2022年泥水平衡顶管施工方案设计 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用泥水平稳顶管施工设计 目录一工程简况二顶管方案1、 机头选型 2、 平面布置 3、 出土方案 4、 顶力运算、中继间及中继间布置 5、 出洞方案 6、 测量方法 7、 通风设置 8、 顶管动力、照明配套 9、 管接口质量掌握 10、 防止旋转措施 11、 设备保养 12、 顶进终止后机头处理13、 浅覆土安全技术 14、 注浆减磨 五、安全六、质量掌握七、进度方案一、工程简况本工程为 顶管工程；采纳 800顶管,总长为 m,管中心标高 -6.20-27.72m；土质由标高为 m的 土到 m的 土；b5E2RGbCAP 二、顶管方案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,确保肯定工程安全,我公司依据以住施工体会,打算采纳日本 ISEKI 公司生产的 UNCLEMOLE 型TCZ600具有破裂功能的泥水平稳顶管掘进机；p1EanqFDPw 具有破裂功能的泥水平稳顶管掘进机有多种形式；其基本原理是主轴偏心回转运动而破裂的泥水平稳顶管机,其刀盘的正面,开口比较大,便于大块的卵石等能进入顶管机内,刀盘正面上下两个泥土和石块的进口,其开口的面积约占顶管机全断面的15%20%；DXDiTa9E3d 刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动；电动机是通过行星减速器带动小齿轮,然后再带动设在中心的大齿轮；大齿轮与主轴及轧辊联接成一体；主轴的左 端安装有刀盘；这样,只要刀盘驱动电机转动,刀盘也就转动,同时轧辊也转 动；在掘进机工作时,刀盘在一边旋转切削土砂的同时仍一边作偏心运动把石 块轧碎；被轧碎的石块只有比泥土仓内与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机 的泥水仓,然后从排泥管中被排出；RTCrpUDGiT 另外,由于刀盘运动过程中,泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最 大这样循环变化着,因此,它除了有轧碎小块石头的功能以外仍始终能保证进 水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中,从而保证了掘进机不仅在砂土中,即 使在粘土中也能正常工作；5PCzVD7HxA 一般情形下,刀盘每分钟旋转45转,每当刀回旋转一圈时,偏心的轧碎动作 1 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用达2023次；由于本机有以上这些特殊的构造,因此它的破裂才能是全部具有破裂功能的掘进机中最大的,破裂的最大粒径可达掘进机口径的 40%45%之间,破裂的卵石强度可达 200Mpa；jLBHrnAILg 本掘进机的优点是：特点：A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分别装置 化；<DESANDMAN ）成套B、带锥形破裂机的条幅刀盘,能破裂小于外径 30%,一轴强度 196Mpa<2000 kg/cm2）的砾石；xHAQX74J0X C、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；D、使用安装在轨道上的主顶油缸；一次顶进长度超过 100m；E、该机由一人在地面遥控操纵即可；F、可在掌握台上进行电视监测及方向掌握,精度高；带有 ISEKI 专利的 RSG双 光靶方向掌握系统,有体会的操作人员可以将方向误差掌握在 10mm之内！LDAYtRyKfE G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子；H、泥水分别装置 DESANDMAN 是一种密封性好,操作敏捷的分别系统,且能 节约安装空间；此机型在现今使用较广,我们有着胜利施工体会、技术成熟、牢靠,对土层扰动少的特点；偏心破裂泥水平稳顶管掘进机是依据含水量较高的沙砾土而特地设计的；因此特殊适应本工地基顶管的施工；Zzz6ZB2Ltk 2、平面布置、井内布置及管内布置 2.1在工作井范畴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,环境洁净、卫生,并有专职人员进行治理；dvzfvkwMI1 2.2现场布置采纳 8t汽吊,设备进场时,采纳 16t汽车吊车；2.3管道顶进时,起吊设备采纳跨距为 14m的龙门行车 <起重才能为 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；rqyn14ZNXI 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 泥水平稳式顶管的出土采纳全自动的泥水输送方式,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆,然后由泥浆泵抽出,高速排土；EmxvxOtOco 在沉井上部砌 2只沉淀池；沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理方法,运到永久堆土点,不得污染沿途道路环境；SixE2yXPq5 4、顶力运算4.l 、推力的理论运算： <以 800mm运算）F=F1十f2 其中 F总推力Fl一迎面阻力 F2顶进阻力 F1 /4*D2*P D 管外径 0.86m P掌握土压力 > PKo* *Ho 式中 Ko静止土压力系数,一般取 0.55 Ho地面至掘进机中心的厚度,取最大值 6m 2 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 土的湿重量,取 1.9t/m3 P0.55*1.9*6 6.27t/m2 F1=3.14/4*0.862*6.273.64t F2 D*f*L 式中 f一管外表面平均 <依据顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力,取0.8t/m2 D管外径 0.86m L顶距F23.14*0.86*0.8*110 237.6t；因此,总推力 F=3.64+237.6241.3t；依据总推力、工作井所能承担的最大顶力及管材轴向答应推力比较后,取最小值作为油缸的总推力；工作井 < 800mm顶管）设计答应承担的最大顶力为 400t,管材轴向答应推力 300t,主顶油缸选用 2 台200t2000KN>级油缸；每只油缸顶力掌握在 180t以下,这可以通过油泵压力来掌握,千斤顶总推力 360t；因此我们无需增加额外的顶进系统即可满意要求；6ewMyirQFL 5、出洞方案 为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内,在洞口内预先安装一个单法兰穿墙钢套管,用于安装橡胶止水圈及止水封板；由于顶进距离长,造 成管材表面及 F型钢套环、砂等对橡胶止水圈不行防止的磨损,需常常更换橡胶止水圈；因此,我们在洞口里侧增加一道橡胶止水圈,当需更换外部橡胶止水法兰时,洞口内部的橡胶止水圈可防止地下水进入井内；kavU42VRUs 6、测量以及设备安装6.l、测量的方法1.1通视条件下的测量 1.1.1使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的 井壁；置经纬仪至 A点,后视 B点,作 BA 直线的延长线,并在工作井后部定出一点 C；保证 C、A、B在一条轴线上,置经纬仪在C点上,后视 A点,在工作井井壁上定出一点 A,置激光经纬仪基座于井下 D点,并抄平固定激光经纬仪架,置经纬仪于 A点,后视 B点,在激光经纬仪器架上定出D点, D点同A, A,B点在竖直方向上成始终线,安装激光经纬仪于仪器架上,对中D点,后视 A,点,依设计轴线打好角度,既可定出轴线；y6v3ALoS89 1.2不通视条件下的测量1.2.1引出 A、B两点后可依据导线法以及平移法定出 视条件下测量定位；C、D、A,其余步骤同通1.2.2后靠背导轨及后顶的安装 轴线确定后先安放后靠背,后靠背后部距离井壁 100200mm,调整后靠背前后 以及左右方向,应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合,调整方法见图：M2ub6vSTnP 在轴线定好后既可安装导轨以及后顶,先依据导轨本身的尺寸运算出导轨顶面至轴线的高差 h,至水平仪于井下,在井四周作出46个临水点,保证轴线标高-临水点高程 = h,安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线,使导轨顶轻触于线 绳既可,然后依据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合,导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程,最终支撑导轨至井壁上；0YujCfmUCw 引轴线至井底前后两侧 A、B两点,分中后靠背,在后靠背上作一分中点 C,开3 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用始放置后靠背时尽量使 C点在 AB的延长线上,此值可肉眼鉴定,误差不应大于 10cm,在后靠背边缘定出任意等高两点D、D,测量 AD 和A D,的距离,只需保证 AD的距离约等于 A D,的距离既可,误差不应大于 3cm,导轨左右方向确定后既固定下面两侧各一 点,后使用线坠调整前后方向既可,最终依据实际情形填塞 C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的间隙,后方顶的安装在后靠背的安装完毕后进 行,抄平后顶后只要保证所以千斤顶后平面贴实后靠背既可固定；eUts8ZQVRd 导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨,副导轨的轴线以及高程均要与主导轨保持一至,此副导轨用于防止机头进洞后低头,见下图：sQsAEJkW5T 增高装置可依据机头重量以及增高量挑选枕木,钢支架或砼垫层；洞口止水装置的安装,应保证除止水圈外最小直径大于进洞物最大直径的,防止受到进洞物的剪切而失去止水成效,位置确定后可用水泥砂浆封堵与井8cm壁形成的间隙,防止从间隙处漏水、漏浆；GMsIasNXkA 7泥水系统的安装 泥浆池应尽量靠近工作井边,可采纳并联法,见图：泥浆池尽量靠近工作井边,可以削减排泥管路过长而且产生的管路摩阻力,沉石箱的配置可沉淀块状物,防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏； TIrRGchYzg 注浆系统应尽量使用螺杆泵以削减脉动现象,浆液应保证搅拌匀称,系统应配置减压系统,在泵出品处1M外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表；7EqZcWLZNX 电路系统及后方顶液压系统安装流程 <略）8顶进开头调试阶段以及土体取样：顶管下井前应作一次安装调试,油管安装先应清洗,防止灰尘等污物进入油管,电路系统应保持干燥,机头运转调试各部分动作正常,液压系统无泄漏；lzq7IGf02E 机头下井后刀盘应离开封门1M左右,放置平稳后重测导轨标高,高程误差不超过5mm,既可开头凿除砖封门,砖封门应尽量凿除洁净,不要遗留块状物,同 时可进行土体取样工作,使用 100,L=500mm的两根钢管在洞口上下部各取长400mm的土样,取样工作完成后随既顶机头,使机头刀盘贴住前方土体；zvpgeqJ1hk TCZ机头属于刀盘不行伸缩型,土压力表所显示的土压力为泥仓土压,显示的 土压力与实际顶进的土压力存在一个压力差 P,此值一般取 15-30T,由于进泥口是衡定的,TCZ机头的土压掌握主要通过顶速来调剂,每次初 顶时先调剂好送水压力,然后打开机内止水阀,转动刀盘,关闭机内旁道,待流量达到额定值的 80%时既可开头顶进,送水压力可通过机内压力调剂既可完成；NrpoJac3v1 1、顶进过程中的方向掌握 由于 TCZ机头本身所具有的方向诱导装置,纠偏操作就变的简洁易行了,操作员只要通过纠偏动作,始终保证激光点在二号光耙的中心既可；1nowfTG4KI 测量与方向掌握要点1>有严格的放样复核制度,并做好原始记录；顶进前必需遵守严格的放样复测 制度,坚持三级复测：施工组测量员工程治理部 监理工程师,确保测量万无一失；fjnFLDa5Zo 4 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2>布设在工作井后方的仪座必需防止顶进时移位和变形,必需定时复测并准时 调整；3>顶进纠偏必需勤测量、多微调,纠偏角度应保持在 并设置偏差戒备线；10 20 不得大于 0.5 °；4>初始推动阶段,方向主要是主顶油缸掌握,因此,一方面要减慢主顶推动速 度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏；tfnNhnE6e5 5>开头顶进前必需制定坡度方案,对每一 M 、每节管的位置、标高需事先运算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原就；HbmVN777sL 10、顶管动力、照明配套8.1、顶管动力配套TN动力电线设置：管内设置二路电缆,按其配套动力负载功率,挑选电缆规格,供电采纳S方式,三相五线制移动电线装接；V7l4jRB8Hs 11管接口质量掌握 9.l 本工程所用管节为 “ F”管,“ F”管受力性能好,接头稳固性高,接口处止水密封性能好；9.2 选用优良管材并处理好管子接口顶管施工是特别重要的；要按有关规范对管材作现场检查验收,如发觉不合格品坚决予以退回；83lcPA59W9 “ F”型管接口的套9.3 管材运输、起吊均应有专用夹具,搁置时应用方木垫高,防止环受压变形；9.4 接管前再次检查管子接头的承插口尺寸,橡胶圈和衬垫板的外观和质地；确认合格后可在接口处匀称涂抹薄层硅油等对橡胶无腐蚀性的润滑材料以削减摩阻力；承插接管时要保证与上节管的钢套环同轴度,并且加力要匀称,应保证橡胶圈不移位,不反转,不露出管外；顶管终止后要按设计要求在管内间隙处填 充弹性密封膏,并与管口抹成个光滑的渐变面；密封圈的胶结应在使用前两天完成并检查其坚固性；mZkklkzaaP 9.5 管材供应 在顶进过程中,管材的供应是特别重要的,假如供应不准时造成顶进停止,后果是特别严峻的,由于机头重量一般较大,长时间的滞留会造成机头沉降,使轴线发生偏差；或已顶好的管子和四周土体固结,使得摩阻力增大；因此,在开头顶进前,需指定具体周全的供应方案,现场应备有足够余量；AVktR43bpw 9、设备修理及保养 在本工程项进过程中,特殊需要对掘进机进行修理和保养,使掘进机始终处于 优良的使用状态,从而顺当完成本工程实施；ORjBnOwcEd 9.1刀盘主轴及外壳密封 掘进机在累计顶进达 500M时,需对刀盘主轴密封进行检查,看看是否良好,如 果不良就应更换；假如良好就应在加好油的情形下安装好；2MiJTy0dTT 11.7 液压系统 当液化油显现乳化时,说明液压油己严峻氧化,应予以更换,更换液压油之前5 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用须把油箱内清洗洁净；加油必需用精滤车过滤后方可加入；另外,一旦发觉油 管老化应予以更换；gIiSpiue7A 11.8 电气系统 电气系统应保持干燥,保持指示灯及各外表正常；11.9 纠偏系统 纠偏系统要常常检查是否漏油、油液质量、油压情形,如发觉不正常情形准时更换；10、注浆减磨 长距离顶管施工中,顶力掌握的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆；注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,我们在注浆时做到以下几点uEh0U1Yfmh 14.1、挑选优质的触变泥浆材料,对膨润土取样测试；主要指标为造浆率、失 水量和动塑比；14.2、在管子上预埋压浆孔,压浆孔的设置要有利于浆套的形成；14.3、膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间,听取供应商的建议但都必 须依据规范进行,使用前必需先进行试验；一般性能见下表：IAg9qLsgBX 膨润土纯碱掺加药剂漏斗粘度视粘度CP失水量 ml终应力比重稳固性84Cmc、PHPl19” 22112.6801.04800.001 14.4、压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅；在顶进过程中,要常常检查各 推动段的桨液形成情形；14.5、注浆设备和管路要牢靠,具有足够的耐压和良好的密封性能；在注浆孔 中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔,从而影响这浆效 果；WwghWvVhPE 14.6、注浆工艺由专人负责,质量员定期检查；14.7、注浆泵挑选脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配；14.8、由于顶管线路长,为使全程注浆压力不致相差过大,在中间仍将每隔 400 增设压浆泵以增大压力；5、应急措施 由于本顶管工程所处土层在和层中,因此本工程在顶管施工时如遇到意外情形,如土质突然变化、发生涌水 现象、遇到障碍物等,必需实行有效的措施来处理；asfpsfpi4k 1、地质发生很大的变化,突然间变硬或变软；这可以通过刀盘的转矩来判定,假如突然变硬了,就向土仓内加入水或泥浆,掘进机上设有加泥孔,其目的就 是用来加泥的；假如太软,可把第一至第三节管子及工具头都联成了一个整体,以增加它们的刚性,从而可防止机头突然沉陷；ooeyYZTjj1 2、在顶管施工过程中,假如显现反常的偏差或纠偏失效,必需在答应偏差标准 以内就停下来,分析缘由,找出计策再连续顶进,切不行盲目行动；操作人员 必需严格遵守这样一条规定：无论何种情形,超过答应偏差一律停下来,并且 照实汇报情形,以便分析缘由,找准计策；BkeGuInkxI 五、安全 严格执行安全生产协议书及治安,消防协议书中所规定的内容,并结合工程特 点做到以下几点：5.1 治理工作标准化 本工程以井下作业为主,工程安全治理上要求6 / 9 “安全第一 ”的指导思想,必需贯名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用彻在工程施工的始终,切实仔细贯彻有关安全生产、文明施工的规章制度,加 强对安全生产、文明施工的检查,使治理工作标准化；PgdO0sRlMo 5.2 抓好安全基础工作 提高安全治理水平,以防为主是本工程安全治理的目标,使每个施工人员树立 以“预防为主 ”的安全生产意识,依据本工程的施工特点,仔细抓好施工现场的“八大纪律 ”及“三大操作规程 ”为重点的安全基础工作；3cdXwckm15 5.3 二通、三无、五必需 1> 2> 无积水；3> 必需堆放整齐,生活区必需清洁文明,工地现场必需清洁文明,加强以文明施 工的思想工作；h8c52WOngM 5.4 防汛防台、治安保卫、卫生及隧道内排水排风具体措施 防汛防台：由于本区间隧道掘进行正处于汛期及台风季节,在工作井内布置一 台渣浆泵,备一台渣浆泵、四台潜水泵及草包等,在工作井四周砌 30cm踢脚；在暴雨及台风时处理可能发生的事情；行车上安装防风安全装置；v4bdyGious 治安保卫、卫生：严格执行招标文件中治安保卫、卫生所规定的内容,结合本 工程的实际情形加强工地的巡查,特殊在夜间值班人员应常常巡查；严禁在更 衣室 、民工宿舍喝酒、打牌；民工宿舍、更衣室,办公室物品安放整齐规划,建立卫生值日制度,保持室内清洁整齐；J0bm4qMpJ9 管内排水：在管内安装一路排水管道,在工作面放一台潜水泵准时抽掉积水；积水抽至排水管内送至工作井,由工作井内渣浆泵抽送至地面排水沟；XVauA9grYP 管内排风：在隧道内安装一路排风管路；5.5 消防治理1>严格执行消防条例的有关规定和执行各级 2> 管管道内严禁吸烟；<<安全防火规定 >>.3> 器材,并要加强治理和保养,以备使用；bR9C6TJscw 5.6井下施工的全部移动电机具和设备,必需有严格的接地措施；井下、管道内 的照明设备必需用 12V16V安全电压；pN9LBDdtrd 5.8 现场宣扬工作 1> 情形和在工程建设中的新风尚；2> 任感；5.9 建立班组安全治理制度 建立对施工班组的安全治理制度是一项极其重要的基础工作,重点开展以“讲评,训练、交底及检查 ”的安全治理制度；DJ8T7nHuGT 5.10 重点部位安全治理措施 1>确定安全重点部位,实行监控；2>成立监控小组,实行分项治理；7 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3> 4>,修订措施；六、质量掌握<一）形成一个有效的保证体系 我公司已通过了 ISO9002国际质量体系的认证,在本工程中要仔细贯彻GB/T9002-ISO9002系列标准,依据质量保证手册和质量体系程序文件,形成从 质量策划,合同评审,供应商的评审,选购验证,施工过程掌握,检验,测量 和试验设备的掌握,不合格品的掌握,文件和资料掌握,质量记录的掌握到培训、服务等,形成一个符合国际ISO9002系列标准质量保证体系；QF81D7bvUA <二）建立健全质量治理网络 为保证施工质量,在施工现场实行以总工程师为核心的质量治理网络；以确保 整体工程达到优良级,实行工程质量目标治理,明确各部门的工作岗位职责,落实质量责任制,形成一个有效的质量保证体系；由检验部门具体负责,各工 程组配备专职质量员,强化质量监控和检测手段；4B7a9QFw9h <三）工程的质量标准以标书要求及标书中参用的质量标准为准；工程开工前组 织全体施工人员仔细学习并做好技术交底工作；建立技术交底卡,严格按操作 规程组织施工；ix6iFA8xoX <四）加强自检,互检制度,实行三级 <班组,工程部,质检科）检验制度,做 好隐藏工程验收,由班组填自检单,然后工程部验检,质检科抽检,监理验证 签字；做好上下通工序验收,只有上道工序通过验收后方可进行下道工序施工；wt6qbkCyDE <五）把好原材料、成品的质量关 凡使用在本工程中原材料、砼管材、商品砼等都必需经过ISO9002系列认证产品或举荐使用的合格产品,到施工现场进行严格检验,并具备质保单位和试验 技术资料等；做好各种材料的质量记录和资料的整理和储存工作,使各种证明、合格证 <单位）、验收、试验单据等齐全,确保其可追溯的完整性；Kp5zH46zRk <六）确保各种试验的时效性和精确性,现场成立试验室,并严格依据“试验室 规程 ”开呈现场各种试验工作,保证依据规范要求做好各类原材料、成品砼管材、商品砼、砂浆、焊接件等的抽检和复检工作,切实起到把好质量关,用数据 和分析图表协作和指导现场施工质量；Yl4HdOAA61 <七）对施工中各类测量仪器,如经纬仪、水准仪、测距仪等,以及试验设备,须按规定做好计量检定工作,并在使用的过程中,随时发觉把握可能显现的偏 差,以保证计量设备的精确；ch4PJx4BlI <八）开展各项质量活动定期开展质量活动,活动形式可多样化,可以是各工程 组的互检,组织学习,参观样板工程,以达到相互沟通,传递质量信息,提高 质量意识,促进工程质量的提高；以重大工程立功竞赛活动为主导,开展质量 竞赛单项活动,组织各工程组之间开展质量治理方面的竞赛活动,以顶管工程 施工班组之间开展同工种施工质量竞赛活动,充分调动广大施工人员的劳动积 极性；qd3YfhxCzo 七、进度方案申明：8 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用全部资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途；9 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页