CN204533812U - 一种泥水平衡式顶管施工*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种泥水平衡式顶管施工***，一种泥水平衡式顶管施工***，其包括沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块。本实用新型的有益效果：本***施工时所需的总顶进力较小，尤其在黏性土层中的长距离顶进，并且可长距离输送泥土，顶进过程中不间断，施工快，工期短。

Description

一种泥水平衡式顶管施工***

技术领域

本实用新型涉及机械领域，更具体的说，涉及一种泥水平衡式顶管施工***。

背景技术

随着我国城市化建设的高速发展，无论是开辟新城还是旧城改造，市政管道铺设施工的问题日益突出，传统的开槽施工因破坏道路、阻碍交通、环境污染、生态破坏等，越来越不适合于一些特殊区域的施工需要。这就促使建设和施工单位共同研究，采用新工艺、新技术的顶管施工技术来取代旧的方法。

所述泥水平衡式顶管施工***中采用泥水平衡顶管施工工法是机械化顶管施工的主要方法之一，属于机械化、长距离顶进施工技术。鉴于小口径顶管施工工艺对一些管道铺设或修复的局限性，我公司在采用机械泥水平衡式顶管施工技术的过程中，对实际工程进行反复研究并且经过多年的施工实践，总结了机械泥水平衡式中型口径顶管施工工法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种泥水平衡式顶管施工***，用以顶管施工的管道工程。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种泥水平衡式顶管施工***，其包括沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块。

所述沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块分别依次相连接；

所述沉井设备安装模块包括导轨安装单元、后背墙安装单元、后座千斤顶安装单元、洞口止水安装单元和机头安装单元；

所述测量施工模块包括测量放样单元、放样复核单元。

在本实用新型的泥水平衡式顶管施工***中，所述工作井施工模块包括基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元、沉井封底施工单元。

在本实用新型的泥水平衡式顶管施工***中，所述基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元和沉井封底施工单元分别依次相连接。

本实用新型的有益效果：本***施工时所需的总顶进力较小，尤其在黏性土层中的长距离顶进，并且可长距离输送泥土，顶进过程中不间断，施工快，工期短。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种泥水平衡式顶管施工***，其包括沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块。

所述注浆模块，触变泥浆减阻是长距离顶管施工经常采用的减阻方式，能有效减小阻力，最大限度地加长顶距。在机头尾部设有触变泥浆注浆孔，每节钢筋混凝土管设注浆孔，顶进时随时注浆。

所述排泥模块，泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式，被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆，然后由泥浆泵抽出，高速排泥出土。

所述测量及纠偏模块，初始顶进时每300mm测量一次，并做记录。正常顶进时在工作井可随时用全站仪测量，每顶进0.5m做一次记录。遇有纠偏时每300mm做一次记录。测量记录上分别绘制高程、中心曲线图，随时掌握机头顶进趋势。

顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可能造成顶力骤升、管接口破损，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故和重大经济损失，尤其是在砂层中顶进，管道极易因为泥水过度冲刷造成顶管机机头下沉，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。

在机头和机头连接工具管出洞前，即使发生中线和高程偏差，也尽可能不要纠偏，因为此时纠偏，机头连接管尚位于导轨上，起不到纠偏效果；机头连接管出洞后，若高程中线在±2cm以内时，可不纠偏，当高程或中线超出标准值2cm以上时，根据监视器内的光点位置变化趋势进行纠偏，必须有一个提前量，纠偏遵循“先纠高程，后纠中线，小角度连续纠偏”的原则，纠偏油缸的伸出量一次不得太大(以不超过2cm为宜)；当光点位置有反向移动趋势或移动速度放缓时，可将纠偏油缸缩回，停止纠偏，纠偏时还应观察监视器内仰俯角和旋转角变化，作为参考数值，仰俯角和旋转角最大偏差不得超过原始值3°。

所述接口处理模块，混凝土管口处待顶管完成后作管口处理。接口填打石棉水泥，填缝前先清理接缝，然后用清水湿润缝隙，按规定要求配制、填打石棉水泥，填缝完毕及时养护，钢板内涨圈与管内壁空隙用石棉水泥填满打实，钢板内涨圈外露部分涂热沥青防腐。管内接口处表面均匀涂抹聚硫密封膏。

所述沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块分别依次相连接；

所述沉井设备安装模块包括导轨安装单元、后背墙安装单元、后座千斤顶安装单元、洞口止水安装单元和机头安装单元；

所述后背墙安装单元的实施步骤包括：

(1)装配式后背墙采用方木、型钢和钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度；

(2)装配式后背墙的底端在工作坑底以下500mm，从而使后千斤顶着力中心高度不小于后背方木高度的1/3，这样能使着力点与墙后被动土的合力点保持一致，有助于减少后背的倾斜。

所述导轨安装单元的实施步骤包括：

(1)导轨安装时和工作井底板预埋钢板焊牢，并用型钢支撑或用混凝土围牢。导轨安装前要先复核管道中心位置，确保导轨的高程、轴线位置准确。

(2)导轨必须符合中线、高程的要求，且在安装后和顶管前，其轴线位置、高程等必须进行验收。

(3)导轨端不能距工作壁太远，一般应控制在500mm左右，导轨安装时预留缝高度以100～150mm为宜。

所述后座千斤顶安装单元的实施步骤包括：

(1)千斤顶必须符合中线和水平要求，且要以管道中心线为轴对称布置。

(2)千斤顶固定在支架上，其合力的中心点在管道中心线上。

(3)千斤顶的位置宜位于管道垂直直径的1/3～1/4处，使千斤顶合力位置和顶进抗力的位置在同一轴线上，避免产生顶力偶，使管道发生高程误差。

所述洞口止水安装单元，为保证顶管机进出洞时泥浆和地下水不从顶管机外周围涌出，需在顶进方向安装洞口止水装置。洞口止水装置安装在工作井与接收井沿管线方向的侧壁预留洞上，预留洞的直径应比顶管机外径稍大，其由预埋螺栓，钢压环及橡胶圈组成。

所述机头安装单元，机头整体吊至基坑导轨上，调正机头，接通自控***，检查实际数值与计算机显示数值是否相符。

所述测量施工模块包括测量放样单元、放样复核单元。

在本实用新型的泥水平衡式顶管施工***中，所述工作井施工模块包括基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元、沉井封底施工单元。

在本实用新型的泥水平衡式顶管施工***中，所述基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元和沉井封底施工单元分别依次相连接。

其中，1、基坑测量放样单元

根据设计图纸，顶进坑基坑开挖采用1：0.33放坡开挖2m左右。然后超挖40cm后开始基坑整平夯实。根据工作井的中心坐标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。

2、基坑开挖单元

经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1立方米的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。

3、垫层施工单元

垫层采用碎石摊铺，垫层厚度100mm。碎石表面应用水平仪进行校平，使之表面大致保持在同一水平面上。

4、钢筋加工及绑扎单元

在加工钢筋时一定要注意加工机械的合理使用，要严格的按照操作规程进行施工、避免出现机械咬伤，触电等等安全事故发生。每次下班前要关掉所有机械的电源。

钢筋绑扎时，严格按照标示的位置布筋，对号入位。钢筋绑扎过程中，如钢筋位置与预留孔、预埋管位置冲突时，根据设计图纸要求施工。

5、模板安装单元

模板支设前应先检查钢筋的保护层垫块是否绑扎牢固，预埋套管和预埋铁件位置是否准确。支模前应认真复查轴线、标高是否符合设计要求。

6、浇筑砼单元

浇筑前将基面清理干净，经监理工程师检查批准后，方可进行混凝土浇筑。在浇筑墙体砼时，采用***式振捣器。混凝土振捣过程中，振捣棒急***、缓拔出以利棒孔弥平，并避免碰撞预埋件、预埋管。

7、养护及拆模单元

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法采用草帘子覆盖。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。拆模时间控制在混凝土浇捣后的6～7天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的。

8、沉井下沉单元

沉井制作完成拆除模板后，混凝土强度达到设计强度的70％后方可安排下沉施工。下沉阶段应每一小时测量一次，测量内容包括刃脚的标高和轴线的位移。一般情况下，每班至少测量一次。沉井的纠偏应根据测量报表随偏随纠。纠偏的方法一般根据“多沉少挖，少沉多挖”的原则进行。

9、沉井封底施工单元

封底一般铺一层150～500mm厚卵石或碎石层，再在其上浇一层混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定，达到50％强度后，在垫层上铺卷材防水层，绑钢筋，两端伸人刃脚或凹槽内，浇筑底板混凝土。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本***施工时所需的总顶进力较小，尤其在黏性土层中的长距离顶进，并且可长距离输送泥土，顶进过程中不间断，施工快，工期短。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种泥水平衡式顶管施工***，其特征在于，包括沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块；

所述沉井设备安装模块、测量施工模块、工作井施工模块、地面设备安装模块、注浆模块、排泥模块、测量及纠偏模块和接口处理模块分别依次相连接；

所述沉井设备安装模块包括导轨安装单元、后背墙安装单元、后座千斤顶安装单元、洞口止水安装单元和机头安装单元；

所述测量施工模块包括测量放样单元、放样复核单元。

2.根据权利要求1所述的泥水平衡式顶管施工***，其特征在于，所述工作井施工模块包括基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元、沉井封底施工单元。

3.根据权利要求2所述的泥水平衡式顶管施工***，其特征在于，所述基坑测量放样单元、基坑开挖单元、垫层施工单元、钢筋加工及绑扎单元、模板安装单元、浇筑砼单元、养护及拆模单元、沉井下沉单元和沉井封底施工单元分别依次相连接。