顶管顶进施工方案.pdf

6.3 顶管顶进施工方案 6.3.1 施工工艺流程 6.3.2 顶管机安装调式 （1）顶管机整机重达 50t 左右，用 200t 汽车吊将机头吊装入井。 （2）起吊中应使用专用吊具，保证平稳、缓慢，严禁冲击、碰撞，并由专人 指挥。 （3）顶管机安装在导轨上后，测定前后端的中心方向偏差和相对高差，做好 记录，如符合顶进要求，应据此调整掘进机内的倾斜仪。 （4）对掘进机的电路、水路、油路、泥水管路和操纵设备进行逐一连接，各 部件连接牢固，无跑、冒、滴、漏现象，对各部分分别调试并进行全面的试运转。 图 6.3-1 顶管施工流程图 6.3.3 导轨安装 基坑导轨是安装在工作坑内为管道出洞时提供一个基本的设备，导轨采用 HM350×250 型钢加工，导轨面上设有滑块支撑钢管，滑块与钢管之间设 10mm厚橡 胶板。为了预防顶管机进入土体时下沉，安装导轨时，导轨前段需抬高约 5mm～ 10mm左右。 6.3.4 总顶力估算及压力控制设定 （1）总顶力估算 顶力＝ N+F1+F2 顶管机正面最大阻力： N = πD2Pt/4 ，其中 Pt = γHtg2(45o+ Φ/2) 机头摩阻力 F1=PcπDBf1，Pc =rHtg2(45o- Φ/2) 式中： Pt(t/m2) — 被动土压力；γ (t/m3) — 土容重 , 取 1.8 ； H(m) — 管中覆土深，取 11；Φ — 等代内摩擦角，取 8o；D (m) — 顶管机外 径，取 4.1 ；B (m) —机头及活络节长度，取 4 ；f1 －铁与土摩阻系数，取 0.40 ； 每百米管道摩阻力： F2 =f2 πD1L 式中： D1(m) — 钢管外径，取 3.668 ；f2(t/m2) — 采用注触变泥浆工艺的 摩阻系数，取（ 0.1 ～0.25 ）；L （m） — 钢管长度。 （2）土压力设定与控制 顶管掘进机在顶进过程中，其土仓的压力 P如果小于掘进机所处土层的主动 土压力 Pa 时，即 PPa时，地面就会产生沉降。反之，如果在顶管机掘进过程中， 其土仓的压力 P 如果大于掘进机所处土层的被动土压力 Pp 时，即 PPp时，地面就 会产生隆起。且施工过程中的沉降时一个逐渐演变的过程，尤其在粘性土中，要达 到最终的沉降所经历的时间会比较长。但是，隆起却是一个立即会反应出来的迅速 变化的过程，隆起的最高点时沿土体的滑裂面上升，最终反应到顶管机前方一定距 离的地面上。 顶进中，务必要控制好土仓的土压力 P，要求做到主动土压力 PaP被动土压 力 Pp，本标段顶管穿越均为粘性土，且覆土较深，主动土压力 Pa、被动土压力 Pp 变化范围较大，再加上理论计算与实际施工时会存在一定的误差，一般将控制土压 力 P 设置在静止土压力 Po±20kpa 范围内。顶进过程中，根据土层变化、覆土深度 变化、地表沉降检测等情况随时调整土压力。 控制土压力 P=Pa+Pw+△P，式中： Pa——主动土压力（ kpa）；Pw——顶管机 所处土层水压力（ kpa），粘性土中不考虑；△ P——土仓施加的预加压力 （kpa），一般取 20kpa 6.3.5 顶进后靠及主顶进系统 （1）钢靠背是安装在工作井后座墙与主千斤顶之间的钢结构件。它的作用是 把主千斤顶产生的集中在几个点上的巨大推力的反作用力，均匀地分布到工作井的 后座墙上。钢靠背必须有足够的刚度，它采用钢板和型钢焊接成整体结构。钢靠背 分为左右对称的两块，外形尺寸为 4.5m×2.2m×0. 4m。