小口徑螺旋鉆頂管施工介紹

小口徑螺旋鉆頂管施工介紹第1頁/共32頁小口徑螺旋鉆頂管施工介紹第2頁/共32頁目錄1施工介紹2施工流程3存在問題及解決方法4如何提高施工效率5安全文明施工第3頁/共32頁1施工介紹1.1工作原理：螺旋鉆頂管機靠機頭前刀盤切削掘進面，與螺旋鉆端部（刀盤處）射出的高壓水混合，經(jīng)由套管內(nèi)螺旋輸送至工作井，再使用泥箱運至存放泥漿處。1.2適用范圍：螺旋鉆頂管適用于口徑較小的頂管；可用于含水土層，砂土層，砂礫巖石層；單項頂進長度最佳60m。1.3特點：不破壞既有道路，不影響交通；施工噪音小，排泥漿少，對環(huán)境影響小，文明、安全施工程度高；施工精度高，技術(shù)先進；速度快；綜合施工成本低；如果前方遇到障礙物可拔出，等處理好之后繼續(xù)頂進。由于管徑較小，激光穿過范圍較小，容易脫靶，控制難度較高。第4頁/共32頁2施工流程2.1設(shè)備進場：使用吊車跟貨吊配合將頂管所需設(shè)備，管節(jié)運至工作井周圍并按流程先后的放置好。頂管使用設(shè)備：機頭一臺，機架一臺，發(fā)電機（120KW）一臺，注水注漿泵一臺，液壓總站一臺，吊車一臺2.2測量放點：根據(jù)業(yè)主提供的測量控制點布置整個工程的控制網(wǎng)，在井周圍布設(shè)一個高精度的控制網(wǎng)，用以測放、檢查和修正工作井井區(qū)和井下的測量點，如軸線點、井下的測量起始點和后視點等。第5頁/共32頁第6頁/共32頁2施工流程2.3機架安裝a將型鋼吊入井內(nèi)，沿軸線平行放置，并調(diào)至水平b吊入機架，放至已調(diào)平的型鋼上，調(diào)至水平c使用水準儀調(diào)好頂進坡度，使誤差控制在2mm范圍內(nèi)d根據(jù)井壁沿軸線實測標高跟流水面標高算出軟眼中心標高，軟眼直徑560mme澆注后靠背，使用C30砼澆注第7頁/共32頁2施工流程※有關(guān)計算公式a為上井壁到軟眼中心的距離；d為上井壁到機架軌道距離;b為流水面標高；e為上井壁到經(jīng)緯儀距離c為上井壁標高；當接收井在上游時x為正,當接收井在下游時x為負；以上各數(shù)據(jù)單位都為米。第8頁/共32頁2施工流程f安裝固定測量支架，測量支架中心和頂進軸線重合，測量支架安裝完成后，臨時架設(shè)激光經(jīng)緯儀，將推進系統(tǒng)退至后方位置，確認無碰撞后予以固定。g油管及電纜連接第9頁/共32頁2施工流程2.4出洞a機頭下井：安裝準備工作結(jié)束后，經(jīng)過保養(yǎng)調(diào)試后的頂管機開始下井，頂管機采用兩個2T的手拉葫蘆捆綁，以便于頂管機到位后能夠便于調(diào)整。由于工作井尺寸較小，頂管機下井時嚴禁井下留人，待頂管機到達井底時，工作人員在行下井作業(yè)。將油管和線纜與機頭連接好后，進行機頭出洞前的最后調(diào)試，確認機頭運行完好后把機頭尾部的螺旋桿和機架相連，將機頭用手拉葫蘆調(diào)整到設(shè)計坡度。第10頁/共32頁2施工流程機頭出洞機頭進洞第11頁/共32頁2施工流程b頂管機開始掘進：安裝激光經(jīng)緯儀，按設(shè)計坡度調(diào)整好，將激光對準機頭光靶。取出洞口封堵砂袋，推進頂管機進入出口器，安裝機頭限位鐵板，繼續(xù)推進頂管機靠近井壁土層，啟動注水泵及出土螺旋，繼續(xù)將機頭向前推進進入土層。由于機頭剛進入土層時，機頭大部分在井內(nèi)，沒有土壤包裹約束，很容易出現(xiàn)偏差，所以出洞操作時要特別小心。第12頁/共32頁2施工流程出口器及限位裝置管節(jié)安裝第13頁/共32頁2施工流程機頭推進時把出土螺旋速度調(diào)整到低速，推進的速度取決于螺旋的出土速度。頂進作業(yè)時刀盤要稍微向前伸出3㎝左右，如果要進行糾偏作業(yè)時刀盤還需向前多伸出一點，避免刀盤和螺旋碰撞到機頭殼體及螺旋套管。推進機頭時，根據(jù)操作臺顯示的數(shù)據(jù)，盡早進行糾偏操作，避免機頭出洞時偏差過大，導(dǎo)致以后糾偏困難，并做好資料記錄。第14頁/共32頁第15頁/共32頁2施工流程2.5糾偏：目視光靶的偏位值和操作臺顯示器的偏位值的關(guān)系：目視光靶的偏位值從下圖可以看出光點在光靶的右上，表示機頭機頭偏左下，而操作臺顯示屏可以看出，所顯示的偏差值是機頭的實際偏差值。第16頁/共32頁2施工流程糾偏方法：通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)機頭出現(xiàn)偏差時，要及時進行糾偏處理，不要讓偏差超過3-5mm，如果機頭需要向上進行調(diào)整，則將修正把手推到上位，啟動修正油泵進油，完成糾偏作業(yè)，注意不要等到顯示屏顯示完全回到軸線時將糾偏油缸回收，在慣性作用下，機頭會繼續(xù)保持向上的趨勢運行，所以當機頭出現(xiàn)向上的趨勢時就要回收糾偏油缸，讓機頭平緩接近設(shè)計軸線。第17頁/共32頁2施工流程2.6進洞機頭到達接收井前需要做好進洞前的準備工作，將接收井內(nèi)的水抽干，安裝爬梯及通風(fēng)管，準備好鑿洞的風(fēng)鎬和發(fā)電機，準備好洞口封堵材料，如果地質(zhì)條件差的情況下還需要安裝進口器或者提前進行地質(zhì)改良。機頭在接近接收井前3米左右時，頂進要特別小心，要仔細觀察操作臺上的各個數(shù)據(jù)變化及土質(zhì)的變化，一般來講在靠近接收井的范圍土層在沉井施工過程中都會多少出現(xiàn)擾動，導(dǎo)致機頭到達的時候容易出現(xiàn)下沉，為避免出現(xiàn)這樣的情況，在將要到達接受井時調(diào)整好機頭的姿態(tài)，一般建議抬高2cm左右。第18頁/共32頁2施工流程在最后到達接收井的頂進過程中，將出土螺旋調(diào)整到極低轉(zhuǎn)速，增加頂進速度，可以有效防止機頭下沉。機頭到達接收井后，根據(jù)機頭的實際位置確定進洞口的中心位置，中心位置確定好后，畫一個DN600mm的圓。用風(fēng)鎬鑿出洞口，鑿洞速度要快，避免時間過長井外的土層發(fā)生滑動，造成事故。洞口鑿好后迅速將機頭推進接收井，完成進洞過程，起吊機頭，并對軟眼進行封堵。在機頭進洞后，防止管節(jié)預(yù)留太長影響下一段頂進，一定要在頂進時安排好管節(jié)排布。第19頁/共32頁2施工流程機頭起吊完成后，在工作井內(nèi)拆除出土螺旋及套管、油管、線纜等，割除機架的固定型鋼，將機架吊到地面進行保養(yǎng)。2.7設(shè)備轉(zhuǎn)場將所有頂管設(shè)備轉(zhuǎn)至下一個工作井，準備下一段頂進。第20頁/共32頁3存在問題及解決方法3.1機頭旋轉(zhuǎn)頂管機在頂進過程發(fā)生旋轉(zhuǎn)幾乎在每條頂管中都會出現(xiàn)，將影響管內(nèi)設(shè)備的使用，甚至使液體外溢等。解決的方法有反轉(zhuǎn)法和配重法，由于螺旋正轉(zhuǎn)出土，反轉(zhuǎn)不出土，所以反轉(zhuǎn)法在此螺旋鉆頂管中不適用；配重法適用于大頂管。我們采用將套管安裝時反向旋轉(zhuǎn)一個角度的方法，可以減緩旋轉(zhuǎn)，但不能制止。第21頁/共32頁3存在的問題及解決方法3.2遇到不明障礙物在頂進過程中，機頭遇到不明障礙物時有發(fā)生。遇到障礙物應(yīng)采取“查、看、聽、觸”四步，初步判斷是什么性質(zhì)的障礙物，然后再采取相應(yīng)措施?！安椤保翰榈刭|(zhì)資料，判斷是否處在地質(zhì)變化帶，是否回填區(qū)域、歷史上有無可能遺留障礙的行為等；“看”：看電流、油壓、刀盤扭矩、千斤頂推力、設(shè)備是否振動等；“聽”：聽刀盤、輸送管道、頂管管道內(nèi)傳出的聲音；“觸”：觸摸頂管設(shè)備，如導(dǎo)管、螺旋等，其振動狀態(tài)有何變化；第22頁/共32頁3存在的問題及解決方法若看到在高電流高油壓下頂管有少量進尺，聽到的聲音、觸摸到的設(shè)備振動比金屬障礙小，則可能遇到的是石塊、建筑垃圾、歷史人為留下的非金屬障礙物，可采取小轉(zhuǎn)速、慢推進，慢慢將障礙物磨碎排出或撥到頂管斷面以外。若看到在高電流高油壓下頂管沒有進尺，聽到明顯的金屬撞擊聲音、觸摸到的設(shè)備振動厲害，則可能是金屬障礙物。處理較困難，應(yīng)以最小轉(zhuǎn)速正反間斷轉(zhuǎn)動，若是小塊障礙，可能進入排泥管道帶出或被刀盤撥到頂管斷面以外；若是大塊金屬障礙，刀盤無法切削，頂管機頭本身又無排障能力，則只能考慮管道回撥或作井排障了。金屬障礙物切不可長時間切削，以免損壞頂管機刀盤，甚至頂管機。大體積金屬障礙物可能使整條管道報廢，如洋口人工島中石油的取水管道。第23頁/共32頁3存在的問題及解決方法3.3機頭下沉當機頭進入承載力小于機頭本身重量的軟弱土層時，機頭即會下沉。處理方法：若可預(yù)見機頭即將進入軟弱土層，在進入之前就應(yīng)調(diào)整機頭姿態(tài)，使機頭處于正誤差或向上爬狀態(tài)。若突然進入軟弱土層，則應(yīng)暫停出土，快速推進，使機頭處于強行擠壓土體的狀態(tài)，被擠壓密實的土體承載力提高，制止機頭下沉。只頂進不出土，擠壓軟土，是制止機頭下沉與抬高機頭的有效措施。第24頁/共32頁3存在的問題及解決方法3.4機頭上爬機頭上爬多發(fā)生在含卵石或碎石的土層，其原因是切削過程中，機頭頂部的卵石碎石下落，使機頭上部壓力釋放，機頭上下壓力不均而上爬。機頭上爬的處理方法主要是調(diào)整機頭勢態(tài)，伸出上部的糾偏油缸，使機頭處于下壓狀態(tài)；調(diào)整機頭勢態(tài)措施應(yīng)盡早采取，一旦發(fā)現(xiàn)，及時調(diào)整，以免爬升過高而難以調(diào)回。第25頁/共32頁3存在的問題及解決方法3.5機頭難以糾偏當遇到機頭左右兩邊土質(zhì)軟硬程度不同時，會發(fā)生機頭一直往一個方向偏，正常糾偏沒反應(yīng)，這時可采用先將頂進管節(jié)先拉出幾節(jié)，然后快速旋轉(zhuǎn)慢速頂進的方式可以糾過來，但是要注意機頭很容易下沉。第26頁/共32頁4如何提高施工效率4.1將現(xiàn)有吊裝設(shè)備吊車換為門吊，可大大縮短管節(jié)安裝時間；4.2做沉井時可做的更深一點，這樣可以增加每次的清泥量，減少清泥次數(shù)，一次清泥最少半小時。第27頁/共32頁5安全文明施工5.1現(xiàn)場標準a市政頂管施工，在條件允許的情況下，盡量擴大施工區(qū)域，并做好圍擋工作；b各類物資、機具要做到分類、標識、上架、防雨、碼垛；c易燃易爆品存放要有標識牌、警示牌，并按規(guī)定擺放；d各種安全警示、提示、應(yīng)滿足施工場地所需；第28頁/共32頁5安全文明施工5.2施工規(guī)范a起重機械回轉(zhuǎn)半徑及危險品庫周圍應(yīng)設(shè)隔離棚；b配電裝置及危險品庫附近應(yīng)有明顯警示牌；c現(xiàn)場施工應(yīng)做好暢通的排水系統(tǒng)，做到場地?zé)o積水，保持道路干燥堅實，工地地面做到無泥化；d施工場地應(yīng)做到工完，料盡，場地清，施工人員要做到落手勤；第29頁/共32頁5安全文明施工5.3環(huán)境保護a施工污水未經(jīng)處理不得隨意排放；b現(xiàn)場垃圾、雜物、廢料等應(yīng)有指定存放點；c現(xiàn)場應(yīng)有醫(yī)療保險箱，殺蟲殺蚊劑，保證施工人員受傷能得到及時救治，保證工作井內(nèi)無蚊蠅；5.4防火防盜措施a