顶管机出洞及进洞施工要点
2022-08-26
运营部
顶管施工中的控制技术在整个施工过程中尤为重要，顶管施工中的控制技术包括顶力控制、姿态控制、变形控制及环境控制等。
一、顶管机出洞施工要点
顶管机由工作井内穿越封门进入待开挖土体的过程称为出洞。顶管出洞工作是顶管施工的关键工序，由于顶管工作井的结构不同，深度、土质情况不一，出洞口的技术措施是不同的。顶管出洞施工要点如下：
1. 封门
封门有外封门和内封门。对埋深小于10m的沉井，可以在沉井的洞门外侧预先设置钢板桩外封门，随沉井一起下沉。在洞门内可以砖砌封堵洞口，当顶管机出洞时，拆除砖砌墙，顶管机入洞以后再拔起钢板桩外封门。
对埋设深度较深的工作井，由于设置外封门的起拔比较困难，所以主要是考虑洞门外的土体加固。另外在洞口填黄黏土。并设置内钢封门。洞口封门还应该根据土质条件、封门的拆除及顶管机的形式来选定。既要考虑打开洞门时的安全，又不能忽视封门的拆除和顶管机对出洞过程的适应性。
2. 土体加固
为保证出洞口施工顺利进行，可采用对洞口土体进行加固的措施。工作井的出洞段土体加固应严格按照专项施工方案执行，控制加固土体的均匀性和强度。必要时在出洞口的管道两侧采用降水法疏干地下水，以稳定土体。
3. 洞口止水装置
在工作井预留孔的内侧预埋钢法兰和钢筒，顶管前在钢法兰上焊接安装洞口止水装置，可采用钢丝编织橡胶法兰板和扇形钢压板，也可采用盘根止水的形式。要确保该装置与基坑导轨上的管道同心。
4. 轴线控制
在基坑导轨、主顶油缸架、承压壁、出洞口应严格控制好设计轴线，保证安装精度高，确保牢固稳定。
5. 封门拆除
封门拆除前工程技术人员应详细了解现场情况及封门图纸，制定拆除的顺序和方法。对于外封门的情况，当顶管机出洞时，应先把砖封门拆除。由于在洞门外已经进行了必要的土体加固措施，又有外钢封门挡住，土体不会向洞内涌进来。但是对有地下水的粉砂地层，预先做好降水技术措施是很有必要的。将顶管机推进到洞口内时，洞口止水圈已能发挥作用，然后把头露在地面上的槽钢一块块拔起，顶管机就能安全出洞。
对于内封门的情况，一般顶管埋设深度较深，由于没有外封门的安全屏障，所以打开内封门之前，必须确认封门外的土体处于稳定状态，同时封门拆除和顶管机出洞的过程应尽快完成，以避免发生不必要的工程风险。
6. 出洞的姿态控制
机头出洞推进时，要将机头和前几节管节的上端用拉杆连接好，并调整好主顶油缸编组，以防机头出洞入土后磕头。出洞时，顶管机的姿态控制对后续的顶进非常重要，尤其是钢管顶进更应该进行严格控制。出洞的顶管机姿态控制要点一是基坑导轨的安装精度要高，轴线与设计值一致。二是要保持开挖面的土体稳定，只有稳定的开挖面才能使得顶管机的导向正确。三是应注意到出洞的顶管机姿态控制是主要通过调整主顶油缸的编组实现的。四是出洞过程尽可能做到连续慢速顶进。
二、顶管机进洞施工要点
顶管机穿越加固体进入接收井的过程称为进洞。进洞施工要点如下：
1. 土体加固
由于顶管机进洞姿态难以确定，对于接收井一般不采用洞口止水装置，因此进洞措施要做得更为完善。对接收井洞口一般采用地基加固措施，并用扇形板将首管与接收井预埋钢法兰焊接。首管为特殊管，外壁包一层钢板，顶管机进入接收井时，坑内应计算好标高并安放引导轨。
2. 顶管机位置姿态的复核
在顶管机进洞前复核位置及姿态，以使顶管在进洞施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞，准确就位在顶管机接收基座上。数据确定无误后，按测量数据及时调整顶管机的姿态，向洞门中心位置推进。严格控制顶管机姿态，正确进入穿墙洞。
3. 基座安装
根据顶管机姿态在接收井内放置接收架并固定，接收架标高比顶管机标高略低，并适当设置纵向坡度。基座位置和标高应与顶管机靠近洞门时的姿态相吻合，以防机头磕头。
4. 管节连接
为防止顶管机进洞时，由于正面压力的突降而造成前几节管节间的松脱，宜将顶管机直到第五节管节的相邻接口全部连接牢固，以防磕头。
5. 封门拆除
顶管机在靠近洞口时，应降低正面土压力的设定值，同时控制顶进速度与出泥量的平衡。如果是砖封门，进洞时可用顶管机直接把砖封门挤倒或用刀盘慢慢将砖封门切削掉。
6. 洞口封堵
顶管机进洞后，洞圈和顶管机、管节间的建筑空隙是泥水流失的主要通道。封门拆除后，顶管机以最快速度切入洞口，当顶管机切口伸出洞门后，顶管机与穿墙洞的间隙采用环形钢板临时封堵。当顶管机通过穿墙洞后，再安装一道环形钢板与进洞的钢管节牢固焊接，同时通过管道内注浆孔向外压注水泥浆，填充穿墙洞处空隙。
本文由唐兴装备整理自《现代顶管施工技术及工程实例》葛金科等，转载请注明出处，如有侵权请联系删除。
服务热线
400-636-9008
sales@tangxing.cn
400-636-9008