泥水平衡机械
发布时间：2021-11-23
泥水平衡机械
顶管施工基本原理顶管施工是从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。
顶管施工的应用
近年来，顶管施工技术被广泛应用于穿越公路、铁路、河流、闹市区、绿色植被和农作物保护区等不允许或不能开挖条件下进行各种管道的铺设、更换和修复，由于顶管施工技术具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、不破坏地表、施工安全性好等优点，在市政给排水、通信电缆、燃气管道、电力电缆等地下管线中广泛的应用。
顶管施工的适应性
顶管施工是一门涉及知识面广、施工管理要求高、施工作业要求严的综合性施工技术，最突出的特点是顶管的适应性，顶管施工有多种施工工法，具体采用何种施工方法是根据工程的特点、环境、地质、施工条件等因素决定，各种顶管方法都有其适应性和局限性。
顶管施工技术分类
开放式顶管工法：
人工手掘式推进工法
机械手掘进推进工法
水力破碎式顶管施工法
封闭式顶管工法：
土压平衡推进工法
泥水平衡推进工法
气压平衡推进工法
敞开式人工顶管方法适用地质：1、在地层无地下水或少量地下水、坚硬的黄土土层、塑性黏土层、中、微风化岩层等，这种地层不易坍塌、难以挤压，可采用全敞开式顶进施工。
2、在有地下水较软的地层，如：粉土层、高液限性黏土等，可采用挤压式顶管。
3、在有地下水的砂质土宜采用挤压格栅式，地下水位较高可采取井点降水等辅助施工方法。遇到流沙土层难以控制出土量容易造成地面沉降。
土压平衡顶管施工发的原理和适应条件
[原理] 土压平衡顶管施工法是利用土压平衡顶管掘进机进行钢筋混凝土管道或其它管道的顶进施工，施工中利用顶管掘进机前端半封闭式土压仓来平衡掘进面土体和地下水的压力，同时不产生掘进面土体的超挖与欠挖，从而保持土体稳定，能使地面的沉降与隆起保持最小的限度。
[适应地质] 土压平衡顶管施工法一般适合以下地质条件：干性粉砂土、流砂、中粗砂或碎石地层；当有地下水时，适合渗透系数较小、饱和含水地层中的淤泥质黏土、黏土、粉砂土或砂性土。
泥水平衡顶管施工工法原理
泥水平衡式顶管施工是机械密封式顶管施工最常用的一种，泥水平衡式顶管施工适用于大于内径DN600管道顶进施工
顶管施工时，在主顶千斤顶推动管道向前进。推进过程中通过顶管机的刀盘切削土体，切削下来的土体挤压在泥土仓内，通过刀盘的转动搅拌均匀进入泥水仓与进浆管送入的泥浆搅拌成浓的泥浆，再通过排浆管道将浓泥浆排出机头。
泥水平衡顶管施工地质适应性
泥水平衡顶管施工法适应土质比较广泛，除较大粒径的砂卵粒石地质和承载力小于80KMpa的淤泥性地质外，泥水平衡顶管施工法几乎适应其它所有地质条件，包括岩石地质。
泥水平衡顶管施工法很好地解决了复杂地质条件下的穿越问题，比如：流砂、淤泥地质、地下水丰富等，同时很好地解决了长距离顶管地管内排土问题。
目前使用较多的机械式顶管施工方法是泥水平衡式顶管施工，顶进速度快，外径Ø4140管道顶进一天可达15m，最快的一天顶进30m，所以泥水平衡式顶管施工也适应长距离、超大直径的顶管施工。
下面着重分析泥水平衡式顶管施工
顶管主要工机具设备及功能
泥水平衡顶管掘进机
主顶系统
止水环
泥水系统
触变泥浆系统
测量系统
纠偏系统
中继间
泥水平衡顶管施工要点：
一、测量放线
二、顶管操作坑/接收坑制作及支护
三、顶管施工质量控制技术措施
1、精度控制措施
2、纠偏措施
3、减阻措施
4、缓冲措施
5、换填注浆及管接缝处理
一、测量放线 1、高程测量及高程控制桩点设置 2、轴线测量及轴线控制桩点设置 3、地下设施调查 4、撒灰线
1、高程测量及高程控制桩点设置
引高程控制点：闭合原则
测量内容：将高程控制点引至操作坑周围、操作坑/接收坑自然地面高程测量、公路路面高程测量、原主管线管顶/管底高程（特别是排水管道）、地下设施及障碍物高程测量等
2、轴线测量及轴线控制桩点设置
测量原理：已知直线（两点）/面，找直线/面上的其它任意点或找与已知直线/面呈一定角度的其它直线/面上的任意点。
复测原则：甲方交的桩点必须进行复测，施工工地测量人员测量完成后必须由第二人进行复测方可使用。
常用工作坑制作方法
1、明挖逆做法：自上而下边挖边支护，适合地
质稳定且无地下水的地质条件
2、沉井施工法：现在地表制作顶管工作井，通
过井内开挖或吸泥的等方法让
工作井逐步下沉到设计高程，
最后工作井封底就位。
沉井施工法适合：地下水情况下高液限性、低液限性黏土、粉土、粉砂土、沙砾土、流沙等不稳定土层。
三、顶管施工质量控制技术措施 1、精度控制措施
高程、轴线控制桩的设置；
架设激光指向仪、激光靶，通过操控平台时时监控。
坚持“勤测量、勤纠偏、小幅度”的纠偏方法，把误差始终控制在合理的范围内；
对激光束、激光靶定期校验。