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(shè)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。

1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術(shù)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(shù)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(shè)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(shù)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(shù)問題的處置作以探討。
2.1糾偏技術(shù)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(shè)管道無法滿足設(shè)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。或者是頂管段土層類型變化引起土層承載力變化，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(chǔ)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(shè)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(guān)系到管道鋪設(shè)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。

并將切削下的巖屑帶回到地面。回拖管道：預擴孔完成以后，成品管道即可拖入鉆孔。管道預制應在鉆機對面的一側(cè)完成。擴孔器一端接上鉆桿另一端通過旋轉(zhuǎn)接頭接到成品管道上。旋轉(zhuǎn)接頭可以避免成品管道跟著擴孔器旋轉(zhuǎn)，以將其順利拖入鉆孔。回拖由鉆機完成，這一過程同樣需要大量泥漿配合，回拖過程要連續(xù)進行直到擴孔器和成品管道自鉆機一側(cè)破土而出。施工現(xiàn)場兩側(cè)都需要重型設(shè)備，為縮減成本，通往兩側(cè)施工現(xiàn)場的道路應盡可能利用現(xiàn)有道路以減少新修道路距離，或利用管道線路的施工便道，所有相關(guān)道路使用權(quán)的協(xié)議都應由業(yè)主提供，在投標階段再來討論這些問題為時已晚。鉆機一側(cè)——鉆機施工場地至少需要30M（100FT）寬，長45M（150FT）的面積。
泥水平衡頂管施工所以鈉膨潤土比鈣膨潤土適用于頂管施工。而巴伐利亞礦層卻只含有膨脹性能較差的鈣膨潤土。但鈣蒙脫土有一個特性，亦即這里面化合的鈣離子可以用鈉離子來置換。通過這樣子的離子交換，鈣膨潤土的性能均有大的變化，從而被賦予鈉膨潤上的優(yōu)良特性。公司是一個以非開挖頂管、非開挖頂管工程，非開挖頂管施工、非開挖地下管線鋪設(shè)為主業(yè)的挖頂管工程公司，從事各種管道鋪設(shè)、維護的聞名企業(yè)公司，與此相對應，礦物組成中也有75％的蒙脫土。篩分析也很非常值得注意，按照篩分析，膨潤土中粒徑不足0.025毫米的占55％。膨潤土加水攪拌即成懸浮液，這里對水質(zhì)的要求和拌制混凝土時一個樣。判斷膨潤土懸浮液是否適于用來當做支承一潤滑介質(zhì)的標準在于它的物理特性。擁有自己的施工設(shè)備、施工隊伍。可為客戶提供多方位的優(yōu)質(zhì)服務。非開挖頂管施工技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的地下管線施工技術(shù)，使用該技術(shù)能在地表干擾小的情況下無須挖掘就可以鋪設(shè)、修復、換、探測地下管線，具有不破壞環(huán)境、無泥塵污染、不干擾交通、不破壞道路結(jié)構(gòu)、鋪管精度高、工期短、施工安全性好等優(yōu)點。該技術(shù)可廣泛用于穿越公路、鐵路、江河、湖泊、街道及建筑物等鋪設(shè)、修復、換、探測地下管線。
得到的二個結(jié)論是，在從運動狀態(tài)過渡到靜止狀態(tài)時，流限的加大須取決于懸浮液中的膨潤土含量。在每立方米懸浮液中含30公斤膨潤土的情況下。靜置1分鐘后的流限以42.8：22.4=1.9：1的比率加大。在膨潤土含量為40公斤／米3的情況下，靜置1分鐘后的加強比率已達100：44.6=2.2：1。在這多年的非開挖頂管施工歷程中，公司積累了大量的施工經(jīng)驗，已在非開挖行業(yè)內(nèi)成長為一支專業(yè)的、的定向鉆施工團隊，公司憑借多年來的施工經(jīng)驗、科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在各種管道施工中，均受到客戶及同行人士的。


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