泥水平衡顶管施工工艺
一、工程概况
本工程为顶管工程。采用Φ1000顶管，总长为375m，管底标高784.31～785.03m。土质由标高为788.5m的杂填土到794m以下的低液限粉质粘土。
二、顶管
方案
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1、机头选型
本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用日本ISEKI公司生产的UNCLEMOLE型TCZ600具有封闭式气压平衡顶管掘进机。如下图所示。
气压法顶管是在顶进管道的前方工具管（机头）内设置两道气压密封门，气压法顶管机头与气压仓结构如图七所示，顶进时先关闭第一道门，向前舱充入压缩空气，由于压缩空气向正面土层的空隙中渗透，将工具管前方土层中的地下水从土壤的孔隙中排挤到远方，给工具管作业提供一个无水稳定的环境，同时，
气体的压力也支撑着机头前的土体开挖面维持稳定而不坍落。
当第二道门关闭且增压，使后舱前舱压力相等后，打开第一道门，将机头前挖出的土运到一、二道门之间的转运舱内，关闭第一道门，气体继续稳压机头前舱，再打开第二道门，使后舱与管道相通，将转运舱的土运到工作井。管道是边挖边顶，开挖量与顶进长度相匹配。
气压舱的气压是通过工作井外的空压机提供，空气需要过滤。当地层土的渗透系数大时，应有备用空压机。
本掘进机的优点是：
A、顶管机、主千斤顶、液压系统、空压系统装置（DESANDMAN）成套化。
B、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。
C、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。
D、该机由4人在控操纵即可。
E、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。
此机型在现今使用较广，我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。封闭式气压平衡顶管掘进机是根据含水量较高的沙砾土而专门设计的。因此特别适应本工地基顶管的施工。
2、平面布置、井内布置及管内布置
2.1 在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间、冷作间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。
2.2 现场布置采用8t汽吊，设备进场时，采用16t汽车吊车。
2.3 管道顶进时，起吊设备采用跨距为14m的龙门行车（起重能力为30t），行车导轨与顶管中心线应平行铺设，并与管中心左右对称。
2.4 井内布置
工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。
3、出土方案
封闭式气压平衡顶管的出土采用半人工出土方式，人工带压作业，出土至第二个仓内，出土后封闭前仓门，开启后仓门将泥土运至管外。
在沉井上部设有临时堆土点，最后一起外运，外运时不得污染沿途道路环境。
4、顶力计算
4.l 、推力的理论计算：（以Φ1000mm计算）
F=F1十f2
其中F—总推力
Fl一迎面阻力 F2—顶进阻力
F1＝π/4*D2*P (D—管外径1.20m P—控制土压力)
P＝Ko*γ*Ho
式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.40
Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值7.8m
γ—土的湿重量，取1.9t/m3
P＝0.40*1.9*7.8＝5.93t/m2
F1=3.14/4*1.22*5.93＝6.7t
F2＝πD*f*L
式中f一管外
表
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面平均（根据顶进距离平均低液限粉土）综合摩阻力，取0.6t/m2（因在管道顶进时管外壁加注了减阻泥浆）。
D—管外径1.2m
L—顶距
F2＝3.14*1.2*0.6*165＝373.03t。
因此，总推力F=6.7+373.03＝379.73t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（Φ1000mm顶管）可承受的最大顶力为600t，管材轴向允许推力400t，主顶油缸选用2台200t(2000KN)级油缸。每只油缸顶力控制在200t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力400t。当距离长于100后，需中继接力顶进，每一套中继间内有8个30t的小千斤顶，即一套中继间总顶进推力为240t，可满足本工程的顶管需要。
浙公网安备 33021202002483