在砂土中采用手掘式顶管顶进的事故

沙土中采用手掘式顶管顶进的事故分析及对策权

另事故分析费：沙

懒1清、手掘式逗顶管有很岸大的局限父性，由于叶手掘式没劳有引入土匪压平衡理鱼论，因此烤对于顶进粪面土压很晌难控制。批无论是何林种形式的辽顶管，在企施工过程拔中要保证算地面无沉阴降和隆起削，关键所洲在是要保馒证顶进面槽土压力与兔掘进机头修保持动平倍衡。它有恒两方面的律基本内容亏：第一，吊顶管掘进凡机在顶进葵过程中与削它所处土遗层的地下捞水压力和绵土压力处题于一种平丽衡状态；再第二，它弟的排土量痰与掘进机织推进所占授去的土的溪体积也处游于一种平娱衡状态。献只有同时剂满足以上腐两个条件宵，才能算暴是真正的跃土压平衡时。隐

潜系从理论上沿讲，掘进器机在顶进非过程中，氧其顶进面拳的压铸力断p旁如果小于什掘进机所读处土层的券主动土压竹力时，地劫面就会产乌生沉降。茅反之，如狮果在掘进确机顶进过盛程中，其情顶进面的白压力大于帽掘进机所挺处土层的窜被动土压翻力时，地锅面就会产屑生隆起。座并且，上救述施工过贫程的沉降弦是一个逐融渐演变过星程，尤其排是在粘性勉土中，要勉达到最终芦的沉降所竟经历的时等间会比较吩长。然而增，隆起却戒是一个立喘即会反映灰出来的迅捡速变化的查过程。隆岛起的最高驻点是沿土屠体的滑裂罗面上升，横最终反映输到距掘进核机前方一李定距离的涛地面上。棕裂缝自最酷高点呈放纤射状延伸四。如果我隶们把土压粮力控制在宿主动土压蔬力垫＜冲p坚＜被动土墓压力这驾样害-锋个范围内桶、就能达威到土压平悄衡。生采用手掘糠式顶管工巩法是对于迷顶进面土日质有较高感的要求，旁首先，要收求顶进面厅土体的自港立性要很踢好，其次剪，要求顶乳进面的地驱下水压力布要很小。首但本次事间故发生段柳的土质恰韵恰是自立劫性很差的扎中粗砂，既而且地下妇水压力很矛大，因此蠢对于正面萍土压力的康控制就变砍的很困难轻了，从而续导致正面扛土体局部扇塌方，方班向也就很垫难控制了积。卖

零A循、岔顶管失败康的另一个泛主要原因累是采用的脾企口管，劝企口管的阻最大缺陷教在于承压城面积只有蹦管断面的蔬一半左右叶，而且在圾发生轴线桃偏差时角乐度每增加罢1徐度管材所畜能承受的轰顶力随即鲜降低一半熔，因此，据采用该管耐材对于顶裹管轴线偏调差要求很慧高。册B见、欣手掘式顶灰管的纠偏割通常采用傍顶进面局前部超挖的劫方式，如辛果顶进面捷发生流沙研现象就无运法局部超警挖，因此是也就很难悔纠偏了。苗

漆针对本工都程地质情由况，建议改采用泥水涨平衡式顶黑管工法。办所谓泥水质平衡理论领就是以含艺有一定量箩粘土的且垦具有一定晌相对密度各的泥浆水届充满掘进塌机的泥水裕舱，并对滩它施加一饿定的压力享，以平衡胶地下水压杂力和土压职力的一种予种顶管施对工理论。衫按照该理猫论，泥浆旅水在挖掘镇面上能形扣成泥膜，序以防止地森下水水的附惨透，然排后再加上派一定的压央力就可平棕衡地下水疯压力，同租时，也可鲜以平衡土芬压力。余

延闹泥水式顶球管施工有福以下优点纸：桑1.唱诉适用的土湖质范围比雪较广，如舞在地下水转压力很高规以及变化丰范围较大建的条件下失，它也能锯适用。拜2坦．可有效求地保持挖皮掘面的稳膨定、对所筒顶管子周骑围的土体算扰动比较桐小。因此恶，采用泥享水式顶管秃，特别是摇采用泥水敢平衡式顶叮管施工引呼起的地面宵沉降也比敲较小。撑3盆．与其他花类型顶管预比较，泥喝水顶管施桑工时的总特推力比较逆小，尤其次是在粘土另层这表现恨得更为突根出。所以排，它适宜侵于长距离题顶管。滚4卵．工作坑扣内的作业奇环境比较蹲好，作业麦也比较安枣全。由于矿它采用泥金水管道输萌送弃土，李不存在吊述土、搬运驰土方等容害易发生危份险的作业层。它可以教在大气常款压下作业早，也不存禽在采用气吸压顶管带劳来的各种壶问题及危摔及作业人刚员健康等徐问题。骄5灭．由于泥财水输送弃眨土的作业氧是连续不哈断地进行夺的，所以器它作业时殿的进度比命较快。在非粘土层中锡，由于其挡渗透系数业极小，无缓论采用的抚是泥水还工是清水，牢在较短的少时间内，瓦都不会产狱生不良状己况，这时属在顶进中淋应考虑以翠土压力作落为基础。朵在较硬的珠粘土层中热，土层相需当稳定，拨这时，即陆使采用清紫水而不用锁泥水，也胸不会造成盖挖掘面失向稳现象。辞然而，在补较软的粘司土层中，括泥水压力龟大于其主顶动土压力疫，从理论赚上讲是可步以防止挖滨掘面失稳榨的。但实易际上，即西使在静止事土压力的仗范围内，涨顶进停止好时间过长蛮时，也会字使挖掘面筒失稳，从视而导致地昌面下陷。福这时，我烈们应把泥恭水压力适呀当提高些苍。职

参蚊在渗透系之数较小，趟如震k嘉≤岭1×10除-3腰c题m锣／寸s北的砂土中泳，泥浆相婶对密度应努适当增加娱。这样，产在挖掘面诊上使泥膜老在较短的渔时间内就辉能形成，姨从而泥水该压力就能续有效地控尚制住挖掘泊面的失稳丰状态。耕

冶晨在渗透系胀数适中，学如连1×10棵-3披c斤m坟／渣s君层≤盼k<1×府10棚-2妥c瑞m塞／萌s蛮的砂性土飘中，挖掘认面容易失帖稳。这就飘需要我们泄注意，必筒须保持泥育水的稳定贷。即进入涨掘进机泥千水仓的泥关水中必须君含有一定夏比例的粘贿土和保持河足够的相欲对密度。抄为此，在眠泥水中除晚了加入一企定的粘土桐以外，再拐须加一定英比例的膨心润土浸及恶CM洁C堵作为增粘舰剂。以保怎持泥水性药质的稳定喜，从而达拜到保持挖览掘面稳定爷的目的。烫

绍炕在砂砾层拣中施工，侮泥水管理撤尤为重要服，稍有不揉慎，就可悄能使挖掘珠面失稳。翼由于这种哲土层中一笋般自身的企粘土成分秧含量极少厦，所以在肯泥水的反三复循环利宋用中就会而不断地损勺失寨-趟些粘土。情这就需要喉我们不断蚁地向循环敢用泥水中牧加入一些饭粘土，才械能保持住晨泥水的较色高粘度和符较大的相冷对密度。芝也唯有这渴样，才可挖使挖掘面核不会产生许失稳现象嗓。顾ME扩P逮机型介绍台：坏

法全这种形式欣的泥水平痰衡顶管掘闲进机是日贸本伊势机奇开发工机咳独创的一凝种顶管机锋。它分为磨大小口径俘两种：小贝口径机人轨无法进去米，就采用贞远距离控请制，称之嘱谓坑T害M更型；大口军径机人可哥以进入，参人直接在狂管内操作绿则称之挎谓袖ME毒P妙型。除此盐以外，两通者的工作慧原理完全邪相同。荒

戚找该机分为渠两大部分史，机头是驱独立的一鸣部分，电墨气和液压侵操纵台则韵分成两个地，分别安垃装在第一列节后续管纷的左右两监侧，操作漆人员在管裤内操作。乌

欣咽掘进机的鼻本体由壳者体、隔仓震壁、承压拦环、刀盘绵、驱动装梳置、刀盘拾加压装置汁及进排泥标阀开闭装演置等构成称。即

晃闸壳体是由展钢板焊接按而成，它乡需承受来嚷自机后的至推力及纠义偏油缸工蓬作的推力大，承受土虏层中土压鸣力以及机间器工作中傅的各种反无力。它必棚须坚固、该结实。售

院浴隔仓壁是责把掘进机难分成泥水挤仓及工作篇仓的隔板赴。泥水仓旦和工作仓氧中只有进务排泥管沟构通，这样膊才能在泥僚水仓内可以建立起一闻定的压力慢。隔仓壁叠除了承受扩泥水压力怜以外、其阵后部部在寸工作仓内并部分还安鞠装有刀盘滑驱功装置旱。隔仓壁净实际上必是蔬-芬个漏斗形琴的，并非挠一字形的桥隔墙。陵

或吸承压环实胆际上是后奶壳体，它暖与掘进机脚前壳体之牌间是铰接塘的，纠偏御油缸就安垂装在前后叛壳体之间币。为了防衫止纠偏油慕缸动作时湾产生的渗讽涡，在前泛后壳体之熔间安装有煎橡胶密封翁圈。往

静矮刀盘是一舞个直径比贩掘进机前铅完体略小绍的具有一响定刚度的伪圆盘。圆寻团盘中还咸嵌有切削绩刀和刀架选。刀盘和接切削刀架远之间可以吵同步伸缩损，也可以安单独伸缩见。而且，小不论刀盘贵停在哪一殃个位置上博，切削刀招架都可以反把刀盘的有进泥口关毙闭。刀架烟上的切土体刀呈八字公形，无论批是刀盘正剑转还是反锈转，它都耕可以切土捉。刀盘的两中心有一舱三角形的壳中心刀。殖刀盘的边减缘有两把税对称安装鼠的边缘切脉削刀，该虫刀可在土据中挖掘婆成候-池个直径与亮掘进机外捞径相等或忘者比掘进脏机外径大若一些的隧疯洞，便于泰推进。刀橡盘上还有吓一些螺旋胞形布置的吸先行刀，丢它的主要事功能是进吨行辅助切和削。敬

朗膜刀盘驱动秒装置是由锤电动机、食行星减速言器、齿轮搭箱、主轴摘等部件构翁成。电动右机与行星扣减速器联堡接成一体包．行星减心速器的输丈出轴上安甩装刺有滴-枕只小齿轮搅。行星减扰速器安装启在齿轮箱畏上，小齿生轮伸入齿蓬轮箱内并括与大齿轮式啮合。行超星减速器蹈及电机可贡有欺2矮一马5父个。采用乏几个，则左需视掘进毁机外径的不大小而定依，小口径烦一般只党用梅2销个，安装泻在齿轮箱仍的左右；依大一点的咏可常用钟3夏个；再大碗的可纲用更4宜个鲁或崇5干个。螺

的驻刀盘加压胳装置是安误装在主轴较中的油缸衡，刀架伸歉缩油缸则裕安装在刀士盘加压装布置的上方索。为了防常止在推进维速度过快观、土压力撕过大时刀燥盘后缩到扒极限位置雅而使掘进掠机损坏，型在刀盘到纲达极限之猾前，设哈有狡-腐保险装置暴。在刀触哀及保险装榨置时能使株主顶油缸偶停止推进啊，并发出酒报警声，洗直到刀盘齿离开该位底置为止。剃

末粪进排泥阀栗分别安装那在进排泥温管中，这陷两个阀同禁时由一只辆油缸控制异。两阀只甘能同时打摩开、同时察关闭．所线以也称双矛连阀。两邪阀关闭以行后，泥水迟仓内与外问界就隔离眨；两阀打弟开，泥水怎仓就与进勒排泥管接沫通。维

戏馅如果是小匪口径机，黎人无法在舱里面操作哲，就通过盲控制电缆闭把要操作晒的开关全踢部引到机掏外的操作酱台上。为棋了观察机碰内各部分跨运转情况以及各仪表旁的数值，省就把它们耗集中在机毙内的仪表溜板上，再绵在仪表板亮的后方装棋有一台摄层像机，通壤过切7顶5挪欧姆同轴欠电缆，把锡仪表板上肿所反映的呼各种情况恢显示在机糕外操作台剪的电视屏敏幕上。屯

驱T法M微或逆ME遗P峰型掘进饥牲的工作原恶理原如下道：刀盘前杆土压力过盏小时，它住就往前伸更；刀盘前稀土压力过雄大时，它轨就往后退绘。刀盘前惠伸时，应址加快推进枕速度；刀委盘后退时柏，应减慢蜡推进速度役。这样，巷就可以使锻刀盘前的辆土压力控殃制在设定屠的范围内召。如果刀碍盘前压力涨小于土层舅的主动土殊压返力镰P灾A可时，地面传就下陷；目反之，如券果刀盘前妇压力大于水土层的被阅动土压香力所P束P寇时，地面销就隆起。康

女始整个刀盘盖是由和刀始盘主轴为寄一体的一帐台油缸支勉承着，调画定油缸的范压力就可锹以设定土绪压力。当带刀盘受到有大于设定眨的土压力弊时就后退陆，反之则近前伸。只丧要推进速帆度得当，亮刀盘就可的以保持浮蜻动状态。场土压力的句设置方法赠就是调定多好刀盘油冶缸的最高浆工作压力仗，当油缸徐超过此压典力胡P欢丢时，油通狭过溢流阀季溢流。由感于刀盘油幻缸在工作善时，一直挨有一台油偏泵为之供花油，所以膀，当油缸驳后腔的压匀力低于设枕定值时，上油缸就会失自动往前酬伸；反之撇，则会往布后退。别

戒岔由于有以酱上刀盘可腰伸缩的浮校动特性以泳及刀架可悟开闭的进姐泥口调节灰特性，这槐种掘进机魄就可以实锹现用机械敏来平衡土交压力的功暮能。假定优我们把刀级盘前的土街压力设定何在颜80kP械a鼠，如果在读以一定速偿度的推进和过程中，隐当刀盘前叶的压力低澡于释80kP压a愈时，刀盘形就会往前兰伸。与此钢同时，减监小或关闭堡了进泥口泡，这样由散于进泥少宁了，如果丙推进的速乓度仍保持还不变，刀延盘前