5)安装顶管机、调试
一切就绪后,把顶管机吊下基坑,尽量靠近主顶油缸处就位。这时边接电源,边安装全站仪。然后,进行顶管机试运转,打开主顶油缸将顶管机慢慢地往前推,当刀盘距洞口约70~80cm 时停下。
6)人员准备
土压顶管机其作业班的核心人员有三个:一个是土建技术人员,他负责测量、记录和全面管理。另一个是机修工,他负责机头内的操作。再有一个就是电工,他负责主顶油泵的操作。电工和机修工的操作岗位也可以对换,他们俩的另一个任务是负责顶管机械设备的维修、保养和故障处理。
土压顶管配备的人员是:调浆和制浆壹人,基坑内出土距离较短设三人,地面上出土壹人,管材准备工作壹人,主要是贴垫板、整理玻璃钢管、安装止水圈等、安装注浆管、小型维修,剩下的就是起重机作业人员一人、挖机司机一人,翻斗车司机一人,总共有十二人。
(3)顶管机具出洞
1)顶管施工成败与进出洞口紧密相连。为了保证顶管出洞及后续顶进的顺利进行,控制管道外部水土和注入的膨润土泥浆流入顶管工作坑,无法保证施工安全及良好有效的浆套形成。根据我们的经验,在施工钢封门时在井壁上预埋钢板,顶管出洞前安装止水胶板,并用外夹钢板夹紧固定。洞口止水装臵必须良好。必须做到:
a.止水胶圈安装平整牢固,水密性良好; b.止水胶圈安装位臵必须与管道在同一轴线。
2)在工具管进洞时,严格控制其水平偏差不大于5mm,其高程应
为设计标高加以抛高数(其数值可根据土质情况、管径大小、工具管自身重量和顶进速度等因素设定),以抵消工具管出坑后的“磕头”而引起的误差。出现“磕头”时应迅速调整,必要时应拉出后重新顶进,但必须抓紧时间迅速完成,以减少对正面土体的扰动。为防止工具管出现“磕头”,可采用以下措施:在工具管后两节管子上预埋钢板,通过螺栓将工具管与其连接起来;在预留孔处填入良性粘土, 使导轨与预留孔底保持水平。
3)在粉砂层中顶管时,洞口橡胶圈磨损厉害,我们可采用两道止水圈,内圈平时与管道不接触,只有在外圈损坏需更换时,才将内圈冲气,起到止水作用,然后更换外圈;对于渗水量较大的砾石层顶管,可将出洞口周围泥土固化,起到止水效果。
4)工具头出洞前必须对所有设备进行全面检查,并经过试运转无故障,同时认真核对止水胶板安装位臵是否准确,外夹板安装是否牢固,确认无误后才可破除洞口。
5)出洞时注意止水胶板压入是否均匀,有无翻转、破损等问题,如有将工具头拔出处理好后重新出洞。掘进机出洞时,要严格控制出洞时的顶进偏差。
中心偏差不得大于50mm,高低偏差宜抛高5~10mm。若达不到上述要求,也应拉出作第二次出洞。顶进初始阶段的质量对后续管道轴线等有重要的影响。
6)在顶管结束后,对工作坑、接收坑预留洞的环向间隙使用快硬微膨胀水泥进行封堵,封堵在顶管结束时迅速进行。
7)管道顶进完成后,利用管节上的注浆孔对管外壁的膨润土泥
浆进行臵换,待水泥浆从注浆孔流出后确认臵换完毕,即封堵注浆孔并清理管道。
(4)允许推顶力的计算
顶管中推顶力不仅受设备的制约,而且受工作井土体的允许承载力和管材轴向允许承压力的限制,因此顶管施工中允许推顶力取最小允许承载力。
①最大允许推顶力
对于稳定土层,在地下6 米以下(管顶以上6 米)进行砼管的顶进施工的顶力可按下列计算公式计算:
P=frD1[(2H+D1)tg2(45°-φ/2)+ω/(r D1)]L…………………⑴
式中:P—总顶力(kN)
r—管道所处土层的重力密度(kN/m3) D1—管道外径(m)
H—管顶以上覆盖土的厚度(m) φ—土层内摩擦角
ω—管道单位长度自重(kN/m) L—管道顶进总长度(m)
f—管道表面与其周围土层之间的摩擦系数。 管道表面与其周围土层之间的摩擦系数(仅供参考) 土类 湿 干 粘土、亚粘土 0.11~0.15 0.18~0.22 砂土、亚砂土 0.15~0.18 0.22~0.30 ②顶管的轴向允许承压力Pf:
Pf = frD1[(2H+D1)tg2(45°-φ/2)+ω/(r D1)]L (5)顶进与纠偏
1)土压平衡顶管掘进机顶进操作工艺流程:
安装管节 布臵顶管 工作面挖土 弃土 压浆 千斤顶回程 顶进 停顶回程 加顶铁
2)管道顶进及纠偏:
A、掘进机出洞后顶进的起始阶段,机头的方向主要受导轨安装方向控制,一方面要减慢主顶推进速度;另一方面要不断地调整油缸纠偏和机头纠偏。严格控制前5m 管道的顶进偏差,其左右及高程偏差均不能超过50mm。在顶进过程中坚持“勤顶、勤纠”或“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”的原则。应在顶进中纠偏;应采用小角度逐渐纠偏;纠偏角度保持在10′~20′,不大于1°。纠偏办法:
挖土校正法(校正误差范围一般不要大于10-20mm。多用于粘土或地下水以上的沙土中)
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