予以剔除。橡膠圈的外觀和任何斷面都必須質(zhì)密、均勻、無裂縫、無孔隙或凹痕等缺陷，橡膠圈應(yīng)保持清潔、無油污，不能在陽光下直曬。鋼套環(huán)必須按設(shè)計要求進行防腐處理，刃口無疵點，焊接處平整，腳部和鋼板平面垂直，堆放時整齊擱平。襯墊材料為多層膠合板，其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系應(yīng)符合試驗曲線要求，誤差177。５％。粘貼時，凸凹口對中，環(huán)向間隙符合要求。插入安裝前滑動部位應(yīng)均勻涂薄層硅油等潤滑材料，對橡膠無侵蝕性，減少摩阻。嚴禁使用其它油脂及肥皂水等潤滑劑。承插時外力必須均勻，橡膠圈不移位、不反轉(zhuǎn)、不露出管外，否則應(yīng)撥出后重插。頂管結(jié)束后，應(yīng)按設(shè)計要求在內(nèi)間隙嵌以彈性密封膏，要求與二管口抹平。第七節(jié)、供電及照明長距離供電為了解決電壓降問題，一般采用高壓輸電，在盾構(gòu)施工中，都是采用高壓輸電解決壓降問題的。但是頂管施工有其特殊性，其管徑小，若采用高壓供電安全缺乏保障，因此我們是采用380V低壓輸電。為了防止電纜線接頭松動，接觸電阻增加而影響供電質(zhì)量，我們使用中間電纜接頭箱，既保證了接頭質(zhì)量，又可以避免包扎受潮而產(chǎn)生的漏電事故另外，上于變壓器到頂管作業(yè)點的距離較長，可能造成沿途的較大電壓降，為了防止不可預(yù)見情況的發(fā)生，我們還要安裝一套225A自動增壓裝置，當(dāng)線路壓降過大時，增壓裝置開啟，穩(wěn)定施工用電電壓，保證頂進設(shè)備的正常運作。頂進施工時，頂管機所需電力由操縱平臺上的電箱用電纜直接輸送到工作面，電纜采用三相五芯制，井口采用航空接頭，便于拆卸，管道內(nèi)用接頭箱進行電纜連接，確保使用安全。照明采用36V安全用電壓，由管道內(nèi)電箱中的IKVA變壓器提供36V電源，每只變壓器連接910只行燈進行照明，根據(jù)頂進長度來決定使用變壓器的數(shù)量。第八節(jié)、通訊、監(jiān)控頂管施工必須保證信息交換渠道的暢通，同時對施工操作人員要進行監(jiān)護，防止發(fā)生安全事故，因此我們設(shè)立了通訊監(jiān)控系統(tǒng)。通訊采用數(shù)字程控交換機，各聯(lián)絡(luò)點之間可以通過電話自由通訊，在管道內(nèi)空氣潮濕，應(yīng)使用防潮防爆的礦用電話機，以保證通話質(zhì)量。監(jiān)控采用了兩臺監(jiān)視器，分別對頂管機操作面和主頂操縱進行監(jiān)控。這樣地面人員能及時了解施工情況，發(fā)生問題可以立即著手解決。為了解決傳輸信號長距離輸送衰減的問題，將信號通過放大器放大后再送上地面，保證了圖象的清晰。第九節(jié)、頂管進洞技術(shù)措施為了保證頂管機能順利進入接收井頂留洞，在離接收井15m左右時要加強對頂進軸線的觀測，及時糾正頂進軸線的偏差，保證頂管機能順利地按設(shè)計軸線進入預(yù)留洞。為防止預(yù)留洞封門打開后洞外的土體涌入接收井內(nèi)，在頂管機到達接收井前，在接收井內(nèi)預(yù)留洞處安置一道橡膠止水帶，以防止頂管機進洞時水土涌入井內(nèi)。接收井內(nèi)按頂進軸線安裝接收機架，使頂管機能平衡地進入接收井，防止進洞后頂管機直接落到接收井底板上，造成后續(xù)管節(jié)接口質(zhì)量問題。頂管機進洞后，盡快把頂管機和砼管節(jié)分離，并把管節(jié)和工作井、接收井的接頭按設(shè)計要求進行處理。第十節(jié)、沉降觀測點的布置和觀測頂進施工的每個頂程都要布置地面沉降觀測點。出洞后的15m范圍內(nèi)每隔3m布置一個沉降觀測點，然后每隔5m布置一個沉降觀測點，在地面重要構(gòu)筑物處適當(dāng)增加沉降觀測點布置。在每一個頂程中還要布置兩道斷面沉降觀測點。沉降觀測點布置必須做到安全、可靠。對測量所用的儀器要經(jīng)常校核，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。頂進施工時，對沉降觀測點每天進行兩次觀測，對要保護的構(gòu)筑物處的觀測點適當(dāng)增加觀測的次數(shù)。并及時把測量數(shù)據(jù)反饋到施工人員手中，便于指導(dǎo)頂進施工。第十一節(jié)、保護地面構(gòu)筑物和對道路損壞的修復(fù)一、沿途設(shè)置沉降觀測點，同時設(shè)幾道斷面觀察點，每天二次觀測地表沉降量，將數(shù)據(jù)及時反饋到施工人員，以便根據(jù)沉降量，調(diào)整頂進參數(shù)。頂進的前20m作為試驗段，采集盡可能詳盡的數(shù)據(jù)。掌握在當(dāng)?shù)赝翆又许斶M的適宜的頂進參數(shù)據(jù)，同時控制好軸線，為以后頂進創(chuàng)造一良好的導(dǎo)向。頂進至地面構(gòu)筑物附近時，應(yīng)嚴格控制正面土壓力，將土壓力控制在盡可能小的范圍內(nèi)，保證出土量與頂進量相匹配。同時盡量少做糾偏運作，即使做糾偏動作，幅度也不宜過大。頂管穿越后，會存在一定的后期沉降，此時頂進仍在進行，必須不斷進行定點補壓漿，支護土體，補充失水的泥漿，直至頂進結(jié)束，補壓漿的地點和壓漿量均應(yīng)根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)來確定。頂進結(jié)束后，構(gòu)筑物下方，立即用水泥漿置換膨潤土泥漿以固定結(jié)土體，減少地表的最終沉降量。水泥漿仍由管道內(nèi)的壓漿孔壓注。二、若頂管施工時對原有道路有破壞，應(yīng)立即修復(fù)，恢復(fù)到原狀態(tài)。頂進施工中，必須嚴格執(zhí)行以上各項措施，將頂管對環(huán)境的影響降低到最小程度。第十二節(jié)、中繼間設(shè)置一、中繼間型式中繼間采用二段一鉸可伸縮的套筒承插式鋼構(gòu)件，偏轉(zhuǎn)角度=177。2176。，端頭結(jié)構(gòu)形式與“F”型鋼筋砼管節(jié)相同，中繼間由16只50t千斤頂推動，總頂力達到800t，千斤頂行程為30cm。在鉸接處設(shè)置二道可徑向調(diào)節(jié)密封間隙的密封裝置，確保頂進時不漏漿，并設(shè)置4只可以壓注1號鋰基潤滑脂的油嘴，以減少頂進時密封圈的磨損。在正