污水顶管施工方案

?管道正常顶进时土体平衡的必要性

管道在正常顶进时,挖掘并排出土体的量应为顶管掘进机体积的95%—103%,在这个取土范围内,掘进机对土体的扰动,不会使顶进过程出现方向的偏差,不会出现地面沉降,土体是平衡的。如取土过多则造成土体坍塌,土体上部压力减小,必然使掘进机上偏,地面沉陷。反之地面将隆起。因此保证土体的平衡,不但是保护地下设施的需要,同时也是顶进方向顺直的保证。 ?顶进中的测量与纠偏

①测量:将地面上的各点坐标、高程引入井下后,顶进管道水平、高程的偏差均由激光经纬仪测定,仪器固定在沉井的底板上,计算机控制的激光接收靶固定在机头前端,坐标中心在掘进机中轴线上。?顶进时激光经纬仪常开启,机头操作人员通过观察计算机显示屏幕上的激光光斑移动数据及顶进的长度,分析偏差发展趋势,确定应采取的纠偏方法。?激光经纬仪必须按规定的顶进长度或测量时间进行高程、水平方向校正,高程方向也可使用连通器在顶进中随时校正。

②纠偏:混凝土管的纠偏技术必须重视以下几点:

a 勤测勤纠:这主要是责任心的问题,当顶进中发生小的偏差就进行纠正是比较容易的,关键是要发现早。注意纠偏时即使施加了操作,混凝土管也不会马上归位,应注意其不要过纠,待顶进到一定长度就会慢慢归位到想要的轴线及标高位置上。

b 出洞的纠偏技术:出洞的方向正确,本段顶管就成功了一半,这

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句话是经验的总结。出洞的最初20米内管道的轴线、标高偏差不得超过5㎜,否则将给后面的顶进带来很大不利。具体的技术问题在出洞技术有详细的描述,在这里只提醒不要急躁,要耐心操作、领导要亲临现场指挥。

?触变泥浆润滑

注浆要使注入的浆液随着管道顶进形成完整的初始浆套,并且每顶进一定的距离应能够得到补充。这些与注浆孔的形式、布置的位置、注浆泵的选用和注浆的压力有关。

① 注浆孔的形式:本工程使用钢筋混凝土管顶进,为确保注入的浆液能够形成完整的环状,然后再挤出管壁形成初始泥浆套,混凝土管管身上带有注浆孔。

②注浆孔布置的位置:注浆孔分组布置,每组4个一环。在掘进机后的每根砼管布置一组,共布置三组。这三组注浆孔最为重要。在顶管掘进机顶进时随顶随注,使顶管掘进机后部在顶进中即形成完整的浆套,填充并支撑由于顶管掘进机外径大于管道外径所留下的注浆空隙。以后每隔12m布置一组注浆孔,这些注浆孔主要起补浆作用。当顶进一段时间后,先前注入的润滑浆可能失水而导致浆液质量差,这时为补充这部分缺失需进行补浆。

③注浆泵选用及注浆压力:为确保注浆效果始终在最佳状态,我们选用无压力脉动的螺杆泵(选奈莫泵),不选择压力脉动大的活塞泵,因为浆

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液在脉动的峰值时会扩散到土体中,而螺杆泵注入的浆液几乎是从空隙中挤出去的。浆套容易形成又容易保持。

④ 注浆压力选择:注浆压力不宜过高,注浆压力高容易地面冒浆,浆套形成不好。正常顶进时,注浆或补浆均以控制注浆量为主。压浆分两类,分别控制:A 机头尾部同步压浆,以形成原始浆套,填充固有间隙和纠偏间隙,操作为随顶随压、先压后顶;B 沿线及洞口补浆,以补充管道沿线因浆套失水等原因造成的浆套缺失,该操作在顶进时或停止时均可进行,补浆时必须有专门人员巡视。 ?中继环

①中继环的设置、启用

无论怎样采取管道顶进的减摩措施,当管道延伸至某一长度时,顶进的顶力大于管道能承受的顶力,管节损坏、管道无法继续顶进。中继接力环技术的应用,能够从根本上限制超过管道最大允许顶力的情况发生。该技术的原理是:中继环安装在一次顶进管道的某个部位,把这段一次顶进的管道分成若干个顶进区间。在顶进过程中,先由若干个中继环按先后顺序把管子推进一小段距离后,再由主顶油缸推进最后一段管子,这样不断重复,一直到把管子从工作井顶到接收井内。本工程设计的中继环允许推力为5000kN。

中继环安放的顺序是:第一只中继环应放在比较前面一点,因为掘

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进机在顶进过程中顶力的变化会因土质的变化而有较大的变化。所以当顶力达到中继环推力的40—60%时,安放第一只中继环。以后每当下一区间的管段顶力达到中继环推力的65—70%时,安放一只中继环。当主顶油缸顶力达到中继环推力的90%时,必须启用中继环。

中继接力环应根据实际顶力情况设置。按管外壁与土体摩阻力10KN/m2及实际经验,参考上海地区施工规范的建议值,暂按第一只中继接力环距顶管掘进机45m,以后每隔60-75m设一只中继接力环考虑。 ②中继环的密封

中继环采用两段无铰的壳体形式,前后壳体间安置两道D型橡胶止水圈,防止环外泥水渗入。我们特别设计了能够在顶进中具有气压自动补偿作用的新型中继接力环,保证顶进的顺利进行。

在该中继环中正常顶进时,工作密封圈在补偿氮气的压力作用下,起自动补偿的密封作用,密封效果好,此时备用密封圈是不参与起密封作用的,也不会磨损。当工作密封圈因磨损失效时,将备用密封圈顶出,密封地下水继续顶进。

4.1.10.4.3进洞方法及掘进机的分离、吊出 ?接收井内分离掘进机

本部分工作包括:在接收井搭建托架导轨、洞口止水圈安装、洞口地基加固、机头偏差复测、拆除洞口封门、掘进机进洞并吊运等。后三项

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