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泥水平衡机械顶管施工方案
2017-06-27 15:55:59 作者:兄弟众邦顶管施工公司 来源:
作为山东著名的顶管施工公司,在全国范围内承接顶管施工和非开挖工程已经超过1万了,下面就介绍一下泥水平衡机械顶管施工工艺流程机头选型
作为山东著名的顶管施工公司,在全国范围内承接顶管施工和非开挖工程已经超过1万了,下面就介绍一下泥水平衡机械顶管施工工艺流程
泥水平衡机械顶管施工工艺流程
机头选型
本工程由于本工程工期紧,为确保工程质量万无一失,确保绝对工程安全,兄弟众邦公司根据以住施工经验,决定采用广鑫NPD-B1000 、NPD-B600型具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机。
泥水平衡顶管掘进机
泥水平衡顶管掘进机
 
泥水平衡顶管掘进机基本原理
泥水平衡顶管掘进机是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机,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%。
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还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。
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还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。
一般情况下,刀盘每分钟旋转4~5转,每当刀盘旋转一圈时,偏心的轧碎动作达20~23次。由于本机有以上这些特殊的构造,因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的,破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%~45%之间,破碎的卵石强度可达200Mpa。

平面布置、井内布置及管内布置
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。
现场布置采用16t汽吊,设备进场时,采用16t汽车吊车。
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。
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。
出土方案
泥水平衡式顶管的出土采用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。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办法,运到永久堆土点,不得污染沿途道路环境。
顶力计算
(见手掘式机械顶管)
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可避免的磨损,需经常更换橡胶止水圈。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。
测量以及设备安装
测量的方法

(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点在竖直方向上成一直线,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。
(2)、不通视条件下的测量
2.1引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A,,其余步骤同通视条件下测量定位。
 
应急措施
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断,如果突然变硬了,则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。如果太软,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,从而可避免机头突然沉陷。
2、在顶管施工过程中,如果出现异常的偏差或纠偏失效,必须在允许偏差标准以内就停下来,分析原因,找出对策再继续顶进,切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定:无论何种情况,超过允许偏差一律停下来,并且如实汇报情况,以便分析原因,找准对策。

注浆减磨
顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力,包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻及工具管气水压力。
工具管切土正压力与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料,软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在20-60t/m2。大于40t/m2时表明土质较好。
F1=S1×K1
F1----顶管正阻力(t)
S1----顶管正面积(m2)
K1----顶管正阻力系数(t/m2)
F1=S1×K1=πr2×k1
(2)   管磨擦阻力:管壁与土间磨擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料,管壁磨擦阻力一般在0.1-0.5 t/m2之间。
F2=S2×K2
其中
F2—顶管侧磨擦力(t)
S2—顶管侧面积(m2)
K2—顶管侧阻力系数(t/m2)
F2=S2×K2=πDL×k2
为了减小顶压进阻力,增大顶进力,并且为了防止出现塌方,顶管过程中,应采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆,形成泥浆护套,减少管壁与土壁之间的摩擦力。
泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。
a、触变泥浆的材料
触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。
为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强,可掺入石灰膏。但为了施工使用时保持流动性,还必须掺入缓凝剂和塑化剂。
b、触变泥浆的拌合程序
将定量的水放入搅拌罐内,并取其中的一部分水来溶化碱;

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