泥水平衡式頂管是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質(zhì)的機械自動化頂管施工法。①概述：泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機頭、地面操作臺及其他輔助設備組成，機頭內(nèi)部有PLC控制箱，地面操作臺隊機頭給出動作控制機頭的動作。排泥系統(tǒng)將棄土排除，吊車下管，由千斤頂將管道分段頂進。隨著工具管的推進，刀盤在不斷轉(zhuǎn)動，進泥管不斷供泥水，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。使刀盤在有泥水壓力的情況下向前鉆進。
②泥水平衡工具管的基本原理：是泥水護壁，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泥皮作用在開挖面防止坍塌。要求泥水密度必須大于1.03。
③施工過程須注意的問題：
(1)當掘進機停止工作時，一定要防止泥水從土層中或及其他地方流失。不然。挖掘面就會失穩(wěn)，尤其是在出洞這一段時間內(nèi)應防止止水圈漏水。
(2)在掘進工程中，應注意觀察地下水壓力的變化，并及時采取相應的措施和對策，只有這樣，才能保持挖掘面的穩(wěn)定。
(3)在頂進過程中，隨時要注意挖掘面是否穩(wěn)定，要不是檢查泥水的濃度和相對密度是否正常，還要注意進排泥泵的流量及壓力是否正常。應防止排泥泵的排量過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)是通過計算機監(jiān)測和控制鉆頭在地下的具置和其它參數(shù)，引導鉆頭正確鉆進的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設計曲線鉆進，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無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，為鉆機系統(tǒng)提供適合鉆進工況的泥漿。3.5鉆具及輔助機具：是鉆機鉆進中鉆孔和擴孔時所使用的各種機具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達、擴孔器，切割刀等機具。輔助機具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。1．入土點是定向鉆施工的主要場所，鉆機就布置在該側，所以施工占地比較大，DD330鉆機的小占地為30×30M，當然也可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況作相應調(diào)整。

1泥水平衡施工工法簡介
在機械化頂管施工過程中，泥水平衡頂管施工工法作為主要的施工方式，通常情況下屬于機械化、長距離頂進施工技術。該施工技術在施工技術管理方面要求比較高，主要表現(xiàn)為：嚴格操作頂管設備，科學合理地選擇和計算施工工藝參數(shù)等。在長距離、地質(zhì)條件復雜的環(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
通常情況下，泥水平衡頂管施工工法主要采用機械掘進技術，其特征主要表現(xiàn)為：被切削的土壤被刀盤送入到泥水倉，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)過刀盤的充分攪拌后，泥水通過排泥管道被排泥泵送到地面的泥漿池，泥水經(jīng)過一系列的沉淀或分離，進而在一定程度上可以重復使用，剩余的殘渣被運走：在掘進過程中，通過刀盤以及頂速平衡正面土壓力，進而對循環(huán)水的壓力進行調(diào)節(jié)，在一定程度上對地下水壓力進行平衡；切削入泥倉的土體通過采用流體進行輸送，不能中斷頂進過程，施工速度一定要快；不需要對土質(zhì)進行改良或者是進行降水處理，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備有：挖掘機、主頂設備、測量設備、井內(nèi)旁通、控制系統(tǒng)等；輔助設備包括：泥水處理設備、注漿設備、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通常情況下是充分利用泥水壓力，進而在一定程度上對土壓力和地下水壓力進行平衡處理。其基本原理是：具有一定濃度的泥水經(jīng)送水泵到達挖掘面，然后通過井內(nèi)旁通壓力調(diào)整閥，或者是通過調(diào)整排泥泵轉(zhuǎn)速的方式，進一步對水壓力的大小進行調(diào)整，進而在一定程度上對地下水壓和挖掘面土壓力進行平衡，確保掘進機刀盤工作在平衡壓力下，在一定程度上避免挖掘面失穩(wěn)，進而導致地面出現(xiàn)沉降和隆起。
2施工組織及任務劃分
2.1施工組織原則
在勞動組織方面，結合頂管穿越施工的實際情況，同時結合本標段的實際工程量和工期，進而對各項進行合理配置，進一步成立相應的施工作業(yè)機組。通過動態(tài)的方式對施工作業(yè)機組的人員、機具配置等進行管理，一方面確保任務按期完成，另一方面確保施工的連續(xù)性。進而在一定程度上減少現(xiàn)場高峰的人數(shù)，避免出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。同時對其它隊種進行合理的配置，在一定程度上確保工程施工全面、有序地進行，滿足施工要求。
2.2施工階段劃分
穿越工程施工分為三個階段：前期準備階段、施工階段、驗交階段。
①前期準備階段：各項工作按照“施工準備工作計劃”來進行，進一步為施工創(chuàng)造條件。
②施工階段：總體分為二個階段進行控制。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驗交階段：地貌恢復、水工保護，達到中間驗收條件。
3工程施工方案
3.1施工準備
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、設備、人員的籌備和到場計劃。
③做好施工圖紙會審、技術交底工作，同時完成穿越施工方案等文件的編制和審批工作。
④修筑臨時施工便道。
3.2測量放線
①借助儀器開展測量放線工作，在使用儀器前，需要經(jīng)過法定檢驗部門的檢定，經(jīng)過檢定合格，同時在有效期內(nèi)才能進行使用。
②對于設計圖

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

其次，非開挖定向鉆施工，要根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境選擇符合頂力的設置裝備部署構成主頂，頂管設置裝備部署中的液壓裝置應由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構成。為了減小頂管頂工作受到的阻力，非開挖定向鉆技術，現(xiàn)場拌制頂進時應用的泥漿，該膨潤土攪拌體系由泥漿泵、拌漿池、儲漿池、備用池、閥門等構成。


勝越管道穿越工程有限公司（非開挖），是一家在山西省非開挖行業(yè)中具有在各種復雜環(huán)境下施工經(jīng)驗的企業(yè)，是山西地區(qū)早從事非開挖頂管技術研究開發(fā)和施工服務的專業(yè)施工隊之一。是非開挖技術協(xié)會、非開挖技術協(xié)會單位會員。

1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術其施工原理是將置于工作井中的頂管掘進機通過主頂油缸向前推進至止水圈后，由電動機提供能量轉(zhuǎn)動掘進機頭刀盤來切削土層、粉碎石塊，并使之進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，機頭連同管道在持續(xù)頂進力的作用下，終穿過土層到達井。在挖掘過程中，采用泥水平衡裝置來維持水土平衡，使頂進管道始終處于主動與被動土壓之間，可以達到消除地面的沉降和隆起的效果（見圖1）。
2泥水平衡施工中若干技術問題的探討
近幾年來我們在頂管施工中使用日本伊勢機（TCC）和國產(chǎn)泥水平衡頂管設備（NPD），在不同地層中進行了D600～D0mm管徑的頂管施工，積累了較為豐富的經(jīng)驗。下面就施工中常見的各種技術和機械故障如刀盤卡死、糾偏失控、泥水循環(huán)系統(tǒng)堵塞、地面沉降等技術問題的處置作以探討。
2.1糾偏技術問題
頂管機在推進過程中持續(xù)朝某個方向偏斜，即使使用糾偏激光束也不能使之回歸到預定標位置的現(xiàn)象稱為糾偏失控。如不及時處理會造成擬鋪設管道無法滿足設計軌跡要求。
2.1.1原因分析
（1）地質(zhì)條件影響
由于機身自重較大，且機器轉(zhuǎn)動引起的震動，在軟土層及回填土中從而降低了地層的承載力，使頂管機產(chǎn)生下沉趨勢?；蛘呤琼敼芏瓮翆宇愋妥兓鹜翆映休d力變化，當遇到上下兩層不同性質(zhì)的土時，這種趨勢就越明顯。頂管施工過程中遇著大石塊、樁基礎或其他障礙物，造成偏差過大。
（2）機械原因
頂管推進速度過快或過慢的影響；主油缸油封漏油，頂進力不均衡；后背墻變形嚴重；頂鐵或頂環(huán)發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象；工作坑內(nèi)導軌偏差。
（3）人為操作不當造成的糾偏失控現(xiàn)象。此外，管道頂進越長，產(chǎn)生偏差的可能性越大，如果糾偏不及時，也會造成失控。
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，并進行現(xiàn)場踏勘；必要時在較復雜的地段要進行補勘。事實上在頂管施工中，因為土質(zhì)變化、設備能力和操作失誤等原因出現(xiàn)偏差是難免的，所以及時糾偏工作非常重要，這關系到管道鋪設質(zhì)量，甚至整個頂進過程的成敗。糾偏的一般原則：勤糾微糾，標不離，禁止盲頂。其控制細節(jié)應注意以下幾點：當頂管機頭尚未全部進洞前，在機頭中心、高程偏差不大于20mm時，不考慮糾偏，因此時軌道在控制方向，若糾偏不但沒效果反而會使節(jié)管道偏離軌道。
（2）在管道頂進過程中，如果在粉細砂土層中頂進偏低，可調(diào)低進泥的泥漿濃度，減小頂進速度。當遇到軟硬程度不同的土層時，地質(zhì)條件會發(fā)生很大變化，突然間變硬或變軟，這可以通過刀盤的轉(zhuǎn)矩來判斷。若突然變硬，則應向土倉內(nèi)加入水或泥漿。在一般情況下，如果對地質(zhì)勘察資料掌握比較準確時，且當穿越的軟弱地層長度15m時，入洞前可以采取機頭與管道、管道與管道間加接連接桿的方式進行固定，以增加其剛性，并輔以適當糾偏方式，是可以防止機頭和管道叩頭現(xiàn)象發(fā)生的。

DDDD-5的占地相應要小得多。．出土點一側主要作為管道焊接場地，在出土點應有一塊20×20M的場地作為預擴孔、回拖時接鉆桿和安裝其他設備時使用；在出土點之后有一條長度與穿越長度相等的管線焊接作業(yè)帶。大沽沙穿越鉆機場地布置年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長度為960米的管道穿越。使用水平定向鉆技術穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會認為：在工程項目招投標過程中，水平定向鉆承包商應設法獲取盡可能多的相關信息以提出完整并具競爭力的報價，承包商在開工前應該獲得以下信息，以日后的工作可以順利進行。
泥水平衡頂管全國施工施工技術難題及解決方法頂管施工的閃光點頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有著不用要開挖面層，即可穿越地面構筑物和地下管線，公路，鐵路，河道的閃光點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節(jié)省。同時，頂管施工技術可以吸收噪音，環(huán)比減少粉塵，減輕對郊區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染，高效率的施工技術。頂管施工法因其上述全面的閃光點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來。二頂管施工技術具有著幾面的閃光點：基礎工作面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，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。

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