【正文】 機(jī)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(jìn)機(jī)前后殼體連接在一起，使頂管掘進(jìn)機(jī)能在一定范圍內(nèi)任意做出糾偏運(yùn)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(jìn)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(jī)分別通過減速器由電動機(jī)驅(qū)動，螺旋機(jī)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(jī)的工作原理是：由掘進(jìn)機(jī)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(jìn)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(jìn)行檢測，通過土壓平衡控制器來調(diào)節(jié)螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制密艙內(nèi)土壓的目的該頂管掘進(jìn)機(jī)采用土壓平衡機(jī)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(jìn)機(jī)由PLC控制，能自動調(diào)整螺旋機(jī)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)及管節(jié)上。第三節(jié)、頂進(jìn)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(diǎn)，便于頂進(jìn)施工時進(jìn)行復(fù)測。工作井內(nèi)測量放樣，精確測放出頂進(jìn)軸線。二、安裝頂進(jìn)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(kuò)大井壁受力面積，有利于工作井的穩(wěn)定。頂進(jìn)后靠的平面應(yīng)垂直于頂進(jìn)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(shí)。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(dú)的進(jìn)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(jìn)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(hù)裝置，安裝完畢后必須進(jìn)行試車，檢驗(yàn)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(biāo)高應(yīng)按設(shè)計(jì)管底標(biāo)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(jì)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(yán)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(hù)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(jī)，接通電氣、液壓等系統(tǒng)，進(jìn)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(xiàng)檢查穿墻前應(yīng)對工具管進(jìn)行檢查試驗(yàn)。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(jī)械試運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)，操作室加壓試驗(yàn)。泥漿系統(tǒng)試驗(yàn)合格方可頂進(jìn)。嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)密封艙，在頂管機(jī)頂入洞圈前，用黃粘土填充密封艙，這樣既能平衡頂管機(jī)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(jìn)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(jī)頂入止水帶內(nèi)，至頂管機(jī)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(jī)繼續(xù)頂進(jìn)，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(jī)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(jìn)。出洞后，頂管機(jī)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(jī)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(jìn)施工十分有利，同時也便于在以后的頂進(jìn)施工中對頂管機(jī)進(jìn)行控制。第五節(jié)、頂進(jìn)施工工藝頂進(jìn)施工工藝圖井 下 測 量 放 樣安裝頂進(jìn)機(jī)架與主頂裝置出 洞頂管機(jī)頂進(jìn)，吊下第一節(jié)管管 節(jié) 頂 進(jìn)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(jìn)進(jìn)洞，頂管機(jī)與管節(jié)分離輔助設(shè)施安裝循環(huán)閉水試驗(yàn)，驗(yàn)收加泥式小刀盤土壓平衡頂管機(jī)示意圖：①小刀盤 ②螺旋機(jī) 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(jī)架 ⑨土箱與電機(jī)車 ⑩糾偏油缸 頂管機(jī) 中繼間出洞階段結(jié)束后，即可進(jìn)行正常的頂進(jìn)施工。小刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)采用計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制的土壓平衡機(jī)理，電腦控制。小刀盤將土體攪拌后，經(jīng)由螺旋機(jī)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(jī)變頻器，改變螺旋機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)施工時，必須根據(jù)覆土深度和土質(zhì)情況計(jì)算出機(jī)管掘進(jìn)機(jī)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(shí)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(jìn)的順利進(jìn)行。頂管機(jī)的螺旋機(jī)采用軸向出土。螺旋機(jī)出的土直接卸在泥漿箱內(nèi)。一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)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(jìn)。在頂管機(jī)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(yán)格遵照有關(guān)規(guī)程的要求逐一分別嚴(yán)格制作。頂進(jìn)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(xì)規(guī)定，必須符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖的要求。頂進(jìn)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(jì)要求進(jìn)行防腐處理，刃口無疵點(diǎn)，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(yàn)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(yán)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(jì)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(diǎn)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(jìn)設(shè)備的正常運(yùn)作。頂進(jìn)施工時，頂管機(jī)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(jìn)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(jìn)行照明，根據(jù)頂進(jìn)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(jìn)行監(jiān)護(hù)，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(jī)，各聯(lián)絡(luò)點(diǎn)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(jī)，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(jī)操作面和主頂操縱進(jìn)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(jìn)洞技術(shù)措施為了保證頂管機(jī)能順利進(jìn)入接收井頂留洞，在離接收井15m左右時要加強(qiáng)對頂進(jìn)軸線的觀測，及時糾正頂進(jìn)軸線的偏差，保證頂管機(jī)能順利地按設(shè)計(jì)軸線進(jìn)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(jī)到達(dá)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(jī)進(jìn)洞時水土涌入井內(nèi)。接收井內(nèi)按頂進(jìn)軸線安裝接收機(jī)架，使頂管機(jī)能平衡地進(jìn)入接收井，防止進(jìn)洞后頂管機(jī)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(jī)進(jìn)洞后，盡快把頂管機(jī)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(jì)要求進(jìn)行處理。第十節(jié)、沉降觀測點(diǎn)的布置和觀測頂進(jìn)施工的每個頂程都要布置地面沉降觀測點(diǎn)。出洞后的15m范圍內(nèi)每隔3m布置一個沉降觀測點(diǎn)，然后每隔5m布置一個沉降觀測點(diǎn)，在地面重要構(gòu)筑物處適當(dāng)增加沉降觀測點(diǎn)布置。在每一個頂程中還要布置兩道斷面沉降觀測點(diǎn)。沉降觀測點(diǎn)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(zhǔn)確性。頂進(jìn)施工時，對沉降觀測點(diǎn)每天進(jìn)行兩次觀測，對要保護(hù)的構(gòu)筑物處的觀測點(diǎn)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(jìn)施工。第十一節(jié)、保護(hù)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(diǎn)，同時設(shè)幾道斷面觀察點(diǎn)，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(jìn)參數(shù)。頂進(jìn)的前20m作為試驗(yàn)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(jìn)的適宜的頂進(jìn)參數(shù)據(jù)，同時控制好軸線，為以后頂進(jìn)創(chuàng)造一良好的導(dǎo)向。頂進(jìn)至地面構(gòu)筑物附近時，應(yīng)嚴(yán)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(jìn)量相匹配。同時盡量少做糾偏運(yùn)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(jìn)仍在進(jìn)行，必須不斷進(jìn)行定點(diǎn)補(bǔ)壓漿，支護(hù)土體，補(bǔ)充失水的泥漿，直至頂進(jìn)結(jié)束，補(bǔ)壓漿的地點(diǎn)和壓漿量均應(yīng)根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)來確定。頂進(jìn)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(jìn)施工中，必須嚴(yán)格執(zhí)行以上各項(xiàng)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(dá)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(jìn)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(jìn)時密封圈的磨損。在正