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饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

泥水平衡顶管施工方案

工作井施工完成后，开始顶管施工，针对施工地区的土质情况，我方计划

采用泥水平衡顶管施工方案。

1、泥水平衡顶管施工工艺

一、泥水平衡式顶管

微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收

井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，

石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最

后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的

泥水平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除

地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，

吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖

掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接

在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成

一条永久性的地下管道。

掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经

纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶

上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显

示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠

偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获

得控制整个管道水平、垂直向5cm内的偏离精度。

当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工

地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力

站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处

理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘

进装置上。

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大

的条件下，它都适用。

（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，

因而由顶管引起的地面沉降较小。

（3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在

粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。

（4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，

输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。

（5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。

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顶管系统总体布置图

二、施工工艺流程：

1—顶铁2—油缸架3—油缸4--测量系统5—后靠背

测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装→地

6—导轨7—止水胶板8—管道9—掘进机10--油泵

面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→掘进机出工作坑→正常顶进→

11—汽车吊12--泥浆池13--通风机14--管材15--泥

顶管机进接收坑，如下图所示。

放样、复核

三、地面准备工作