地鐵工程機(jī)械頂管施工方法

1、第 頁(yè)地鐵工程機(jī)械頂管施工方法1 基本情況兩趟從取水泵房至江堤輸水管道采取機(jī)械頂管施工，每趟長(zhǎng)756.81m，采用D142014 鋼管。（1）頂管掘進(jìn)機(jī)的選用根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)條件，并且由于開挖面地層本身難以挖掘、難以穩(wěn)定，土體含承壓水并透水性強(qiáng)，因此本工程采用的頂管掘進(jìn)機(jī)必須是密閉型頂管掘進(jìn)機(jī)，且為穩(wěn)定該挖掘面的土體應(yīng)有機(jī)械式的土體平衡裝置。能夠工作在該土層下，密封型頂管掘進(jìn)機(jī)中比較成熟的機(jī)型有：機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)（需帶二次破碎裝置）、機(jī)械式土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)，結(jié)合本工程地質(zhì)情況及施工特點(diǎn)決定選用機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)。1.1 機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)工作原理

2、機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)從結(jié)構(gòu)原理上能夠保證安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成在砂土、粉質(zhì)粘土及兩層土體之間的頂進(jìn)施工任務(wù)。該類掘進(jìn)機(jī)的構(gòu)造是在掘進(jìn)機(jī)的前部設(shè)置一隔板，形成泥水壓力倉(cāng)；能夠預(yù)設(shè)刀盤壓力、可根據(jù)土體壓力大小自動(dòng)伸縮、極限位置能夠自動(dòng)報(bào)警的切削刀盤，安裝在掘進(jìn)機(jī)的前端；刀盤切土口的增減具備手動(dòng)或根據(jù)刀盤的伸縮量自動(dòng)增大或減小的功能，可隨時(shí)調(diào)節(jié)切削量。頂管掘進(jìn)機(jī)正常工作時(shí)，刀盤按預(yù)先設(shè)定的壓力緊貼在被切削的土體斷面，在后方頂力作用下一方面旋轉(zhuǎn)切削土體，一方面向前推進(jìn)維持土體的平衡。頂進(jìn)中假設(shè)土體硬度增大，頂速不變時(shí)，刀盤受到迎面阻力大于預(yù)設(shè)定的刀盤壓力，刀盤漸漸向后縮回，保持刀盤對(duì)土體的

3、壓力不變。在刀盤縮回時(shí)，刀盤的切土口自動(dòng)增大，切削土體的量增大，土體對(duì)刀盤的壓力減小，土體壓力增大，刀盤仍然以預(yù)設(shè)定的土壓力與土體在新位置保持平衡。配合手動(dòng)調(diào)節(jié)刀盤切土口和預(yù)設(shè)壓力大小的調(diào)節(jié)功能，可以使土體側(cè)壓力得到非常精確的平衡。停機(jī)時(shí)手動(dòng)關(guān)閉切土口，刀盤仍然保持預(yù)定壓力緊貼土體，并且將泥水倉(cāng)與開挖面隔離。無論土體過軟或過硬，當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍到達(dá)極限值時(shí)，刀盤報(bào)警裝置報(bào)警，提醒操作人員注意，通過調(diào)節(jié)頂速，重新設(shè)定刀盤壓力等手段，對(duì)土體進(jìn)行新的平衡。這就是機(jī)械式平衡土體的原理。土體的精確平衡還包括土層中地下水的平衡，向開挖倉(cāng)注入一定壓力的泥漿，該泥漿除能夠?qū)⑼翆又械念w粒帶走外，通過控制出泥流量的

4、大小，就可以簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確地控制泥水倉(cāng)中的水壓力，平衡地下水。所謂泥水加壓就是這樣。該頂管機(jī)從工作原理上能保證在掘進(jìn)時(shí)，具有平衡開挖面?zhèn)认蛲翂毫推胶獾叵滤碾p重作用，無論停機(jī)或挖掘時(shí)，都能控制正面土體的穩(wěn)定，保證各種地面環(huán)境的安全，從而顯示出和其它頂管機(jī)頭施工方法所不同的獨(dú)特方法。機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)土壓平衡原理圖如下圖。機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)土壓平衡原理圖1.2 機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)各系統(tǒng)設(shè)備具備的功能（1）能適用于該管道工程的地質(zhì)和水文情況。（2）通過精確地平衡土體和地下水的施工方法，滿足長(zhǎng)江大堤的保護(hù)要求，滿足文明施工，少擾民的要求。（3）設(shè)備的泥水注入及

5、排出系統(tǒng)工作穩(wěn)定。泥水壓力調(diào)節(jié)方便，嚴(yán)格按預(yù)定的刀盤壓力，通過對(duì)頂速、刀盤切土口的調(diào)節(jié)，準(zhǔn)確控制挖掘面土體的平衡。（4）激光導(dǎo)向系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)光靶讀數(shù)裝置，將光靶圖像轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸出；糾偏操作采用按鈕或手柄進(jìn)行，操作結(jié)果有數(shù)據(jù)顯示或表示器表示。（5）頂管掘進(jìn)機(jī)與管節(jié)間預(yù)留間隙的注漿，在頂進(jìn)時(shí)同步進(jìn)行，漿液及時(shí)支撐環(huán)狀的土體不塌落，減少管道摩阻力。（6）泥水系統(tǒng)配備管道堵塞后的反沖洗裝置，此時(shí)能夠使用較大的水壓進(jìn)行并不影響開挖倉(cāng)內(nèi)的泥水壓力。1.3 頂管掘進(jìn)機(jī)及輔助設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、特點(diǎn)（1）1200 頂管掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)頂管掘進(jìn)機(jī)型號(hào)DTN1200；頂管掘進(jìn)機(jī)外徑1450mm；頂管掘進(jìn)機(jī)

6、長(zhǎng)度3500mm；頂管掘進(jìn)機(jī)自重78KN；頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤動(dòng)力10kw*2；頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤轉(zhuǎn)矩65kNm；頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤轉(zhuǎn)速4.2n/min；頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤平動(dòng)量-100+50mm；頂管掘進(jìn)機(jī)額定頂進(jìn)速度60mm/min；頂管掘進(jìn)機(jī)最大糾編角度2.00；頂管機(jī)及附屬設(shè)備的總功率約70kw。頂管掘進(jìn)機(jī)整機(jī)為二段無鉸式結(jié)構(gòu)，對(duì)稱分布的6 只500kN 單作用油缸，即起連接兩段機(jī)頭的作用，又起糾偏作用，機(jī)頭前段依次組裝有刀盤、泥漿倉(cāng)（開挖倉(cāng)）、胸板、機(jī)頭傾斜儀傳感器，變速箱、電動(dòng)機(jī)等，液壓控制柜及操縱平臺(tái)安裝在地面上，機(jī)頭空間設(shè)計(jì)十分合理。（2）頂管掘進(jìn)機(jī)的特點(diǎn)機(jī)頭前端的挖掘裝置由自動(dòng)伸縮的全斷面刀盤

7、及隨動(dòng)刀架組成。掘進(jìn)時(shí)預(yù)調(diào)刀盤推力后，刀盤隨土壤壓力變化而前后移動(dòng)，刀盤、刀架相互配合自動(dòng)調(diào)節(jié)切土口大小，保持預(yù)定推力不變，達(dá)到自動(dòng)平衡正面土體壓力的目的，機(jī)頭前部還有與動(dòng)力設(shè)備密封隔離的開挖倉(cāng)，調(diào)節(jié)倉(cāng)中的泥漿壓力即可平衡地下水，該設(shè)備是一種具有雙重自動(dòng)平衡作用的頂管機(jī)頭。是目前最適合在水下、粘土、粉質(zhì)粘土地層頂進(jìn)，擾動(dòng)土層最小的機(jī)種。在穿越江河、道路、流砂、淤泥等復(fù)雜工況的頂進(jìn)施工中，無需輔助施工措施，可節(jié)約大筆城市建筑物和地下管線的防護(hù)費(fèi)用。該型號(hào)機(jī)頭，人員在地面上操作，即可直接判斷機(jī)頭運(yùn)行情況，機(jī)頭內(nèi)的各種儀表，表示器能準(zhǔn)確直觀地反映刀盤的土壓力、扭矩、切土口大小、偏差量、糾偏量、機(jī)頭軸

8、線的水平夾角等參數(shù)，配以按按鈕式開關(guān)、全液壓操縱系統(tǒng)，使機(jī)頭控制方便易行。機(jī)頭的挖掘、觀察激光靶、分析機(jī)頭偏差趨勢(shì)、糾偏、控制地面沉降等關(guān)鍵作業(yè)，均由機(jī)頭操作工程師完成，與其他人員關(guān)系較小，屬中央控制型，容易保證頂管質(zhì)量。（3）主要配套設(shè)備的組成及功能簡(jiǎn)述主頂系統(tǒng)由2 中國(guó)人民2000Kn 的油缸、油缸支架及主頂液壓控制臺(tái)組成，總頂力4000kN,行程3.4m，油壓31.5MPa，無極調(diào)速并顯示即時(shí)頂速。啟動(dòng)和停止由電氣系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。泥水系統(tǒng)以一定水壓，流量的水流，稀釋、攪拌泥水倉(cāng)中的泥漿，并將泥漿帶至地面沉淀池，該水池的水壓比地下水略高，以確保切削面土層無水土流失。水壓在2-25m 范圍內(nèi)可

9、預(yù)調(diào)，管道、閥門及泵均勻Dg100mm系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)供應(yīng)全部設(shè)備的電能，控制、監(jiān)視設(shè)備的的頂速、壓力、流量等工況，與頂管機(jī)頭操作員通話，除機(jī)頭外的所有設(shè)備均由電液控制臺(tái)完成操作。觸變泥漿系統(tǒng)長(zhǎng)距離頂管施工中，采用泥漿減阻技術(shù)可有效降低管外壁與土體的摩阻力，大大提高頂管工作效率。壓漿泵采用無壓力脈動(dòng)的奈莫型螺桿泵，壓力0-3.5MPa 無級(jí)變速調(diào)整壓力、流量。閥門、管路均為Dg32系統(tǒng)。中繼接力環(huán)一般安置在頂力接近許用頂力的60%80%的管節(jié)后，中繼接力環(huán)的采用，使頂管工程的一次頂進(jìn)長(zhǎng)度不受限制，中繼接力環(huán)在長(zhǎng)距離頂管中是除頂管掘進(jìn)機(jī)外最關(guān)鍵的設(shè)備。中繼環(huán)采用兩段無鉸的殼體形式，前后殼體間安

10、置兩道D 型橡膠止水閥，防止環(huán)外泥水滲入。頂力可達(dá)4000kN，各中繼環(huán)由電氣裝置順序控制其開啟、停止，整個(gè)系統(tǒng)可控制10 套中繼環(huán)，保證500m 頂程的聯(lián)動(dòng)操作。具有氣壓自動(dòng)補(bǔ)償作用的中繼環(huán)的原理示意圖如圖4(略)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)主要是地面與管道的通信，該系統(tǒng)由一部20 路的普通電話交換機(jī)和普通電話組成，采用普通市網(wǎng)電話的供電和脈沖方式工作，接入市話網(wǎng)即可與合肥市市話聯(lián)網(wǎng)通話。該分機(jī)系統(tǒng)即可在分機(jī)內(nèi)部進(jìn)行互不干擾的通信，又可在主機(jī)的控制下與各分機(jī)同時(shí)通話。該系統(tǒng)的各部電話安裝在機(jī)頭、中繼間、地面控制間內(nèi)。承力鋼構(gòu)件承力鋼構(gòu)件包括：基坑導(dǎo)軌、頂鐵、承壓壁等以下分別敘述。A、基坑導(dǎo)軌基坑導(dǎo)軌是安

11、裝在工作坑內(nèi)為管子出洞時(shí)提供一個(gè)基準(zhǔn)的設(shè)備，頂管施工中常常有出洞正常了，頂管施工的一半就正常了的說法，尤其是鋼管頂進(jìn)時(shí)，鋼管的剛笥大、糾偏不易，出洞自然就必須更加謹(jǐn)慎，而且導(dǎo)軌在鋼管頂進(jìn)施工時(shí)，管節(jié)還需在導(dǎo)軌的支撐下進(jìn)行施焊對(duì)接，可見導(dǎo)軌之重要。為保證鋼管頂進(jìn)時(shí)不將管道的外防腐磨損，頂進(jìn)鋼管時(shí)的導(dǎo)軌必須使用滾輪支架。導(dǎo)軌本身必須具備堅(jiān)固、挺直，管節(jié)壓上去及頂進(jìn)受力時(shí)不變形等特性。鋼管頂進(jìn)考慮管節(jié)擱在導(dǎo)軌上的圓心角在600 左右。管節(jié)一般支撐在滾輪上。鋼管管節(jié)需要在井底焊接成為管道，因此支撐點(diǎn)應(yīng)留出焊接位置，支撐點(diǎn)距地面應(yīng)有75-80cm 焊接空間。B、頂鐵頂鐵可分成環(huán)形頂鐵和中間頂鐵兩類。環(huán)形

12、頂鐵通常是一個(gè)內(nèi)徑較小、外徑與鋼管相同的，有一定厚度的鋼結(jié)構(gòu)件，主要作用是把兩只主頂油缸的兩個(gè)點(diǎn)的推力，分布在被頂鋼管的圓周上，使鋼管受力均勻并保護(hù)管節(jié)的端面。中間頂鐵是由于通常需頂進(jìn)管節(jié)的長(zhǎng)度大于主千斤頂?shù)纳斐鲩L(zhǎng)度，主千斤頂頂進(jìn)伸出完畢后縮回，加上中間頂鐵后方可繼續(xù)推進(jìn)至能夠?qū)酉乱还芄?jié)的長(zhǎng)度，起延伸主千斤頂推力的作用，同時(shí)也將幾個(gè)點(diǎn)的主推力傳向環(huán)形頂鐵。由于頂管掘進(jìn)機(jī)使用泥水法輸送挖掘面土壤，故中間頂鐵應(yīng)選用馬蹄形形式。C、承壓壁承壓壁是指工作井后部，安裝在沉井后座墻與主千斤頂之間的鋼結(jié)構(gòu)件。它的作用是主千斤頂產(chǎn)生的集中在幾個(gè)點(diǎn)上的巨大推力的反力，均勻地分布在沉井的后座墻上，因此承壓壁必須

13、有足夠的剛度。它通常采用整體的結(jié)構(gòu)。2 頂進(jìn)施工工工藝在工作井內(nèi)的頂進(jìn)軸線后方，按需要對(duì)稱布置若干只主千斤頂，將需敷設(shè)的管節(jié)，放在千斤頂前面的導(dǎo)軌上，主千斤頂推進(jìn)時(shí)，以機(jī)頭開路將管節(jié)壓入土中，與頂進(jìn)相配合，刀盤將切入泥倉(cāng)的土體攪拌成泥漿后，通過管道送出井外。一根管節(jié)被壓入土中后，吊入下一管節(jié)連接，繼續(xù)頂進(jìn)，反復(fù)循環(huán)頂進(jìn)至預(yù)定長(zhǎng)度，管道敷設(shè)完成，頂管施工工藝原理圖如下圖所示。圖2 頂進(jìn)施工工藝原理圖(略)（2）頂進(jìn)施工分設(shè)備安裝和頂進(jìn)作業(yè)兩部分。設(shè)備安裝：整套頂管機(jī)械由頂管機(jī)頭（含、糾偏系統(tǒng)）、主千斤頂系統(tǒng)、進(jìn)排泥系統(tǒng)、觸變泥漿系統(tǒng)、承力鋼構(gòu)件組成。安裝分井內(nèi)、井外兩部分。設(shè)備安裝工藝流程框圖如

14、下圖示放樣安裝洞口止水圈安裝滾輪支架安裝后靠背機(jī)頭吊裝就位安裝操縱臺(tái)、控制柜、主千斤頂油泵安裝激光經(jīng)緯儀接通電路、油路選水源、砌泥漿池安裝注漿泵安裝注入泥漿管路試車頂進(jìn)施工作業(yè)流程：工作井至大堤邊的頂進(jìn)施工工藝流程框圖如下圖示：頂管施工準(zhǔn)備機(jī)頭進(jìn)洞入泥頂進(jìn)吊下管節(jié)、焊接頂進(jìn)、測(cè)量、記錄、糾編頂完一節(jié)最后一節(jié)竣工測(cè)量水下切割機(jī)頭結(jié)束安裝中繼間？接中繼間NONOYES取水泵房至工作井段頂管重復(fù)上述操作，管道機(jī)頭從取頭泵房頂進(jìn)工作井，機(jī)頭直接從工作井內(nèi)吊出。（3）正常頂進(jìn)施工的技術(shù)措施頂進(jìn)前準(zhǔn)備階段a、在指定的工作區(qū)域內(nèi)，合理布置施工場(chǎng)地，安排好出土運(yùn)輸、起重機(jī)、注漿系統(tǒng)的位置。b、管節(jié)堆放處應(yīng)事先

15、清理平整，管節(jié)堆碼應(yīng)排列整齊，在堆放管節(jié)時(shí)須用專用吊具，吊放運(yùn)作應(yīng)平穩(wěn)，就位后立即用三角木墊實(shí)。c、每批管節(jié)到工地后，應(yīng)會(huì)同工程師或其代表逐節(jié)檢查管節(jié)質(zhì)量。管口圓度、端面平行度、垂直度；管內(nèi)、外防腐情況。對(duì)質(zhì)量有問題的管節(jié)做好標(biāo)記，通知廠方及時(shí)更換。頂管設(shè)備就位、安裝、調(diào)試a、安裝導(dǎo)軌鋼管頂管必須使用裝配式滾輪支架作為導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安放在混凝土基礎(chǔ)面上，導(dǎo)軌定位安裝后必須穩(wěn)固，標(biāo)高、位置正確，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時(shí)不移位，不變形，不沉降。導(dǎo)軌安放前，應(yīng)先復(fù)核管道中心位置。滾輪與管道接觸位置的平行度、等高等參數(shù)由制作時(shí)保證，但在安裝時(shí)必須復(fù)核。滾輪接觸鋼管位置的標(biāo)高應(yīng)按管道設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整，在頂進(jìn)中應(yīng)經(jīng)

16、常復(fù)核調(diào)整，確保頂進(jìn)軸線的精度。導(dǎo)軌設(shè)置坡度與設(shè)計(jì)軸線相同。頂進(jìn)工作坑的混凝土底面的標(biāo)高應(yīng)為溝底標(biāo)高減去滾輪支架的構(gòu)造高度（約780mm）和10mm 左右調(diào)整鋼板的厚度。本工程設(shè)計(jì)的管道標(biāo)高距井底板的標(biāo)高遠(yuǎn)大于所需的設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)使用工字鋼制作支架支撐。導(dǎo)軌的兩條滾輪接觸線與管節(jié)中心的夾角應(yīng)為60，由制作和軌道調(diào)整共同保證。b、設(shè)置承壓壁（后靠背）承壓壁應(yīng)承受和分散傳遞全部頂力，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，本工程承壓壁的設(shè)計(jì)的承壓能力為15000kN。工作井在作承壓壁時(shí)，為使承壓壁受力均勻，在承壓壁與井壁間澆筑找平的混凝土砂漿，砂漿強(qiáng)度宜在100#左右。承壓壁的平面必須與頂進(jìn)軸線相垂直，在頂進(jìn)中隨

17、時(shí)檢查，如有發(fā)現(xiàn)傾斜，則必須重新布置，以保證安全。c、安裝主頂設(shè)備主頂設(shè)備是指安裝在承壓壁前方，使頂管掘進(jìn)機(jī)和鋼管管節(jié)向軸線方向頂進(jìn)的加力組合裝置。千斤頂支架、組合式滾輪支架與主千斤頂、管節(jié)間的安裝關(guān)系如下圖示。頂進(jìn)時(shí)可在組合千斤頂架上安裝4 只主千斤頂。數(shù)臺(tái)千斤頂應(yīng)共同作用，規(guī)格一致，行程同步，每臺(tái)千斤頂?shù)氖褂脡毫Σ淮笥陬~定壓力，油路必須并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂均備有獨(dú)立的控制閥，千斤頂伸出的最大行程應(yīng)小于油缸行程的10cm 左右。油泵站設(shè)置在距離主千斤頂?shù)慕帲吐钒惭b應(yīng)順直，減少轉(zhuǎn)角，接頭不漏油，油泵站應(yīng)在井口操作間內(nèi)工作。油泵的最大工作壓力不大于32MPa，應(yīng)檢查限壓閥、溢流閥和壓力表等指示保

18、護(hù)裝置，安裝完畢后必須進(jìn)行試車，在頂進(jìn)中應(yīng)定時(shí)檢查維護(hù)。環(huán)形頂鐵外徑必須與管道直徑一致，利用環(huán)的外部推動(dòng)管節(jié)，為增加強(qiáng)度，剛度，可增加厚度和向內(nèi)徑方向的尺寸。馬蹄形頂鐵必須符合要求，剛度大，受力后不變形，相鄰面垂直，排列不扭曲，不脫焊，與導(dǎo)軌的接觸面必須平整。千斤頂布置及滾輪支架圖（略）d、頂管掘進(jìn)機(jī)的安裝頂管機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合要求，在地面上對(duì)整機(jī)應(yīng)作詳細(xì)檢查。起重設(shè)備根據(jù)掘進(jìn)機(jī)重量選擇500kN 的汽車起重機(jī)，起吊前將鋼絲繩試放到井內(nèi)，確保鋼絲繩夠長(zhǎng)度。起吊中應(yīng)使用專用吊具，保證平穩(wěn)、緩慢、嚴(yán)禁沖擊、碰撞，并由專人指揮。掘進(jìn)機(jī)安放在導(dǎo)軌上后，測(cè)定前后端的中心方向偏差和相對(duì)高差，做好記錄。調(diào)

19、整后應(yīng)使掘進(jìn)機(jī)機(jī)體與各組滾輪均接觸密實(shí)，滾輪的受力均勻。對(duì)掘進(jìn)機(jī)的電路、水路、油路、注漿管路和操縱設(shè)備進(jìn)行逐一連接，各部件連接牢固，無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，對(duì)各部分分別調(diào)試并進(jìn)行全面的試運(yùn)行。頂管出沿口密封的技術(shù)措施頂管過程中，管子從工作井出洞時(shí)，管道外壁與洞口之間都必須預(yù)留一定的間隙。如果該間隙不能夠采取有效的密封措施，地下水和泥沙就會(huì)從該間隙中流到工作井中。本工程中管道埋深10m 左右，地下水豐富且受長(zhǎng)江水補(bǔ)給、卵礫石土體在強(qiáng)大的土壓、水壓作用下將會(huì)自預(yù)留的間隙中噴出，洞口處理措施不得當(dāng)勢(shì)必會(huì)發(fā)生事故，因此必須有可靠的技術(shù)措施。a、洞口止水圈的設(shè)計(jì)本工程管道埋深大、土層的滲透系數(shù)大，估計(jì)形成

20、的地下水壓力達(dá)0.1MPa，因此管道在頂進(jìn)時(shí)洞口的密封必須可靠。在洞口密封構(gòu)造上，采用密封橡膠圈加可充氣應(yīng)急膠圈的雙層密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：頂管過程中充氣密封圈是不工作的，如果主橡膠密封圈因磨擦損壞導(dǎo)致密封失效，高壓地下水涌入井內(nèi)的危急情況下，使用打氣泵給充氣應(yīng)急膠圈充氣，及時(shí)控制漏水，在安全狀態(tài)下處理或更換新密封圈。出洞口密封示意圖如下圖示：（略）洞口密封圈對(duì)橡膠的質(zhì)量要求均很高，具體技術(shù)指標(biāo)見下表：密封圈物理性能項(xiàng)目單位指標(biāo)硬度（邵爾氏）度505抗張強(qiáng)度MPa14扯斷伸長(zhǎng)率%450壓縮永久變形%20接頭扯斷強(qiáng)度MPa10b、洞口加固措施本工程出洞口位于地下10m，地層為液泥粉質(zhì)粘土與粉

21、細(xì)砂互層，滲透系數(shù)大，地下水豐富且受長(zhǎng)江水補(bǔ)給，地層難以成拱，這就給掘進(jìn)機(jī)出洞帶來了很大困難。仔細(xì)研究地層情況可以發(fā)現(xiàn)：該地層的滲透系數(shù)大，適宜采用壓密注漿的施工方法，對(duì)洞口的土體進(jìn)行膠結(jié)加固，只需采用水泥加超細(xì)粉煤灰的普通漿液，用試驗(yàn)法合理選擇配合比后，即可加固預(yù)定范圍的土體，使洞口處土體短時(shí)間能夠自立。具體施工方法為：在沉井施工時(shí)即將Dg50 的注漿預(yù)留管埋入井壁，注漿預(yù)留管的接近井外壁的一頭用軟木塞封堵，井內(nèi)壁的一頭用普通管堵封堵。注漿時(shí)將管堵找出擰下，使用Dg25 的注漿管連同“錐帽”、與Dg50 管子的密封裝置一起安裝，然后將注漿管水平打入土中4.5-4.8m 再稍稍后拔，使“錐帽”

22、與首節(jié)注漿管脫開，漿液可以0.25-0.4MPa 的壓力由注漿管的頭部擠出，壓力土中固化。漿液注入一定量（計(jì)算值）后，將注漿管向后拔0.4-0.6m，再次壓注反復(fù)循環(huán)至最后拔出。注漿順序是由中心向四周進(jìn)行。注漿也可以按正常加固土體的方式，由上面直接用鉆機(jī)打孔壓密注漿，無論何種施工方法，加固土體的范圍都是：高寬深=555m。c、掘進(jìn)機(jī)出洞時(shí)防止回退的措施本工程覆土深，地下水壓力大，出洞初期還必須防止掘進(jìn)機(jī)及前幾米管節(jié)往后退的情況發(fā)生，這種情況是全封閉掘進(jìn)機(jī)的挖掘斷面上承受地下水壓力及主動(dòng)土壓力造成的，這時(shí)地下水壓力、主動(dòng)土壓力之和大于鋼管的周邊摩阻力，當(dāng)主千斤頂?shù)耐屏Τ废缶蜻M(jìn)機(jī)就后退。這種情況

23、發(fā)生后，掘進(jìn)機(jī)前方的土體會(huì)發(fā)生不規(guī)則的坍塌。在難以成拱的土層中，土體延滑裂面坍落，上部土體擾動(dòng)后土壓力變小，掘進(jìn)機(jī)再次頂進(jìn)時(shí)，將向偏向壓力較小的一側(cè)，極易向上爬高，洞口止方也不安全。經(jīng)驗(yàn)說膽頂管掘進(jìn)機(jī)在出洞時(shí)受到的地下水壓力遠(yuǎn)大于主動(dòng)土壓力，本工程中掘進(jìn)機(jī)正面應(yīng)受0.1MPa 的水頭壓力，計(jì)算可知掘進(jìn)機(jī)的向后退回的力量達(dá)908kN。按照管節(jié)外壁與土體磨擦力4KN/計(jì)算，需頂入21m 管節(jié)的后退力才會(huì)被克服。由于鋼管管道連接、焊接時(shí)間達(dá)10 小時(shí)以上，因此出洞的臨時(shí)防退措施必須周密。本工程中水土壓力較大，應(yīng)使用鋼拉板直接焊接止退。正常頂進(jìn)時(shí)的技術(shù)措施a、準(zhǔn)備好空壓機(jī)、風(fēng)鎬，鑿碎磚封門，將機(jī)頭頂入

24、洞口后下設(shè)備段。連接油管，電纜及泥水管后頂進(jìn)。b、分析頂進(jìn)速度，頂力，機(jī)頭土倉(cāng)內(nèi)的土體側(cè)壓力，刀盤扭矩等參數(shù)，頂進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)機(jī)頭土倉(cāng)內(nèi)土壓的大小確定，嚴(yán)格根據(jù)預(yù)定的土倉(cāng)土壓，刀盤扭矩頂進(jìn)，禁止機(jī)頭超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。c、頂進(jìn)中的測(cè)量和糾偏測(cè)量：將地面上的各點(diǎn)坐標(biāo)、高程引入井下后，頂進(jìn)管道水平、高程的編差均由激光經(jīng)緯儀測(cè)定，儀器固定在沉井的底板上，計(jì)算機(jī)控制的激光接收靶固定在機(jī)頭前端，坐標(biāo)中心在掘進(jìn)機(jī)的中軸線上。頂進(jìn)時(shí)激光經(jīng)緯儀常開啟，機(jī)頭操作人員通過觀察計(jì)算機(jī)顯示屏幕上的激光光斑移動(dòng)數(shù)據(jù)及頂進(jìn)的長(zhǎng)度，分析偏差發(fā)展趨勢(shì)，確定應(yīng)采取的糾偏方法。激光經(jīng)緯儀必須按規(guī)定的頂進(jìn)長(zhǎng)度或測(cè)量時(shí)間進(jìn)行高程、水平方向校正

25、，高程方向也可使用連通器在頂進(jìn)中隨時(shí)校正。糾偏：鋼管頂管的糾偏分兩種情況。一是鋼管在初始頂進(jìn)時(shí)的糾偏；鋼管頂管與混凝土頂管的最大區(qū)別，在于鋼管的接頭是焊接的剛性大，混凝土管節(jié)的接口是柔性的，在頂進(jìn)中利用掘進(jìn)機(jī)容易糾偏。這些特點(diǎn)帶來了頂鋼管糾偏的利弊，有利的一面是，如果在頂進(jìn)初期就掌握好頂進(jìn)的方向，在以后頂進(jìn)管子時(shí)，就不易產(chǎn)生較大的偏差，可使管道頂進(jìn)順利，并且因?yàn)殇摴艿捻樦焙湍ψ柘禂?shù)小，阻力也較小。不利的方面是，如果頂進(jìn)初期沒能掌握好方向，管道就不容易糾正過來，如果糾的過猛，還會(huì)出現(xiàn)管子變形甚至接口脫焊等嚴(yán)重問題。因此鋼管的初期頂進(jìn)糾偏技術(shù)，在本次頂管是顯得尤其重要。初期頂進(jìn)時(shí)除在安裝導(dǎo)軌、出洞

26、時(shí)應(yīng)嚴(yán)格注意外，鋼管在頂出洞口的5-15m 內(nèi)，利用鋼管剛性大的特點(diǎn)，使用主千斤頂施加偏心頂力的糾偏技術(shù)，是常用的方法。此時(shí)要十分嚴(yán)格地控制掘進(jìn)機(jī)出洞時(shí)的頂速，克服急躁情緒，頂速應(yīng)控制在10-15mm/min 范圍內(nèi)，留出充足的時(shí)間慢慢找出偏心頂力糾偏的最佳頂力，保證一次出洞順直。鋼管在頂進(jìn)中的糾偏，最大的應(yīng)力集中部位是掘進(jìn)機(jī)焊接的第一根鋼管的接口處，為保證在正常預(yù)進(jìn)中的糾偏操作，我們將緊隨機(jī)頭尾部的一節(jié)鋼管管節(jié)，制作成2m 一節(jié)，接口改為內(nèi)法蘭加厚橡膠板螺栓連接，使這節(jié)鋼管的兩個(gè)接口剛?cè)嵯酀?jì)，糾偏時(shí)有個(gè)過渡區(qū)域，從而使整體性好的鋼管在糾偏時(shí)有較好的靈活性。鋼管頂進(jìn)中的糾偏，應(yīng)突出勤糾、緩糾的

27、原則，勤糾是指對(duì)掘進(jìn)機(jī)的方向要勤觀察、勤記錄，發(fā)現(xiàn)微小的偏差，就要采取糾偏措施。緩糾是指用小的糾偏角度，使頂進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)在較長(zhǎng)的一段頂程內(nèi)緩慢回歸到設(shè)計(jì)軸線的位置。正常頂進(jìn)中可采用“校正”、“恢復(fù)”兩種方式?！靶Ｕ狈绞绞歉鶕?jù)機(jī)頭軸線與設(shè)計(jì)中心線之間夾角大小，確定是否需要采取糾偏措施。采用“校正”方式時(shí)，機(jī)頭糾偏角約0.3-0.6?！盎謴?fù)”方式是由機(jī)頭位置與設(shè)計(jì)中心線的累計(jì)偏差量，確定是否需要采取糾偏措施，這時(shí)的糾偏角約0.2-0.4。d、觸變泥漿潤(rùn)滑注漿要使注入的漿液隨著管道頂進(jìn)，形成完整的初始漿套，并且每頂進(jìn)一定的距離應(yīng)能夠得到補(bǔ)充。注漿孔的形式、布置的位置，注漿泵的選用和注漿的壓力有關(guān)。注

28、漿孔的形式：本工程使用鋼管頂進(jìn)，為確保注入的漿液能夠形成完整的環(huán)狀，然后再擠出管壁形成初始泥漿套，鋼管管身上的注漿孔應(yīng)具備如下的結(jié)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的注漿孔是在鋼管制造工場(chǎng)，制作鋼管管節(jié)時(shí)，先期在每節(jié)鋼管（鋼管長(zhǎng)度10m）的前端，制作出下圖中的除已頂進(jìn)管道外的其它部分，然后在工作井中與已頂進(jìn)的鋼管對(duì)接后形成完整的注漿孔結(jié)構(gòu)。見下圖（略）注漿孔布置的位置：注漿孔分組布置，每組5 個(gè)一環(huán)。在掘進(jìn)機(jī)后部及后2m 布置一組（特殊管節(jié)的后部）。這兩組注漿孔最為重要。在頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)時(shí)隨頂隨注，使頂管掘進(jìn)機(jī)后部在頂進(jìn)中即形成完整的漿套，填充由于頂管掘進(jìn)機(jī)外徑大于管道外徑所留下的注漿空隙。以后每隔10m 布置一組注

29、漿孔，這些注漿孔主要起補(bǔ)漿作用。當(dāng)頂進(jìn)一段時(shí)間后，先前注入的潤(rùn)滑漿可能因失水而導(dǎo)致漿液質(zhì)量差，這時(shí)為補(bǔ)充這部分缺失需進(jìn)行補(bǔ)漿。注漿泵選用：為確保注漿效果始終在最佳狀態(tài)，我們選用無壓力脈動(dòng)的螺桿泵（選奈莫泵），不選擇壓力脈動(dòng)大的活塞泵，因?yàn)闈{液壓力在脈動(dòng)的峰值時(shí)，會(huì)擊穿已形成的泥膜擴(kuò)散到土體中，而螺桿泵注入的漿液無壓力脈動(dòng)，幾乎是從空隙中擠出去的，注漿漿套容易形成又容易保持。注漿方法及濃度的選擇：注漿壓力不宜過高，注漿壓力高容易地面冒漿，漿套形成不好。正常頂進(jìn)時(shí)，注漿或補(bǔ)漿均以控制注漿量為主。e、中繼間技術(shù)的應(yīng)用，能夠從根本上限制超過最大允許頂力的情況發(fā)生。無論怎樣采取管道頂進(jìn)的減摩措施，當(dāng)管道

30、延伸至某一長(zhǎng)度時(shí)，頂進(jìn)的頂力大于管道能承受的頂力，管節(jié)損壞、管道無不繼續(xù)頂進(jìn)。中繼間技術(shù)的應(yīng)用，能夠從根本上限制超過管道最大允許頂力的情況發(fā)生。該技術(shù)的原理是：中繼間安裝在一次頂進(jìn)管道的某個(gè)部位，把這段一次頂進(jìn)的管道分成若干個(gè)頂進(jìn)區(qū)間。在頂進(jìn)過程中，先由若干個(gè)中繼間按先后順序把管道推進(jìn)一小段距離后，再由主頂油缸推進(jìn)最后一段管道，這樣不斷重復(fù)，一直到把管道從工作井頂?shù)浇邮芫畠?nèi)。中繼間安放的順序是：第一中繼間應(yīng)放在比較前面一點(diǎn)，因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中頂力的變化會(huì)因土質(zhì)的變化而有較大的變化。所以當(dāng)頂力達(dá)到中繼間推力的40-60%時(shí)，安放第一只中繼間。以后第當(dāng)下一區(qū)間的管段頂力達(dá)到中繼間推力的65-7

31、0%時(shí)，安放一只中繼間。當(dāng)主頂油缸頂力達(dá)到中繼間推力的90%時(shí)，必須啟用中繼間。中繼間根據(jù)實(shí)際頂力情況設(shè)置。按管外壁與土體摩阻力10KN/及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在本工程中管道的頂進(jìn)距離為300-450m，由于本工程頂段為淤泥粉質(zhì)粘土與粉細(xì)砂互層，原則上不需要設(shè)置中繼接力環(huán)，但在施工過程中出現(xiàn)異常情況下及時(shí)增設(shè)中繼接力環(huán)。f、管道內(nèi)通風(fēng)通風(fēng)的目的：頂管施工比較容易遭受的情況之一是有毒氣體傷害，人員在管子內(nèi)要消耗大量的氧氣，管道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)缺氧，影響作業(yè)人員的健康。鋼管內(nèi)還不可避免的要進(jìn)行焊接作業(yè)，長(zhǎng)時(shí)間、大量的有害煙塵會(huì)使焊接人員出現(xiàn)頭暈、目眩等癥狀。以上的問題都必須依靠通風(fēng)去解決。通風(fēng)系統(tǒng)：采用2 臺(tái)11.

32、5kw 的礦用軸流通風(fēng)機(jī)，Dg300mm 的橡膠布通風(fēng)軟風(fēng)筒，采用長(zhǎng)鼓、短抽的通風(fēng)方式。在該系統(tǒng)中，抽風(fēng)管前有一個(gè)喇叭狀吸入口，距挖掘面小于或等于20-30m，在距挖掘面12-15m處，是風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口。抽風(fēng)風(fēng)筒與鼓風(fēng)風(fēng)筒應(yīng)分別安裝在管內(nèi)的左右兩側(cè)，兩風(fēng)筒必須重疊5-10m，以防通風(fēng)不良。保證管道內(nèi)污濁或易燃的空氣被抽出沉井以外。通風(fēng)系統(tǒng)的布置原理圖見下圖：（略）通風(fēng)的質(zhì)量要求：保證管道內(nèi)的氧氣濃度不低于20%（空氣中氧的含量 29%），有害氣體的濃度不大于有害于身體健康的濃度，其中CO30mg/m3，NO250mg/m3，CO20.5%，SO20.0005%，工作面通風(fēng)設(shè)備的噪音不超過80分貝

33、。通風(fēng)的空氣必須清潔，在地下作業(yè)點(diǎn)的新鮮空氣量不低于每人每分鐘4m3，風(fēng)速應(yīng)大于0.15m/s，最大風(fēng)速小于6m/s?？刂谱鳂I(yè)面的溫度不超過32，相對(duì)濕度不超過80%。為保證各種有害氣體的濃度不超過上述值，應(yīng)配齊各種有效的氣體含量的測(cè)試儀表。這些儀表在鎮(zhèn)江煤礦機(jī)械設(shè)備廠可以購(gòu)置。水下回收頂管掘進(jìn)機(jī)的措施a、用挖泥船將不下埋管的溝槽開挖完成（溝槽開挖的部位、標(biāo)高就是頂進(jìn)掘進(jìn)機(jī)的出口部位和標(biāo)高），待掘進(jìn)機(jī)頂出后，部分處于懸狀（掘進(jìn)機(jī)底部有浮土但襯墊不實(shí)）位于土體中時(shí)，將掘進(jìn)機(jī)內(nèi)部的電氣設(shè)備、中繼間（如果需要設(shè)置的話）千斤頂?shù)仍O(shè)備拆除運(yùn)出，將水泥砂漿的管道內(nèi)部防腐做好，養(yǎng)生，最后將工作井中的管道口用

34、閘板閥堵死。再將掘進(jìn)機(jī)的四只起吊吊鉤板，用鋼繩掛在浮吊的起重鉤上并稍給一些向上的力。潛水員攜帶真空吸泥機(jī)的導(dǎo)管口，水對(duì)掘進(jìn)機(jī)周圍及下部的浮土進(jìn)行清理，清理的范圍應(yīng)足夠大。b、潛水員攜帶氧-弧水下切割的設(shè)備潛入水下，將特殊管道后部的工程管道切斷，然后將頂管掘進(jìn)機(jī)連同特殊管節(jié)用浮吊一并取出。氧-弧水下切割的原理是：首先用管狀空心電極與鋼管之間產(chǎn)生的電弧預(yù)熱工件，然后從管電極中噴出氧氣射流，使工件燃燒，建立氧化放熱反應(yīng)，并將溶渣吹掉。形成割縫使用的特殊管狀焊條是由直徑6-8mm或8-10mm 的鋼管制成，其表面涂藥，并與水隔離。用特殊的電極夾鉗，把0.15-0.35MPa 氧氣通入管中。當(dāng)電弧加熱金

35、屬時(shí)，氧氣像平常的氣割一樣使金屬氧化。這種方法簡(jiǎn)單及經(jīng)濟(jì)效果好，在水下切割中使用最為普遍。c、重復(fù)上述施工可將第二段管道的掘進(jìn)機(jī)取出。（4）鋼管頂進(jìn)中的特殊施工技術(shù)井內(nèi)鋼管的組對(duì)焊接a、坡口：根據(jù)頂管施工鋼管管道承受頂力的特點(diǎn)及國(guó)標(biāo)采取坡口焊。b、管節(jié)組對(duì)：管節(jié)組對(duì)時(shí)應(yīng)檢查坡口質(zhì)量，坡口應(yīng)使用電弧氣刨加工，表面上不得有裂縫、夾層等缺陷，并對(duì)銹漬、毛刺等進(jìn)行清更好。組對(duì)時(shí)管節(jié)內(nèi)外壁錯(cuò)口厚度在任何位置均不能大于2mm。當(dāng)組對(duì)有注漿孔的管道時(shí)，只要將帶有注漿孔的一頭，對(duì)準(zhǔn)已頂入的管節(jié)，用千斤頂推入新管節(jié)即可，但此時(shí)應(yīng)注意兩管端不能卡死。c、焊接：焊接采用普通J422 焊條，為減少管節(jié)在焊接中的變形，

36、在焊接時(shí)要求兩人在對(duì)面同時(shí)進(jìn)行，盡量使兩人焊接的速度一致。焊接分為打底焊后以三層填滿，由于是進(jìn)行全位置焊接，在仰焊及立焊時(shí)的電流比平焊時(shí)小，因此應(yīng)先立焊再仰焊最后平焊的順序進(jìn)行焊接。最后進(jìn)行管道內(nèi)部的封底焊接。焊接質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)標(biāo)中的IV 級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。第一層是打底焊接，宜采用直徑3.2mm 的焊條，焊接電流85-95A，焊完第一層后，必須將溶渣清理干凈。焊第二層時(shí)，平焊可選用直徑5mm 焊條，焊接電流160A 左右，仰焊，立焊可選用3.2mm 或4mm 的焊條，電流120-135A。以半圓形或折線形的運(yùn)行法，采用較短的電弧焊接。第三層焊接方法與第二層相同，但焊條的擺動(dòng)范圍應(yīng)逐漸加寬，運(yùn)條時(shí)電弧必

37、須在坡口兩邊稍作停頓，以保證溶合良好、不咬邊。第二、三、四層之間的焊接方向最好相反，并將接頭錯(cuò)開。在背面封底焊接前，應(yīng)認(rèn)真清理焊縫表面，然后用3.2mm 焊條，電流約110A,焊接一層。焊條不擺動(dòng)或稍作擺動(dòng)，速度稍快些以獲得寬度較小，焊縫高度低的焊縫表面。頂進(jìn)中管節(jié)的焊接檢驗(yàn)卷管的外觀質(zhì)量檢查應(yīng)符合下列要求：a、每節(jié)鋼管管節(jié)允許有兩道縱向接縫，兩縱向接縫之間距離應(yīng)大于300mm。b、工作井內(nèi)卷管組對(duì)兩縱縫間距應(yīng)大于100mm。c、卷管周長(zhǎng)及橢圓度偏差，應(yīng)符合國(guó)標(biāo)中相應(yīng)管徑的允許誤差值。d、對(duì)接縱縫處為3mm，離管端200mm 的對(duì)接縱縫處應(yīng)為2mm，其它部位為1mm。e、卷管端面與中心線的垂直

38、偏差不應(yīng)大于管子外徑的1%，且不大于3mm。平直度偏差不應(yīng)大于1mm/m。鋼制管節(jié)的內(nèi)、外涂層防腐施工a、管道內(nèi)、外防腐應(yīng)達(dá)到以下要求：首先進(jìn)行噴砂除銹工序，除銹后的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到Sa21/2 級(jí)。除銹完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行防腐涂料的涂刷，內(nèi)外壁均采用刷氯磺化聚乙烯，底漆、中間漆、面漆各一道。每遍涂料在涂刷時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守其說明書規(guī)定的干燥時(shí)間及干燥的施工方法。b、管節(jié)在工作井中的防腐管節(jié)在工作井內(nèi)組對(duì)焊接完畢后，由于頂進(jìn)施工連續(xù)性的限制，只能使用快干型的防腐涂料。施工時(shí)應(yīng)及時(shí)清理焊渣，飛濺，對(duì)管節(jié)接口手工除銹，涂刷使用GZ-2 高分子防腐涂料，手工進(jìn)行防腐涂刷。注意在規(guī)定的干燥時(shí)間后（2 小時(shí)），方允許

39、繼續(xù)頂進(jìn)。管道在工作井中的內(nèi)防腐，應(yīng)在管道全部頂進(jìn)完成后進(jìn)行，待掘進(jìn)機(jī)內(nèi)部設(shè)備拆卸完成，管道重新清理后，再對(duì)管道焊接接口部位全部進(jìn)行手工除銹，使用原設(shè)計(jì)規(guī)定的管道內(nèi)防腐涂料，按地面制作規(guī)定的施工工藝、涂刷遍數(shù)、涂刷厚度、干燥時(shí)間進(jìn)行防腐作業(yè)。3 頂管施工主要機(jī)械設(shè)備、測(cè)量及檢測(cè)儀表配置情況（1）頂管主要機(jī)械設(shè)備配置本工程使用的頂管設(shè)備均為鋼制件，總重量約120t，單件最大重量35t，故可方便地采用汽車運(yùn)輸。進(jìn)場(chǎng)時(shí)間為工作井施工前15 天。頂管主要機(jī)械設(shè)備表序號(hào)機(jī)械名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量生產(chǎn)廠家自有或購(gòu)買1機(jī)械式土壓平衡泥水加壓頂管掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)DTN1200 型2揚(yáng)州廣鑫已有2注漿泵耐莫泵2蘭州耐莫泵

40、廠自有3注漿管及配件Dg50900m自制自有4主頂千斤頂200t/2000mm8揚(yáng)州廣鑫自有5主千斤頂液壓臺(tái)32MPa、5-75L/min 可調(diào)2揚(yáng)州廣鑫自有6中繼環(huán)千斤頂30t、L=300mm8揚(yáng)州廣鑫自有7中繼環(huán)油泵站32MPa、15L/min2揚(yáng)州廣鑫自有8滾輪支架（導(dǎo)軌）Dg14002自制自有9鋼靠背Dg14002自制自有10環(huán)形頂鐵Dg14002自制自有11馬蹄形中間頂鐵Dg14002自制自有12輸土導(dǎo)軌及軌道車2 套自制自有13電力開關(guān)柜600A、10 路2新制2 臺(tái)自有14中繼環(huán)控制柜控制3 套2自制自有15電話交換分機(jī)20 路2菲力普自有16汽車起重機(jī)QY502徐州重機(jī)自有17

41、汽車起重機(jī)QY162湖北東風(fēng)自有18電焊機(jī)22KW4啟東焊機(jī)自有（2）主要測(cè)量、檢測(cè)儀表配置主要測(cè)量、檢測(cè)設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1激光經(jīng)緯儀CJJ-2臺(tái)2蘇州光學(xué)儀器廠2普通經(jīng)緯儀DJ6臺(tái)2蘇州光學(xué)儀器廠3水平儀DS3臺(tái)2安陽(yáng)儀器廠4超生波探傷儀CTS-21臺(tái)1南京探測(cè)設(shè)備廠5磁粉探傷儀DCF-C臺(tái)1南京探測(cè)設(shè)備廠6測(cè)厚儀CCH-30臺(tái)1襄樊防腐檢測(cè)設(shè)備廠7高壓檢漏儀臺(tái)2電壓12KV4 頂管勞動(dòng)力配置及進(jìn)退場(chǎng)計(jì)劃頂管技術(shù)人員的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間為：副經(jīng)理、施工隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)人員在沉井澆筑混凝土前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，具體安排頂管與沉井工程的協(xié)調(diào)事宜。全部頂管施工人員在沉井封底時(shí)進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)行頂管施工機(jī)具設(shè)備

42、的安裝準(zhǔn)備。頂管施工結(jié)束后，人員隨頂管設(shè)備一起撤出。頂管工程一般要求24 小時(shí)連續(xù)作業(yè)，每天安排兩班，每班人員配備見下表。頂管施工每班人員配置表（共2 班）序號(hào)人員數(shù)量職責(zé)分工1技術(shù)人員4施工技術(shù)管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)收集與分析、測(cè)量，檢查焊接、防腐工作2班長(zhǎng)2在技術(shù)人員指導(dǎo)下指揮，調(diào)度勞力，計(jì)劃安排、質(zhì)量控制3控制臺(tái)機(jī)頭操作員2操作機(jī)頭運(yùn)轉(zhuǎn)、頂進(jìn)、讀取測(cè)量數(shù)據(jù)、操作員分析偏差趨勢(shì)、糾偏、報(bào)告頂進(jìn)數(shù)據(jù)。操作主頂液壓臺(tái)、壓漿泵、機(jī)頭聯(lián)絡(luò)、調(diào)整頂速、泥漿流量等。4吊車駕駛員2操作起重機(jī)械、安全監(jiān)督5壓漿工2拌漿、調(diào)整注漿量及注漿壓力6鉗工、焊工4井內(nèi)鋼管組對(duì)、焊接、涂料防腐7雜工8接、拆進(jìn)排泥管、補(bǔ)

43、觸變泥漿、掛鉤等5 頂管部分主要材料計(jì)劃我公司的機(jī)械設(shè)備廠具備大型卷板機(jī)、剪板機(jī)及長(zhǎng)臂埋弧自動(dòng)焊機(jī)等設(shè)備，每年卷制各種型號(hào)的鋼管管節(jié)達(dá)3000 余噸，且具有防腐的專業(yè)資格。在本工程中每天平均的頂進(jìn)距離初步設(shè)定在15m，管節(jié)制作工地距頂管現(xiàn)場(chǎng)道路暢通，具備隨時(shí)調(diào)配的運(yùn)輸條件，因此管節(jié)的制作檢驗(yàn)，可安排批量進(jìn)行，在頂進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)僅需存6 節(jié)管節(jié)即可滿足施工需要。6 頂管部分質(zhì)量措施（1）頂管施工必須采用嚴(yán)密措施，防止土體內(nèi)泥水流入管道（糾偏時(shí)），因此施工前，機(jī)頭與管節(jié)的密封裝置（內(nèi)法蘭和橡膠板）的原材料和螺栓連接，都要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查并符合要求。（2）頂管施工中，必須使用計(jì)算機(jī)光靶及其數(shù)字分析、顯示技

44、術(shù)，嚴(yán)格測(cè)量控制，做到隨頂隨測(cè)，隨頂隨糾偏。（3）頂管的頂進(jìn)及糾偏，必須嚴(yán)格按中鐵四局編制的機(jī)械式長(zhǎng)距離頂進(jìn)工法及操作細(xì)則進(jìn)行施工。（4）頂進(jìn)結(jié)束后對(duì)長(zhǎng)江大堤的加固注漿，必須按工法進(jìn)行，確保管道與長(zhǎng)江大堤的間隙被填充密實(shí)。7 確保工程的安全措施（1）安全保證技術(shù)措施認(rèn)真貫徹安全生產(chǎn)方針，強(qiáng)化安全生產(chǎn)責(zé)任制，加強(qiáng)對(duì)職工的安全教育，按照建筑安裝施工技術(shù)規(guī)程和中鐵四局地下頂管操作規(guī)程，結(jié)合施工實(shí)際情況，制定并執(zhí)行單項(xiàng)安全技術(shù)措施和安全操作細(xì)則，確保安全生產(chǎn)和文明施工。（2）各種施工機(jī)械設(shè)備及頂管施工中的掘進(jìn)設(shè)備，使用前要認(rèn)真進(jìn)行檢查，經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可使用。（3）做好沉井的環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)工作，使地表

45、沉降控制在建設(shè)單位允許沉降的范圍內(nèi)。依據(jù)監(jiān)測(cè)所得的反饋數(shù)據(jù)，對(duì)沉井的挖土范圍、深度、井內(nèi)水位等以及在頂管中的頂進(jìn)頂力，速度等施工參數(shù)不斷優(yōu)化，減少地表下沉，避免盲目施工和冒險(xiǎn)施工。（4）現(xiàn)場(chǎng)臨進(jìn)用電，架設(shè)必須按施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范安裝，在施工現(xiàn)場(chǎng)的專用中性點(diǎn)直接接地的電力線路中，必須采用TNS 接零保護(hù)系統(tǒng)。（5）工作坑內(nèi)的照明燈或手持行燈，電壓為安全電壓36V，任何人不能以濕手或身著濕衣服去操作電氣設(shè)備。停電必須有命令，并掛停電警示牌，合閘應(yīng)收回停電命令，確認(rèn)線路無人工作時(shí)，方可摘下警示牌送電。（6）電氣設(shè)備檢修時(shí)至少有兩人作業(yè)，切實(shí)做好保護(hù)措施。（7）頂管機(jī)頭操作員、電焊工、電工、

46、測(cè)量工、泥漿工、起重工等，都要對(duì)頂管工法及有關(guān)安全操作細(xì)則進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過培訓(xùn)合格后持證上崗。（8）成立特別聯(lián)系小組，內(nèi)設(shè)工程師三我，協(xié)同甲方解決施工中遇見的各類問題。（9）頂管施工中容易遭到傷害的三種情況分別是：高空墜落及重物打擊、觸電、有毒氣體傷害，應(yīng)制定發(fā)生這些傷害時(shí)的應(yīng)急預(yù)案，特別是有毒氣體傷害的情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)提前聯(lián)系具備高壓氧倉(cāng)的醫(yī)院，避免傷員到達(dá)醫(yī)院后，因救治條件不具備轉(zhuǎn)院耽擱寶貴的時(shí)間。其他傷害情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)撥打119、120 搶救傷員。（10）水下切割時(shí)的主要安全問題是潛水員下水的時(shí)間、訪觸電、防回火的問題。8 工作井施工根據(jù)“關(guān)于xxx 第四水廠水源工程施工招標(biāo)的緊急通知”

47、要求，原招標(biāo)文件中的第一方案取消?，F(xiàn)僅對(duì)招標(biāo)文件中的第13.6 條、“第四水廠水源工程答疑”中的第22 條及“xxx 第四水廠水源工程招標(biāo)答疑補(bǔ)充通知”中要求的，擬在江堤背水面30m 以處設(shè)置尺寸為15m10m14m 工作井的第二方案的優(yōu)劣進(jìn)行論述。在“xxx 第四水廠水源工程招標(biāo)答疑補(bǔ)充通知”中，“考慮頂管線路過長(zhǎng)，為了便于施工，力保在長(zhǎng)灑枯水季節(jié)頂管順利穿過大堤，中間同意增設(shè)一個(gè)工作井”，我單位通過現(xiàn)場(chǎng)考察，計(jì)劃在離江堤約250-300m 處，設(shè)置兩口內(nèi)徑為8.5m 的圓形工作井（每根管道上各設(shè)置一口，并且兩口工作井沿管道軸線方向錯(cuò)開。也可根據(jù)甲方要求設(shè)置為方案二尺寸的一口矩形工作井），采

48、用兩臺(tái)頂管掘進(jìn)機(jī)同時(shí)施工。該考察結(jié)果作為第三方案與第二方案進(jìn)行比較：施工方案二、施工方案三的比較項(xiàng)目方案二方案三施工進(jìn)度安排首先安排兩臺(tái)頂管掘進(jìn)機(jī)同時(shí)向江堤內(nèi)頂進(jìn)，可以保證在枯水季節(jié)完成取水頭及穿越大堤的進(jìn)水管道施工，大堤內(nèi)部管道施工可不受枯水季節(jié)的時(shí)間影響。同左對(duì)大堤的影響由于大體積的矩形沉井式工作井距大堤太近，沉井下沉?xí)r不可避免地會(huì)對(duì)沉井四周的土層產(chǎn)生擾動(dòng)，破壞了大堤附近的土層的均勻性，這將直接對(duì)大堤產(chǎn)生負(fù)面影響，河道部門審批困難。圓形工作井體積小，距離大堤有足夠的安全距離，不會(huì)對(duì)大堤的安全產(chǎn)生任何影響。頂進(jìn)工作效率由取水泵房至江堤內(nèi)側(cè)的工作井的管道長(zhǎng)度約570-600m，為超長(zhǎng)距離的頂管

49、施工，需要并啟動(dòng)3-4 個(gè)中繼間，使該頂段的頂進(jìn)效率低。方案三工作井兩側(cè)的頂段均為300-400m，頂進(jìn)長(zhǎng)度適中，僅需安排一只備用的中繼間即可，頂進(jìn)效率高。頂進(jìn)質(zhì)量控制由于取水泵房至工作井段的頂進(jìn)長(zhǎng)度超過500m，激光經(jīng)緯儀的有效測(cè)量距離不夠，管道內(nèi)需要增加測(cè)量中繼站，使測(cè)量難度大大增加，不利于頂進(jìn)質(zhì)量的控制。頂距在激光經(jīng)緯儀的有效測(cè)量范圍內(nèi)，無左欄部分的測(cè)量難度，質(zhì)量控制容易。安全控制由于頂進(jìn)管道的直徑僅1.4m，頂進(jìn)距離越長(zhǎng)，管道內(nèi)的廢氣或有毒氣體的散發(fā)越不容易，通風(fēng)要求越高，安全保證困難越大。與左欄比安全保證措施容易實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)分析1、制作一口體積大的矩形工作井的造價(jià)高。2、超長(zhǎng)距離頂進(jìn)的管道造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于頂進(jìn)長(zhǎng)度適中的管道造價(jià)。因此方案二的經(jīng)濟(jì)性差。兩口圓形工作井的造價(jià)應(yīng)低于一口大尺寸的矩形工