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机械顶管工程施工方法

1.机械顶管施工

本次污水项管段采用机械（泥水平衡式）顶钢筋混凝土管施工，管材采用三级钢筋混凝土管，其管材质量标准应符合《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T11836-2009)的要求，混凝土强度为C50，抗渗等级为P8，采用”F”型钢承口接口。机械顶管施工（管径d800）约870m，顶管范围为：W-2~W-3、W-7~W-15、W-16~W-23。

1.1机械顶管施工工艺流程

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→顶管机进接收坑，如下图所示。

图1-1机械顶管施工工艺流程

1.2施工准备

工作井施工结束后，进行顶管材料的进场、验收，对各作业人员进行施工安全技术交底；对特殊工种进行持证上岗，备案。

1.3导轨安装、后背安装

（1）导轨宜选用钢质材料制作，并应有足够的刚度，一般采用重型钢轨，长度以管材长度1.5-2倍为宜：两导轨距离控制在管径的0.45～0.6倍之间，安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨间距和平面位置，然后根据放样高程调整导轨高程，两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度相一致；安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移，并经常检查校核。

（2）两导轨间距可按照下式计算：

A=2(D

式中：D——管外径(mm)，h——导轨高度(mm)，e——管外底距基础的距离(一般为10～25mm)。

图1-1后背混凝土墙安装示意图

图1-2顶铁和发射架安装示意图

顶铁采用U形顶铁800mm半圆，一节宽度为1000mm，一节宽度为800mm，环形顶铁800型，宽度为200mm，并注意在顶进中插口在前，承口在后。

1.4顶管设备安装

设备安装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。对设备的吊运、安装顺序进行计划和安排。

（1）主顶设备底盘的安装应支撑牢固，防止产生受力变形或位移。底盘的调整的定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进行。

（2）主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作，液压软管接头连接清洁无污染。

（3）吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中线、仰俯角、旋转角等。

（4）工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且安装漏电保护装置，工作井及管内使用36V以下的照明设备；总电源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；长距离顶管时须考虑电缆的电压降。顶管机头内应设有应急照明电源，顶管机机头、工作井及地面设备之间设置通讯联络设备。

（5）工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；宜使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。

（6）泥水处理系统及注浆系统应安装在地面上适当的位置，符合便投料和排放所需落差的工艺要求。

（7）顶进时应根据所顶管道的管径确定安装通风设备的位置的长度。通风设备结合管内的工作环境条件选定，保证管内有足够的氧气。

1.5设备试运行

设备试运行之前，应对设备的安装，各种管线、电缆的连接进行检查，确认安装和连接无误后方可接通电源。设备的试运行应遵照设备说明书进行。通过试运转查找和消除设备可能存在的所有问题，确认其处于完好状态。主要包括以下内容：

（1）不加载的情况下，电源电路开关的接通、切断工况试验的检查。

（2）液压系统控制阀件的动作灵敏、正确，特别注意有无控制电路反接的现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。

（3）设备润滑和密封系统供油正常，油路畅通，供油压力可在设定的范围内调节。

（4）刀盘正反旋转动作正确，无异常响声。

（5）纠偏千斤顶的伸缩动作正常，编组动作与操作台显示一致。试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。

（6）顶进千斤顶伸缩动作正常，试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。

（7）泥水处理系统、注浆系统输送泵的试运转符合设备说明书的规定。

（8）对注浆管路进行加压试验和检查，保证管路畅通、无泄漏。

其调试顺序为：将操作台输出电缆分别与对应的接口接好以后，逐步送电，观察各仪表电压值是否正常；然后依次送电检查各设备运行状态，送水泵、排泥泵、抽水泵以及搅拌筒电机旋转方向，排泥泵的调速系统是否正常，若旋转方向相反则调换该电机两相电源线，若发生异常声音或气味，立刻停电检查故障原因，尽快排除；注浆泵一般采用螺杆泵，不能在无浆液下运行，在调试或运行之前先用管钳扭动转轴，待灵活以后可加水运转，看泵的旋转方向与出口压力；将掘进机各电缆接好，开启操作