泥水平衡式頂管是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來(lái)平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質(zhì)的機(jī)械自動(dòng)化頂管施工法。①概述：泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機(jī)頭、地面操作臺(tái)及其他輔助設(shè)備組成，機(jī)頭內(nèi)部有PLC控制箱，地面操作臺(tái)隊(duì)機(jī)頭給出動(dòng)作控制機(jī)頭的動(dòng)作。排泥系統(tǒng)將棄土排除，吊車(chē)下管，由千斤頂將管道分段頂進(jìn)。隨著工具管的推進(jìn)，刀盤(pán)在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)泥管不斷供泥水，排泥管不斷將混有棄土的泥水排出泥水艙。泥水艙要保持一定的壓力。使刀盤(pán)在有泥水壓力的情況下向前鉆進(jìn)。
②泥水平衡工具管的基本原理：是泥水護(hù)壁，在泥水式頂管施工中，要使挖掘面保持穩(wěn)定，必須向泥水艙注入一定壓力的泥水。泥水在壓力作用下向土體內(nèi)部滲透，在開(kāi)挖面形成一層泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水繼續(xù)向土體內(nèi)部滲漏，另一方面泥水的壓力通過(guò)泥皮作用在開(kāi)挖面防止坍塌。要求泥水密度必須大于1.03。
③施工過(guò)程須注意的問(wèn)題：
(1)當(dāng)掘進(jìn)機(jī)停止工作時(shí)，一定要防止泥水從土層中或及其他地方流失。不然。挖掘面就會(huì)失穩(wěn)，尤其是在出洞這一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)防止止水圈漏水。
(2)在掘進(jìn)工程中，應(yīng)注意觀察地下水壓力的變化，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施和對(duì)策，只有這樣，才能保持挖掘面的穩(wěn)定。
(3)在頂進(jìn)過(guò)程中，隨時(shí)要注意挖掘面是否穩(wěn)定，要不是檢查泥水的濃度和相對(duì)密度是否正常，還要注意進(jìn)排泥泵的流量及壓力是否正常。應(yīng)防止排泥泵的排量過(guò)小而造成排泥管的淤積和堵塞現(xiàn)象。

3.3控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制鉆頭在地下的具置和其它參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進(jìn)的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無(wú)線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。3.4泥漿系統(tǒng)：泥漿系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。3.5鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)所使用的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。1．入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場(chǎng)所，鉆機(jī)就布置在該側(cè)，所以施工占地比較大，DD330鉆機(jī)的小占地為30×30M，當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整。

1泥水平衡施工工法簡(jiǎn)介
在機(jī)械化頂管施工過(guò)程中，泥水平衡頂管施工工法作為主要的施工方式，通常情況下屬于機(jī)械化、長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工技術(shù)。該施工技術(shù)在施工技術(shù)管理方面要求比較高，主要表現(xiàn)為：嚴(yán)格操作頂管設(shè)備，科學(xué)合理地選擇和計(jì)算施工工藝參數(shù)等。在長(zhǎng)距離、地質(zhì)條件復(fù)雜的環(huán)境中，泥水平衡頂管施工方法是為優(yōu)越的施工方式之一。
1.1泥水平衡施工工法特點(diǎn)
通常情況下，泥水平衡頂管施工工法主要采用機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)，其特征主要表現(xiàn)為：被切削的土壤被刀盤(pán)送入到泥水倉(cāng)，具有一定濃度的泥水，在送水泵的作用下，被輸送到挖掘面，經(jīng)過(guò)刀盤(pán)的充分?jǐn)嚢韬?，泥水通過(guò)排泥管道被排泥泵送到地面的泥漿池，泥水經(jīng)過(guò)一系列的沉淀或分離，進(jìn)而在一定程度上可以重復(fù)使用，剩余的殘?jiān)贿\(yùn)走：在掘進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)刀盤(pán)以及頂速平衡正面土壓力，進(jìn)而對(duì)循環(huán)水的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，在一定程度上對(duì)地下水壓力進(jìn)行平衡；切削入泥倉(cāng)的土體通過(guò)采用流體進(jìn)行輸送，不能中斷頂進(jìn)過(guò)程，施工速度一定要快；不需要對(duì)土質(zhì)進(jìn)行改良或者是進(jìn)行降水處理，施工后地表出現(xiàn)較小的沉降。通常泥水平衡頂管的主要設(shè)備有：挖掘機(jī)、主頂設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、井內(nèi)旁通、控制系統(tǒng)等；輔助設(shè)備包括：泥水處理設(shè)備、注漿設(shè)備、中繼間等。
1.2泥水平衡施工工法工藝原理
作為一種頂管施工工法，泥水平衡頂管施工技術(shù)通常情況下是充分利用泥水壓力，進(jìn)而在一定程度上對(duì)土壓力和地下水壓力進(jìn)行平衡處理。其基本原理是：具有一定濃度的泥水經(jīng)送水泵到達(dá)挖掘面，然后通過(guò)井內(nèi)旁通壓力調(diào)整閥，或者是通過(guò)調(diào)整排泥泵轉(zhuǎn)速的方式，進(jìn)一步對(duì)水壓力的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在一定程度上對(duì)地下水壓和挖掘面土壓力進(jìn)行平衡，確保掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)工作在平衡壓力下，在一定程度上避免挖掘面失穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉降和隆起。
2施工組織及任務(wù)劃分
2.1施工組織原則
在勞動(dòng)組織方面，結(jié)合頂管穿越施工的實(shí)際情況，同時(shí)結(jié)合本標(biāo)段的實(shí)際工程量和工期，進(jìn)而對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行合理配置，進(jìn)一步成立相應(yīng)的施工作業(yè)機(jī)組。通過(guò)動(dòng)態(tài)的方式對(duì)施工作業(yè)機(jī)組的人員、機(jī)具配置等進(jìn)行管理，一方面確保任務(wù)按期完成，另一方面確保施工的連續(xù)性。進(jìn)而在一定程度上減少現(xiàn)場(chǎng)高峰的人數(shù)，避免出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。同時(shí)對(duì)其它隊(duì)種進(jìn)行合理的配置，在一定程度上確保工程施工全面、有序地進(jìn)行，滿足施工要求。
2.2施工階段劃分
穿越工程施工分為三個(gè)階段：前期準(zhǔn)備階段、施工階段、驗(yàn)交階段。
①前期準(zhǔn)備階段：各項(xiàng)工作按照“施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃”來(lái)進(jìn)行，進(jìn)一步為施工創(chuàng)造條件。
②施工階段：總體分為二個(gè)階段進(jìn)行控制。階段組織管道焊接、工作井制作。二階段頂混凝土套管、工作管試壓、穿越工作管。
③驗(yàn)交階段：地貌恢復(fù)、水工保護(hù)，達(dá)到中間驗(yàn)收條件。
3工程施工方案
3.1施工準(zhǔn)備
①穿越施工前施工單位協(xié)助業(yè)主穿越施工土地手續(xù)。
②籌備穿越前的材料、設(shè)備、人員的籌備和到場(chǎng)計(jì)劃。
③做好施工圖紙會(huì)審、技術(shù)交底工作，同時(shí)完成穿越施工方案等文件的編制和審批工作。
④修筑臨時(shí)施工便道。
3.2測(cè)量放線
①借助儀器開(kāi)展測(cè)量放線工作，在使用儀器前，需要經(jīng)過(guò)法定檢驗(yàn)部門(mén)的檢定，經(jīng)過(guò)檢定合格，同時(shí)在有效期內(nèi)才能進(jìn)行使用。
②對(duì)于設(shè)計(jì)圖

頂管施工的時(shí)候必要掌握的三點(diǎn)事項(xiàng)。我們信賴產(chǎn)品的安裝肯定要有很高的實(shí)用性。頂管施工的特點(diǎn)為適應(yīng)性問(wèn)題，即要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、施工條件和計(jì)劃要求，選用得當(dāng)?shù)捻敼苁┕し椒ㄒ约绊敼軝C(jī)和配套幫助設(shè)置裝備部署。因此，在機(jī)頭選型時(shí)，要憑據(jù)地質(zhì)情況，并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，頂管機(jī)頭采用何種機(jī)頭(氣壓均衡、泥程度衡和土壓均衡三種網(wǎng)格機(jī)頭)施工。

其次，非開(kāi)挖定向鉆施工，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境選擇符合頂力的設(shè)置裝備部署構(gòu)成主頂，頂管設(shè)置裝備部署中的液壓裝置應(yīng)由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為了減小頂管頂工作受到的阻力，非開(kāi)挖定向鉆技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)拌制頂進(jìn)時(shí)應(yīng)用的泥漿，該膨潤(rùn)土攪拌體系由泥漿泵、拌漿池、儲(chǔ)漿池、備用池、閥門(mén)等構(gòu)成。


勝越管道穿越工程有限公司（非開(kāi)挖），是一家在山西省非開(kāi)挖行業(yè)中具有在各種復(fù)雜環(huán)境下施工經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，是山西地區(qū)早從事非開(kāi)挖頂管技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和施工服務(wù)的專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)之一。是非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì)、非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì)單位會(huì)員。

1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術(shù)其施工原理是將置于工作井中的頂管掘進(jìn)機(jī)通過(guò)主頂油缸向前推進(jìn)至止水圈后，由電動(dòng)機(jī)提供能量轉(zhuǎn)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)頭刀盤(pán)來(lái)切削土層、粉碎石塊，并使之進(jìn)入泥水艙與泥漿混合，然后由泥漿系統(tǒng)的排泥管泵送至地面；與此同時(shí)，機(jī)頭連同管道在持續(xù)頂進(jìn)力的作用下，終穿過(guò)土層到達(dá)井。在挖掘過(guò)程中，采用泥水平衡裝置來(lái)維持水土平衡，使頂進(jìn)管道始終處于主動(dòng)與被動(dòng)土壓之間，可以達(dá)到消除地面的沉降和隆起的效果（見(jiàn)圖1）。
2泥水平衡施工中若干技術(shù)問(wèn)題的探討
近幾年來(lái)我們?cè)陧敼苁┕ぶ惺褂萌毡疽羷?shì)機(jī)（TCC）和國(guó)產(chǎn)泥水平衡頂管設(shè)備（NPD），在不同地層中進(jìn)行了D600～D0mm管徑的頂管施工，積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。下面就施工中常見(jiàn)的各種技術(shù)和機(jī)械故障如刀盤(pán)卡死、糾偏失控、泥水循環(huán)系統(tǒng)堵塞、地面沉降等技術(shù)問(wèn)題的處置作以探討。
2.1糾偏技術(shù)問(wèn)題
頂管機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中持續(xù)朝某個(gè)方向偏斜，即使使用糾偏激光束也不能使之回歸到預(yù)定標(biāo)位置的現(xiàn)象稱(chēng)為糾偏失控。如不及時(shí)處理會(huì)造成擬鋪設(shè)管道無(wú)法滿足設(shè)計(jì)軌跡要求。
2.1.1原因分析
（1）地質(zhì)條件影響
由于機(jī)身自重較大，且機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)引起的震動(dòng)，在軟土層及回填土中從而降低了地層的承載力，使頂管機(jī)產(chǎn)生下沉趨勢(shì)?；蛘呤琼敼芏瓮翆宇?lèi)型變化引起土層承載力變化，當(dāng)遇到上下兩層不同性質(zhì)的土?xí)r，這種趨勢(shì)就越明顯。頂管施工過(guò)程中遇著大石塊、樁基礎(chǔ)或其他障礙物，造成偏差過(guò)大。
（2）機(jī)械原因
頂管推進(jìn)速度過(guò)快或過(guò)慢的影響；主油缸油封漏油，頂進(jìn)力不均衡；后背墻變形嚴(yán)重；頂鐵或頂環(huán)發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象；工作坑內(nèi)導(dǎo)軌偏差。
（3）人為操作不當(dāng)造成的糾偏失控現(xiàn)象。此外，管道頂進(jìn)越長(zhǎng)，產(chǎn)生偏差的可能性越大，如果糾偏不及時(shí)，也會(huì)造成失控。
2.1.2防范措施及解決方法
（1）要充分熟悉業(yè)主提供的地勘資料，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘；必要時(shí)在較復(fù)雜的地段要進(jìn)行補(bǔ)勘。事實(shí)上在頂管施工中，因?yàn)橥临|(zhì)變化、設(shè)備能力和操作失誤等原因出現(xiàn)偏差是難免的，所以及時(shí)糾偏工作非常重要，這關(guān)系到管道鋪設(shè)質(zhì)量，甚至整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程的成敗。糾偏的一般原則：勤糾微糾，標(biāo)不離，禁止盲頂。其控制細(xì)節(jié)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：當(dāng)頂管機(jī)頭尚未全部進(jìn)洞前，在機(jī)頭中心、高程偏差不大于20mm時(shí)，不考慮糾偏，因此時(shí)軌道在控制方向，若糾偏不但沒(méi)效果反而會(huì)使節(jié)管道偏離軌道。
（2）在管道頂進(jìn)過(guò)程中，如果在粉細(xì)砂土層中頂進(jìn)偏低，可調(diào)低進(jìn)泥的泥漿濃度，減小頂進(jìn)速度。當(dāng)遇到軟硬程度不同的土層時(shí)，地質(zhì)條件會(huì)發(fā)生很大變化，突然間變硬或變軟，這可以通過(guò)刀盤(pán)的轉(zhuǎn)矩來(lái)判斷。若突然變硬，則應(yīng)向土倉(cāng)內(nèi)加入水或泥漿。在一般情況下，如果對(duì)地質(zhì)勘察資料掌握比較準(zhǔn)確時(shí)，且當(dāng)穿越的軟弱地層長(zhǎng)度15m時(shí)，入洞前可以采取機(jī)頭與管道、管道與管道間加接連接桿的方式進(jìn)行固定，以增加其剛性，并輔以適當(dāng)糾偏方式，是可以防止機(jī)頭和管道叩頭現(xiàn)象發(fā)生的。

DDDD-5的占地相應(yīng)要小得多。．出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場(chǎng)地，在出土點(diǎn)應(yīng)有一塊20×20M的場(chǎng)地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時(shí)接鉆桿和安裝其他設(shè)備時(shí)使用；在出土點(diǎn)之后有一條長(zhǎng)度與穿越長(zhǎng)度相等的管線焊接作業(yè)帶。大沽沙穿越鉆機(jī)場(chǎng)地布置年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時(shí)間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長(zhǎng)度為960米的管道穿越。使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會(huì)認(rèn)為：在工程項(xiàng)目招投標(biāo)過(guò)程中，水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡可能多的相關(guān)信息以提出完整并具競(jìng)爭(zhēng)力的報(bào)價(jià)，承包商在開(kāi)工前應(yīng)該獲得以下信息，以日后的工作可以順利進(jìn)行。
泥水平衡頂管全國(guó)施工施工技術(shù)難題及解決方法頂管施工的閃光點(diǎn)頂管法又稱(chēng)為非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有著不用要開(kāi)挖面層，即可穿越地面構(gòu)筑物和地下管線，公路，鐵路，河道的閃光點(diǎn)，相比開(kāi)挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以吸收噪音，環(huán)比減少粉塵，減輕對(duì)郊區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無(wú)污染，高效率的施工技術(shù)。頂管施工法因其上述全面的閃光點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來(lái)。二頂管施工技術(shù)具有著幾面的閃光點(diǎn)：基礎(chǔ)工作面由線縮成點(diǎn)，占地面積小；地面活動(dòng)不受施工影響，對(duì)交通干擾小；噪音和震動(dòng)低，市中施工對(duì)居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路，公路，河流，建筑物，環(huán)比沿線的拆遷工作總量，環(huán)比降低工程造價(jià)。

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