顶管施工地下障碍物的处理方法

今天介绍3种顶管施工地下障碍物处理方法，分别是慢速磨顶技术、开舱清除技术以及套管技术。

 

一、慢速磨顶技术

 

慢速磨顶法的基本原理就是降低顶进速度，借助自身刀盘或其他辅助机构，不断对障碍物进行磨损破碎以达到去除目的。在慢速磨顶时，为增强清障效果，通常采用以下5种措施：

 

 

①增加后背顶力，提高刀盘切削压力；

②加大泥浆密度，提高携渣能力，及时清理堵塞的管道；

③采用高分子聚合物膨润土触变泥浆，提升泥浆性能，减少顶管周边摩阻力；

④注入高压水，辅助破碎障碍物；

⑤增加碎石机构或对刀盘进行相关改造，使其满足破除特定障碍物的要求，采用此措施会额外增加一定成本。

 

二、开舱清除技术

 

开舱清除技术的主要原理是在开挖面稳定条件下开舱进行人工、机械或爆破处理。在地质条件良好、开挖面稳定时，经过专业人士检查确定后，可直接打开清障孔进行障碍物清除。开挖面不稳定时，最常用的方法是通过气压平衡：气压平衡顶进中，利用气压舱所加压力和水土压力值相等，起到平衡作用；泥水平衡或土压平衡顶进中，则需在顶管机内增加气压舱。

对于粉砂层等渗透系数较大的易漏气地层，需要对地层进行加固处理：

①高压旋喷帷幕和双液注浆止水

②盐水或液氮冷冻加固

采用第一种加固方法时，需先对障碍物上的地层进行旋喷桩加固处理，并在桩间进行双液注浆，待地层稳定后，带压开舱，进行人工清障处理。采用第二种加固方法的施工流程与第一种类似，只是最后需冷冻拔管。

 

三、套管技术

 

套管技术的原理是将管径不同的钢套管或顶管机顶入遇障顶管机外围或内部，然后进行障碍物处理。在遇障顶管机外顶入套管为外套管技术，在机内顶入较小直径顶管为内套管技术。外套管技术根据顶管机遇障时距工作井的距离分为正向套管法和反向套管法。

 

①正向套管技术。施工前需对顶管机前土体进行注浆加固，顶入钢套管至顶管机开挖面前1m左右，逐步拔出已有管道，人工清除顶管机前障碍物后，再在钢套管内铺设轨道，然后重新顶进施工，顶管完成后对钢管与混凝土管之间的空隙进行注砂灌浆加固处理。

 

②反向套管技术。施工工艺与正向套管法类似，不过需在接收井内安装油缸及导轨等设备，机械或人工开挖管内土方并清除障碍物，要求钢套管完全套住顶管机头，并与顶管机机头后续管道有一定搭接距离。

 

③内套管技术。采用该技术前需对原顶管开挖面土层进行注浆加固处理，然后拆除顶管机主要构件，保留顶管机壳体，在顶管内部铺设导轨，并根据工程需求顶入小直径顶管至原顶管开挖面处。接着，在内顶管与外顶管之间进行注浆封堵，并在洞口做好密封处理，防止小管顶进时水土从两管间隙渗出。