泥水平衡頂管施工組織設計

1、實用文檔 泥水平衡頂管施工組織設計（僅供參考?。?目錄 工程概況 頂管方案 大全 1、 機頭選型 2、 平面布置 3、 出土方案 4、 頂力計算、中繼間及中繼間布置 5、 出洞方案 6、 測量方法 7、 通風設置 8、 頂管動力、照明配套 9、 管接口質量控制 10、 防止旋轉措施 11、設備保養(yǎng) 12、頂進結束后機頭處理 13、淺覆土安全技術 14、注漿減磨 五、安全 六、質量控制 七、進度計劃 、工程概況 本工程為頂管工程。采用 800頂管，總長為m,管中心標高-6.20-27.72m。土質由標高 為m的土到m的土。 二、頂管方案 1、機頭選型 本工程由于一次頂進距離較長，為確保工程質量萬

2、無一失，確保絕對工程 安全，我公司根據(jù)以住施工經(jīng)驗，決定采用日本ISEKI公司生產(chǎn)的UNCLEMOLE TCZ600具有破碎功能的泥水平衡頂管掘進機。 6圧T1/Z 備圧破砕型諫流式掘進援 （T7 A夕兒毛一兒疋） 従來型7兒七一丿訶二IB単農(nóng) 操件1?高精度推進力T巻召反射型 方向構導裝小 到遽回収疋吉鬲4分割機構 進攪rr.內徑 250 SOOmmCD各種總製作- 具有破碎功能的泥水平衡頂管掘進機有多種形式。 其基本原理是主軸偏心回轉運動而破碎的泥水平衡頂管機， 其刀盤 的正面，開口比較大，便于大塊的卵石等能進入頂管機內， 刀盤正面上下兩個泥 土和石塊的進口，其開口的面積約占頂管機全斷面的

3、 15% 20% 刀盤由設在主軸左右兩側的電動機驅動。電動機是通過行星減速器 帶動小齒輪，然后再帶動設在中心的大齒輪。大齒輪與主軸及軋輥聯(lián)接成一體。 主軸的左端安裝有刀盤。這樣，只要刀盤驅動電機轉動，刀盤也就轉動，同時軋 輥也轉動。在掘進機工作時，刀盤在一邊旋轉切削土砂的同時還一邊作偏心運動 把石塊軋碎。被軋碎的石塊只有比泥土倉內與泥水倉聯(lián)接的間隙小才能進入掘進 機的泥水倉，然后從排泥管中被排出。 另外，由于刀盤運動過程中，泥土倉和泥水倉中的間隙也不斷地由 最小變到最大這樣循環(huán)變化著， 因此，它除了有軋碎小塊石頭的功能以外還始終 能保證進水泵的泥水能通過此間隙到達泥土倉中， 從而保證了掘進機不

4、僅在砂土 中，即使在粘土中也能正常工作。 一般情況下，刀盤每分鐘旋轉45轉，每當?shù)侗P旋轉一圈時，偏 心的軋碎動作達2023次。由于本機有以上這些特殊的構造，因此它的破碎能 力是所有具有破碎功能的掘進機中最大的，破碎的最大粒徑可達掘進機口徑的 40% 45%之間，破碎的卵石強度可達 200Mpa。 本掘進機的優(yōu)點是： 特點： A、頂管機、主千斤頂、泥水循環(huán)系統(tǒng)和泥水分離裝置 (DESANDM)N 成套化。 B、帶錐形破碎機的條幅刀盤，能破碎小于外徑30% 軸強度196Mpa ( 2000 kg/cm2 )的礫石。 C、該機能適用各種土壤條件，如粘質土、砂土、砂礫混合卵石土 和軟巖上。 D、 使用

5、安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進長度超過100m E 、該機由一人在地面遙控操縱即可。 F、可在控制臺上進行電視監(jiān)測及方向控制，精度高。帶有ISEKI 專利的RSG雙光靶方向控制系統(tǒng)，有經(jīng)驗的操作人員可以將方向誤差控制在 10mm 之內！ 樓內詩踣裝 一 G、使用主千斤頂不間斷便可單獨頂進一節(jié)管子 H、泥水分離裝置DESANDM是一種密封性好，操作靈活的分離系 統(tǒng)，且能節(jié)省安裝空間。 此機型在現(xiàn)今使用較廣，我們有著成功施工經(jīng)驗、技術成熟、可靠，對土 層擾動少的特點。偏心破碎泥水平衡頂管掘進機是根據(jù)含水量較高的沙礫土而專 門設計的。因此特別適應本工地基頂管的施工。 2、平面布置、井內布置及管內布

6、置 2.1在工作井范圍內實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設施， 地面指揮監(jiān)測中心、辦公室、倉庫、配電間、冷作間等。布局要合理，環(huán)境整潔、 衛(wèi)生，并有專職人員進行管理。 2.2現(xiàn)場布置采用8t汽吊，設備進場時，采用16t汽車吊車。 2.3管道頂進時，起吊設備采用跨距為 14m的龍門行車（起重 能力為 30t ），行車導軌與頂管中心線應平行鋪設，并與管中心左右對稱。 2.4 井內布置 工作井井內布置主要是后靠背、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼 制扶梯等。 3、出土方案 泥水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式， 被挖掘的土通 過在機艙內的攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。 在沉

7、井上部砌 2 只沉淀池。 沉淀的余土外運需按文明施工要求和渣 土處理辦法，運到永久堆土點，不得污染沿途道路環(huán)境。 4、頂力計算 4.1 、推力的理論計算：（以800mn計算） F=F1 十 f2 其中F總推力 Fl 一迎面阻力 F2 頂進阻力 F1 = n /4*D2*P （D 管外徑 0.86m P 控制土壓力） P = Ko* 丫 *Ho 式中Ko 靜止土壓力系數(shù)，一般取 0.55 Ho 地面至掘進機中心的厚度，取最大值6m 丫一土的濕重量，取1.9t/m3 P = 0.55*1.9*6 = 6.27t/m2 F仁3.14/4*0.862*6.27= 3.64t F2 =n D*f*L 式

8、中 f 一管外表面平均（根據(jù)頂進距離平均沙礫土）綜合摩阻力， 取 0.8t/m2 D管外徑0.86m L 頂距 F2 = 3.14*0.86*0.8*110= 237.6t。 因此，總推力F=3.64+237.6 = 241.3t。根據(jù)總推力、工作井所能承 受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后， 取最小值作為油缸的總推力。 工作井 （800mn頂管）設計允許承受的最大頂力為400t，管材軸向允許推力300t, 主頂油缸選用2臺200t（2000KN）級油缸。每只油缸頂力控制在180t以下，這可 以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力 360t 。因此我們無需增加額外的頂進系 統(tǒng)即可滿足要求。 5

9、、出洞方案 為防止出洞口及頂進過程中泥水壓力過大涌入工作井內，在洞口內預先安 裝一個單法蘭穿墻鋼套管，用于安裝橡膠止水圈及止水封板。由于頂進距離長， 造成管材表面及 F 型鋼套環(huán)、砂等對橡膠止水圈不可避免的磨損， 需經(jīng)常更換橡 膠止水圈。 因此，我們在洞口里側增加一道橡膠止水圈， 當需更換外部橡膠止水 法蘭時，洞口內部的橡膠止水圈可防止地下水進入井內。 6、測量以及設備安裝 6.l 、測量的方法 接收井 1. 1通視條件下的測量1.1.1使用交匯法引工作井及接收井預留洞口中心 至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至 A點，后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井 后部定出一點C。保證C、A、B在一條軸線上，

10、置經(jīng)緯儀在 C點上，后視A點， 在工作井井壁上定出一點A,置激光經(jīng)緯儀基座于井下 D點，并抄平固定激光 經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于 A點，后視B點，在激光經(jīng)緯儀器架上定出 D點，D點同 A，A, B點在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對中D點， 后視A,點，依設計軸線打好角度，既可定出軸線。 1.2不通視條件下的測量 1.2.1引出A B兩點后可根據(jù)導線法以及平移法定出 C、D A,其余步 驟同通視條件下測量定位。 1.2.2后靠背導軌及后頂?shù)陌惭b 軸線確定后先安放后靠背，后靠背后部距離井壁100200mm調整 后靠背前后以及左右方向，應盡量保證后靠背的中心于軸線相重合， 調整方法見

11、圖: 頂 進 方 向 在軸線定好后既可安裝導軌以及后頂，先根據(jù)導軌本身的尺寸計算出導 軌頂面至軸線的高差h,至水平儀于井下，在井四周作出 46個臨水點，保證軸 線標高-臨水點高程=h，安放導軌時可用線繩在相對的兩個臨水點拉出一條直 線，使導軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調整導軌軸線在豎直方向上于已知 軸線的豎直投影線重合，導軌軸線方向調整好后再精調導軌的高程， 最后支撐導 軌至井壁上。 引軸線至井底前后兩側 A、B兩點，分中后靠背，在后靠背上作一分中點C, 開始放置后靠背時盡量使 C點在AB的延長線上，此值可肉眼鑒定，誤差不應大 于10cm在后靠背邊緣定出任意等高兩點 D D,測量AD和 A

12、 D,的距離，只 需保證AD的距離約等于A D,的距離既可，誤差不應大于3cm導軌左右方向確 定后既固定下面兩側各一點，后使用線墜調整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況 填塞C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙，后方頂?shù)陌惭b在后靠背的安裝完 畢后進行，抄平后頂后只要保證所以千斤頂后平面貼實后靠背既可固定。 導軌安裝完畢后需在預留洞口內安裝副導軌，副導軌的軸線以及高程均 要與主導軌保持一至，此副導軌用于防止機頭進洞后低頭，見下圖： 增高裝置可根據(jù)機頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或砼墊層。 洞口止水裝置的安裝，應保證除止水圈外最小直徑大于進洞物最大直徑的 8cm防止受到進洞物的剪切而失去止水效

13、果，位置確定后可用水泥砂漿封堵與 井壁形成的間隙，防止從間隙處漏水、漏漿。 7.泥水系統(tǒng)的安裝 泥漿池應盡量靠近工作井邊，可采用并聯(lián)法，見圖： 泥漿池盡量靠近工作井邊， 可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力， 沉石箱的配置可沉淀塊狀物，防止塊狀物直接進入排泥泵引起排泥泵堵塞和損 壞。 注漿系統(tǒng)應盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應保證攪拌均勻，系統(tǒng) 應配置減壓系統(tǒng)，在泵出品處 1 米外以及機頭注漿處各安裝一只隔膜式壓力表。 電路系統(tǒng)及后方頂液壓系統(tǒng)安裝流程（略） 8頂進開始調試階段以及土體取樣： 頂管下井前應作一次安裝調試，油管安裝先應清洗，防止灰塵等污物進入 油管，電路系統(tǒng)應保持干燥，機

14、頭運轉調試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。 機頭下井后刀盤應離開封門 1 米左右，放置平穩(wěn)后重測導軌標高，高程誤 差不超過5mm既可開始鑿除磚封門，磚封門應盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物， 同時可進行土體取樣工作，使用100，L=500mm勺兩根鋼管在洞口上下部各取 長400mm勺土樣，取樣工作完成后隨既頂機頭，使機頭刀盤貼住前方土體。 TCZ機頭屬于刀盤不可伸縮型，土壓力表所顯示的土壓力為泥倉土壓， 顯示 的土壓力與實際頂進的土壓力存在一個壓力差 P，此值一般取15-30T，由于進 泥口是衡定的，TCZ機頭的土壓控制主要通過頂速來調節(jié)，每次初頂時先調節(jié)好 送水壓力，然后打開機內止水閥，轉動刀盤

15、，關閉機內旁道，待流量達到額定值 的 80%時既可開始頂進，送水壓力可通過機內壓力調節(jié)既可完成。 1、頂進過程中的方向控制 由于TCZ機頭本身所具有的方向誘導裝置，糾偏操作就變的簡單易行了， 操作員只要通過糾偏動作，始終保證激光點在二號光耙的中心既可。 測量與方向控制要點 (1) 有嚴格的放樣復核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴格的 放樣復測制度，堅持三級復測：施工組測量員-項目管理部一監(jiān)理工程師， 確保 測量萬無一失。 (2) 布設在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復 測并及時調整。 (3) 頂進糾偏必須勤測量、多微調，糾偏角度應保持在 1020不得 大于 0.5 。

16、并設置偏差警戒線。 (4) 初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主 頂推進速度，另一方面要不斷調整油缸編組和機頭糾偏。 (5) 開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標高需 事先計算，確保頂進時正確，以最終符合設計坡度要求和質量標準為原則。 10、頂管動力、照明配套 8.1 、頂管動力配套 序號 設備名稱 數(shù)量 總功率 (kw / h) 1 刀盤電機 1 22 2 螺旋輸送泵電機 1 5.5 3 糾偏油泵電機 1 4 8 排水泵 2 15 9 電焊機 1 30 10 合計 （注：以上所列設備，并不都是同時啟動。） 動力電線設置：管內設置一二路電纜，按其配套動力

17、負載功率，選擇電 纜規(guī)格，供電采用TN-S方式，三相五線制移動電線裝接。 11 管接口質量控制 9.1 本工程所用管節(jié)為“ F”管，“F”管受力性能好，接頭穩(wěn)定性高, 接口處止水密封性能好。 9.2 選用優(yōu)良管材并處理好管子接口頂管施工是十分重要的。 要 按有關規(guī)范對管材作現(xiàn)場檢查驗收，如發(fā)現(xiàn)不合格品堅決予以退回。 9.3 管材運送、起吊均應有專用夾具，擱置時應用方木墊高，防止“ F” 型管接口的套環(huán)受壓變形。 9.4 接管前再次檢查管子接頭的承插口尺寸，橡膠圈和襯墊板的外觀和 質地。確認合格后可在接口處均勻涂抹薄層硅油等對橡膠無侵蝕性的潤滑材料以 減少摩阻力。承插接管時要保證與上節(jié)管的鋼套環(huán)

18、同軸度， 并且加力要均勻， 應 保證橡膠圈不移位， 不反轉，不露出管外。 頂管結束后要按設計要求在管內間隙 處填充彈性密封膏， 并與管口抹成個光滑的漸變面。 密封圈的膠結應在使用前 兩天完成并檢查其牢固性。 9.5 管材供應 在頂進過程中，管材的供應是非常重要的，如果供應不及時造成頂 進停止，后果是非常嚴重的， 由于機頭重量一般較大， 長時間的滯留會造成機頭 沉降，使軸線發(fā)生偏差；或已頂好的管子和周圍土體固結，使得摩阻力增大。因 此，在開始頂進前，需指定詳細周全的供應計劃，現(xiàn)場應備有足夠余量。 9、設備維修及保養(yǎng) 在本工程項進過程中，特別需要對掘進機進行維修和保養(yǎng)，使掘進機始終 處于優(yōu)良的使用

19、狀態(tài)，從而順利完成本工程實施。 9.1 刀盤主軸及外殼密封 掘進機在累計頂進達 500 米時，需對刀盤主軸密封進行檢查，看看 是否良好，如果不良則應更換。如果良好則應在加好油的情況下安裝好。 11.7 液壓系統(tǒng) 當液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油己嚴重氧化，應予以更換，更換 液壓油之前須把油箱內清洗干凈。 加油必須用精濾車過濾后方可加入。 另外，一 旦發(fā)現(xiàn)油管老化應予以更換。 11.8 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)應保持干燥，保持指示燈及各儀表正常。 11.9 糾偏系統(tǒng) 糾偏系統(tǒng)要經(jīng)常檢查是否漏油、油液質量、油壓情況，如發(fā)現(xiàn)不正常情況 及時更換。 10 、注漿減磨 長距離頂管施工中，頂力控制的關鍵是最大限度

20、地降低頂進阻力，而降低 頂進阻力最有效的方法是進行注漿。 注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套， 從而降低 了頂進時的摩阻力，我們在注漿時做到以下幾點 14.1 、選擇優(yōu)質的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標為造漿率、 失水量和動塑比。 14.2、在管子上預埋壓漿孔，壓漿孔的設置要有利于漿套的形成。 14.3、膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應商的建議但 都必須按照規(guī)范進行，使用前必須先進行試驗。一般性能見下表： 膨 純 摻 漏 視 失 終 比 穩(wěn) 潤土 堿 加藥劑 斗粘度 粘度CP 水量ml 應力 重 定性 8 4 Cm cl 21 12 80 1.0 00 % %o 、 19”

21、 2 .6 48 .001 PHP 14.4、壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進過程中，要經(jīng)常檢 查各推進段的槳液形成情況。 14.5、注漿設備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注 漿孔中設置一個單向閥，使?jié){液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響這漿 效果。 14.6、注漿工藝由專人負責，質量員定期檢查。 14.7、注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相應配。 14.8、由于頂管線路長，為使全程注漿壓力不致相差過大，在中間還將每 隔400增設壓漿泵以增大壓力。 5、應急措施 由于本頂管工程所處土層 在 和 層中，因此本工 程在頂管施工時如遇到意外情況， 如土質突然變

22、化、 發(fā)生涌水現(xiàn)象、 遇到障礙物 等，必須采取有效的措施來處理。 1、地質發(fā)生很大的變化，突然間變硬或變軟。這可以通過刀盤的轉矩來判 斷，如果突然變硬了，則向土倉內加入水或泥漿，掘進機上設有加泥孔，其目的 就是用來加泥的。如果太軟，可把第一至第三節(jié)管子及工具頭都聯(lián)成了一個整體， 以增加它們的剛性，從而可避免機頭突然沉陷。 2、在頂管施工過程中，如果出現(xiàn)異常的偏差或糾偏失效，必須在允許偏差 標準以內就停下來，分析原因，找出對策再繼續(xù)頂進，切不可盲目行動。操作人 員必須嚴格遵守這樣一條規(guī)定： 無論何種情況， 超過允許偏差一律停下來， 并且 如實匯報情況，以便分析原因，找準對策。 五、安全 嚴格執(zhí)行

23、安全生產(chǎn)協(xié)議書及治安，消防協(xié)議書中所規(guī)定的內容，并結合工 程特點做到以下幾點： 5.1 管理工作標準化 本工程以井下作業(yè)為主，工程安全管理上要求“安全第一”的指導 思想，必須貫徹在工程施工的始終， 切實認真貫徹有關安全生產(chǎn)、 文明施工的規(guī) 章制度，加強對安全生產(chǎn)、文明施工的檢查，使管理工作標準化。 5.2 抓好安全基礎工作 提高安全管理水平，以防為主是本工程安全管理的目標，使每個施 工人員樹立以“預防為主”的安全生產(chǎn)意識，根據(jù)本工程的施工特點，認真抓好 施工現(xiàn)場的“八大紀律”及“三大操作規(guī)程”為重點的安全基礎工作。 5.3 二通、三無、五必須 (1) 二通：施工現(xiàn)場人行路暢通，施工工地沿線單位

24、， ? 公用道路 出入口暢通。 (2) 三無：施工中無管線事故，施工無重大傷亡事故， ? 施工現(xiàn)場 周圍道路平整無積水。 (3) 五必須：施工區(qū)域必須嚴格分離，施工現(xiàn)場必須掛牌施工， ? 工地現(xiàn)場材料必須堆放整齊， 生活區(qū)必須清潔文明， 工地現(xiàn)場必須清潔文明， 加 強以文明施工的思想工作。 5.4 防汛防臺、治安保衛(wèi)、衛(wèi)生及隧道內排水排風具體措施 防汛防臺：由于本區(qū)間隧道掘進行正處于汛期及臺風季節(jié)，在工作 井內布置一臺渣漿泵，備一臺渣漿泵、四臺潛水泵及草包等，在工作井四周砌 30cm踢腳。在暴雨及臺風時處理可能發(fā)生的事情。行車上安裝防風安全裝置。 治安保衛(wèi)、衛(wèi)生：嚴格執(zhí)行招標文件中治安保衛(wèi)、衛(wèi)

25、生所規(guī)定的內 容，結合本工程的實際情況加強工地的巡查，特別在夜間值班人員應經(jīng)常巡查。 嚴禁在更衣室 、民工宿舍喝酒、打牌。民工宿舍、更衣室，辦公室物品安放 整齊規(guī)劃，建立衛(wèi)生值日制度，保持室內清潔整齊。 管內排水：在管內安裝一路排水管道，在工作面放一臺潛水泵及時 抽掉積水。積水抽至排水管內送至工作井， 由工作井內渣漿泵抽送至地面排水溝。 管內排風：在隧道內安裝一路排風管路。 5.5 消防管理 (1) 嚴格執(zhí)行消防條例的有關規(guī)定和執(zhí)行各級 ? (2) 加強現(xiàn)場防火力量及滅火設備，現(xiàn)場設兼職消防員， ? 落實防 火責任制。頂管管道內嚴禁吸煙。 (3) 在施工現(xiàn)場倉庫、木工間、機焊、配電間、 ? 辦

26、公室等處配備好足夠的 消防器材，并要加強管理和保養(yǎng)，以備使用。 5.6 井下施工的所有移動電機具和設備， 必須有嚴格的接地措施。 井下、管 道內的照明設備必須用12V16V安全電壓。 5.8 現(xiàn)場宣傳工作 (1) 設立通訊員，并及時向分公司、 ? 公司及外界新聞媒體報道和 宣傳工作建設情況和在工程建設中的新風尚。 (2) 配合公司、分公司做好形式任務宣傳教育工作， ? 加強全員的 危機意識和責任感。 5.9 建立班組安全管理制度 建立對施工班組的安全管理制度是一項極其重要的基礎工作， 重點 開展以“講評，教育、交底及檢查”的安全管理制度。 5.10 重點部位安全管理措施 (1) 確定安全重點部

27、位，實行監(jiān)控。 (2) 成立監(jiān)控小組，實行分項管理。 (3) 加強施工前期管理，對設計和施工工藝實行把關， ? 強化安全 管理措施。 (4) 進行認真的安全交底，加強部位全過程的檢查、把關， ? 及時 地總結、反饋，修訂措施。 六、質量控制 (一)形成一個有效的保證體系 我公司已通過了 ISO9002 國際質量體系的認證，在本工程中要認真貫徹 GB/T9002-IS09002系列標準，根據(jù)質量保證手冊和質量體系程序文件， 形成從質量策劃，合同評審，供應商的評審，采購驗證，施工過程控制，檢驗， 測量和試驗設備的控制， 不合格品的控制， 文件和資料控制， 質量記錄的控制到 培訓、服務等，形成一個符合國際 ISO9002 系列標準質量保證體系。