大断面矩形顶管施工技术教学资料

大断面矩形顶管施工

技术精品资料精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢图444-2触变泥浆注浆减阻图触变泥浆注入原则与注入量顶进时压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套，必须遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。管节上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而定。顶进施工中，触变泥浆的用量主要取决于管道周围间隙的大小及周围土层的特性，由于泥浆的流失及地下水等的作用，泥浆的实际用量一般取理论值的2〜3倍，在施工中还需根据土质情况、顶进状况及地面沉降的要求等做适当的调整。4.4.5 施工轴线控制推进方向控制与调整采取以下两方面的手段和方式：推进自动导向系统和人工测量辅助进行土压平衡矩形顶管姿态监测。该系统配置了导向、自动定位、显示器等，能够全天候在土压平衡矩形顶管主控室动态显示土压平衡矩形顶管当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制土压平衡矩形顶管推进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。

土压平衡矩形顶管采用激光制导的方法进行推进导向。该系统在设备内设置激光靶，洞口始发井处设置激光全站仪。激光全站仪安装在工作井后背稳定的位置，调整好激光束的位置和方向，使激光束与管道的中心线平行，并且符合设计坡度，发射可见的激光束。图445-1轴线控制示意图图445-1轴线控制示意图当顶进一段距离后，量测激光束打在土压平衡矩形顶管上目标靶上的偏移量来测出施工中管道的高程及中心偏差。同时土压平衡矩形顶管司机也可以根据激光投射在靶面上的光斑的位置，直接判断土压平衡矩形顶管的姿态。图445-2据激光投射在靶面上的光斑的位置，直接判断土压平衡矩形顶管的姿态。图445-2激光经纬仪测量图随着土压平衡矩形顶管推进，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每2环进行一次人工测量，以校核测量系统的测量数据并复核土压平衡矩形顶管的位置、姿态，确保土压平衡矩形顶管推进方向的正确。446顶管顶进纠偏（1） 盾壳上设计有水平倾角传感器，实时监测滚转姿态，并设有预报警系统。（2） 刀盘每个刀盘的旋转速度及方向都可调，从而实现盾体滚转纠偏。图446-1刀盘旋转纠偏图（1）铰接纠偏超大断面矩形顶管施工过程中，铰接纠偏是最直接、最有效的姿态控制方法之一。铰接油缸位置的放置需考虑两方面的要求：调向的灵敏性和盾体稳定的导向作用。超大矩形顶管前盾的长度较短，使铰接力能够有效的传递到刀盘便于转向。尾盾设计较长，并通过拉杆与后3〜4环管节相连接，避免出现过度纠偏。

纠偏角度为;图446-2纠偏角度为;图446-2铰接纠偏纠偏图正常掘进时，铰接油缸处于全部收回，以防顶管姿态发生偏差。当顶管姿态发生偏差时，将发生偏差侧的铰接油缸进行伸长，以调整顶管姿态。同时将相应侧的用于与顶管机和管片连接的拉杆松动，以利于顶管姿态的调整。铰接伸长的距离根据地层情况、姿态偏差的大小、拟合掘进线路等综合进行确定。（2）双螺旋机出土纠偏为保证土仓各点压力的连续性和均匀性，顶管机设计为双螺旋机出土。正常掘进过程中，要保持双螺旋机出土的一致，防止土仓左、右侧或上、下侧压力出现不平衡，造成顶管隧道轴线偏差。当顶管出现姿态偏差，可以通过调整双螺旋机的转速，控制双螺旋机出土量，控制土仓左、右侧或上、下侧压力差，进行姿态调整。图446-3双螺旋机出渣图注浆纠偏当顶管机发生中线偏差或滚转时，铰接纠偏能力不足时，可借助于盾体及管节上预留的触变泥浆孔及纠偏泥浆注入系统，在需要的位置向地层注入纠偏泥浆，见图6.39，调整顶管周围的地层压力，依靠地层压力的偏差和地层的微量压缩性进行纠偏图446-4打泥纠偏图4.5顶管接收4.5.1围护结构破除当顶管机进入接收区段后，立即组织进行接收洞门探水作业，破除围护结构。洞门探水、围护结构破除方式同始发工作井。4.5.2 浆液置换顶进施工完成后，为减少土体后期沉降，加强隧道整体防水性能，须加注水泥浆对触变泥浆进行置换，固结隧道。选用 1：1的水泥浆液，通过注浆孔置换管道外壁浆液，根据不同的水土压力确定注浆压力。4.5.3 预应力张拉为降低顶管通道运营过程中由于纵向变形导致接头漏水的风险，对顶管通道采用纵向穿锚索的方式加强纵向刚度。锚索孔在管节预制时预留，管节间预留阴阳榫头以保证施工时锚索孔道在一条直线上。待顶管管节安装完成后，进行穿筋张拉，张拉完成后预应力管道进行灌浆，封锚。4.6重难点分析461 顶管施工始发、到达原因分析：顶管的始发与到达是顶管施工中最易出现问题的环节，常会因为顶管施工始发、到达过程中定位不准确、方向控制不好，或者端头加固的质量问题，导致始发、至V达时出现坍塌、突泥、涌水，严重影响施工安全。施工措施：严格按照设计要求的长度及宽度对端头进行加固，做好过程控制；加固施工过程中严格按照相关要求，从材料进场、设备、施工工艺等几个角度严格控制施工质量，确保加固质量。端头地层加固完成后，对加固区域进行垂直取芯，检查其加固的完整性、强度。在洞门凿除前，对要凿除的洞门范围内边角及中心位置分别进行水平和倾斜探孔，探孔数量根据现场灵活布置，孔深以不打穿加固体为好，一旦发现存在问题进行二次补充加固，确保加固体的整体、连续，无加固盲区，始发到达不流砂、不涌泥。做好洞口防水密封，顶管始发，预先安装洞门圈预埋钢环，始发时采用1道帘布橡胶板道作为洞门密封，并在延长洞门上预留注浆口，避免在始发过程中及整个推进过程中管节长时间摩擦洞门密封导致密封被破坏，确保工程安全。顶管到达时，由于顶管掌子面反力破坏、减小、丧失，触变泥浆流失，同始发一样，检查完洞门加固质量后，在洞门钢环内焊接 1道钢丝刷，外侧安装帘布橡胶板和折页压板，至V达加固体后、掌子面前，低推力，低转速，尽可能的多出土，晚破坏掌子面；掌子面破坏后要快速的推出，以防止漏泥漏水。控制好顶管姿态，在保证出碴量正常的前提下，尽量快速完成顶管的始发与到达。同时，充分考虑到由于对端头地层进行了加固处理，地层性质所发生改变，推进时要密切关注顶管姿态突变情况，勤测量、勤纠偏，并在顶进最后3环管节时，在顶管机后注入高稠度泥浆，防止到达时漏浆。在始发到达前做好始发到达安全应急预案的演练和应急位置的储备，确保出现异常情况后及时调拨人力、材料进行紧急处理，保证工程的安全。462沉降控制原因分析：在埋深相同的条件下，由于顶管和管节顶板面积巨大化，上覆土形成受力拱的作用大大减弱，上覆土发生沉降的敏感度较强。尽管存在泥浆套的减磨作用，但随着顶板面积作用于上覆土的推进摩擦力逐渐增大，“背土”作用也逐渐变得明显。此外由于顶管机开挖横断面增大后，存在碴土改良的不均匀性，超大断面矩形土仓内各点的土压力可能会有差别，对开挖面的稳定带来不利影响。同时由于螺旋输送机数量增加到了2个，增加了各点出土量控制的难度，开挖面有可能出现局部超挖。或者密封不好，触变泥浆泄露，以及注浆质量控制不好导致沉降超限，严重影响管线、地面交通等，因此，如何确保矩形顶管施工沉降成为本工程的重、难点。精品资料精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢27精品资料精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢27施工措施：在顶管实际推进过程中，根据地面沉降情况，由当班技术人员分析判断后对压浆量（触变泥浆）、压浆部位和注浆压力进行调整。在施工中，必要时进行补注触变泥浆，有效控制后期沉降，进行信息化动态施工管理。顶管下穿深南大道推进时，利用始发积累的参数推进，同时要有专职人员昼夜对深南大道进行沉降监测，及时观察路面结构的变形情况，将监测数据及时、准确地反馈给顶管施工工作面，使得中央控制室能够根据地面所反映的情况，进行正确判断，指导顶管推进参数及时优化调整。同时根据地面荷载的情况，及时重新计算土压平衡设定值，并根据地面隆陷值加以调整，使顶管快速均匀推进，尽量缩短穿越时间，防止超挖和欠挖，以减少对土体的扰动，最大程度减少地层损失，将沉降控制在最小范围内，满足沉降要求。在下穿施工前，设备技术人