泥水平衡顶管在管道穿越铁路中的应用幻灯片PPT课件.ppt

泥水平衡顶管机 在管道穿越铁路路基中的应用 武汉江腾工程公司 1 一 前言 现代城市建设要求在不影响地表建筑物的情况下修建管道 通道 非开控技术能有效解决这些难题 并能提供安全及经济的施工方法 非开挖技术是在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等方面解决了城市施工中的难题 并能应付最恶劣的地下土壤条件 顶管技术是非开挖技术重要的组成部分 该技术适用范围较广 但在铁路施工中应用甚少 我单位在2009年购置了2台泥水平衡顶管机 现已成功穿越5条管线 现将我们掌握的技术向各位领导汇报 2 二 非开挖技术及顶管机简介 3 二 非开挖技术及顶管机简介 4 二 非开挖技术及顶管机简介 泥水平衡顶管施工优点1 适用的土质范围比较广 如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下 它也能适用 2 可有效地保持挖掘面的稳定 对所顶管道周围的土体扰动比较小 相应的对列车 公路交通影响也比较小 3 与其他类型顶管比较 泥水平衡顶管施工时的总推力比较小 适宜于长距离顶管 5 二 非开挖技术及顶管机简介 泥水平衡顶管施工优点4 顶管机有专门的纠偏系统 易控制管道方向 可满足较高的管道就位精度 5 施工进度较快 6 工作坑内的作业环境比较好 作业也比较安全 由于它采用泥水管道输送弃土 不存在吊土 搬运土方等容易发生危险的作业 它可以在大气常压下作业 也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题 6 三 泥水平衡顶管机施工介绍 1 顶管机技术参数 2400泥水平衡顶管机 机头外径2900mm 管道外径2860mm 管道内径2400mm 机头长4800mm 自重27t 机头总功率93KW 1500泥水平衡顶管机 机头外径1820mm 管道外径1800mm 管道内径1500mm 机头长4200mm 自重9t 机头总功率50KW 7 三 泥水平衡顶管机施工介绍 2 泥水平衡顶管施工工艺 泥水平衡式顶管主要工作步骤 8 三 泥水平衡顶管机施工介绍 顶进施工工序顶进工作流程如下 安放机头 安装承接口钢环 安装连接电缆 油管 进出泥水管路 注浆管路 伸出顶镐活塞杆 顶进 缩回顶镐活塞杆 拆出承接口钢环 拆除机头管内电缆 油管 进出泥水管路 注浆管路 安放钢筋砼管继续再顶 9 三 泥水平衡顶管机施工介绍 施工测量顶管测量工具采用激光经纬仪进行水平及中心线的测量 并用激光进行导向 激光经纬仪可把管道前进方向显示在顶管机靶盘上 通过摄像头操作员可在操作台上直接看见 在管道进入土层过程中 每顶进1节管道对激光经纬仪进行一次校核 10 三 泥水平衡顶管机施工介绍 顶管纠偏纠偏应贯穿在顶进施工的全过程 尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段 对于发生滚动偏差 由于刀盘正反向均可以旋转 因此通过反转顶管机刀盘就可以纠正滚动偏差 当管道发生横向或竖向偏差 利用顶管机的纠偏油缸进行纠偏 当机头出现下俯时 可伸出顶管机下方2个纠偏油缸 当机头出现上仰时 可伸出顶管机上方2个纠偏油缸进行纠偏 与竖直方向纠偏的原理一样 左偏时可伸出顶管机左方2个纠偏油缸进行纠偏 右偏时则可伸出顶管机右方2个纠偏油缸进行纠偏 发现较大偏差应分析发展趋势 采用分次逐步纠正 显示器上随时显示顶管顶进过程的偏差数据 操作人员可以根据电脑数据随时调整纠偏 并保持书面记录 11 三 泥水平衡顶管机施工介绍 3 泥浆减阻 减阻材料及工艺效果通过注浆工艺来减小管材与土壤的摩擦阻力 能够保证顶管的长距离施工 采用注浆工艺润滑 减阻后可以使顶距提高40 一70 同类机型在襄阳市政一次性穿越达150米 减阻用的主要材料是膨润土和水 辅助原料 如纯碱 纤维素CMC 缓凝剂等 12 三 泥水平衡顶管机施工介绍 3 泥浆减阻 泥浆浆液的拌制浆液用机械搅拌均匀 放入储浆罐中 须经3 4h存储待膨润土颗粒充分吸水膨胀 吸水率2h 430 方可使用 注浆压力注入到管材与土壤内的浆液压力要略高于地下水压力 一般在0 02MPa 0 15MPa 随距离增加压力增加 13 三 泥水平衡顶管机施工介绍 3 泥浆减阻 注浆工艺实施要点A 工作坑内止水墙洞口安装止水圈 防止龙门口跑漏浆 防止地下水进入基坑 B 管材安放管节环间安设橡胶圈 机头后要连续放置2 3节带孔管 然后采用隔3节放1节注浆孔管 C 顶管注浆减阻能否大幅度减小阻力与注浆质量 管道纠偏质量 土质特性 注浆管设计等有关 在施工中要综合考虑 14 三 泥水平衡顶管机施工介绍 3 泥浆减阻 注浆操作A 计划注浆量 泥浆的厚度在管外径圆周1cm左右乘以长度 按厚度的1 2倍考虑 B 注浆工作结束后可用水泥与粉煤灰配比浆液对触变泥浆进行置换 管线拆除后应及时将注浆孔封严 15 三 泥水平衡顶管机施工介绍 4 使用泥水平衡顶管的优越性采用泥水平衡顶管机可以克服淤泥 高含水的恶劣地质条件 成功穿越铁路 公路路基 与传统的施工方式相比 有四方面的优越性 一是下沉量小 铁路公路均为均匀下沉 通过及时整修 不会对列车运行 公路通行造成大的影响 线路整修工作量小 慢行时间段 二是贯穿精度高 管线中线误差可以控制在50mm以下 三是安全性能高 在施工中能避免发生塌土造成人身安全事故 四是进度快 24h平均进度在15米左右 16 三 泥水平衡顶管机施工介绍 5 施工注意事项 机头重心在机头前二分之一处 铺设滑道前要预埋地锚 在顶进时用倒链捆绑机头顶进 否则机头会下栽无法控制 顶进中必须时刻注意进水压力和泥舱压力 要大致保持平衡 泥舱压力过大则表示顶进速度过快 易堵塞管道 泥舱压力过小则表示顶进速度过慢 水流易冲刷土层 造成周围土层沉陷 17 三 泥水平衡