探討強(qiáng)風(fēng)化泥巖中機(jī)械頂管施工技術(shù)

摘要：在含泥量較高、堅(jiān)硬的巖層中，采用頂管進(jìn)行管道施工時(shí)，使用普通的平刃刀片難以對含泥量較高、堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行持續(xù)高效的破壞，需要安裝專門破碎巖石的滾動(dòng)刀片，頂管機(jī)械難以持續(xù)高效頂進(jìn)，施工效率極低?；诖?，在施工時(shí)，可使用刀盤和掘進(jìn)機(jī)，加強(qiáng)擠壓作用，以擠壓巖石，使其成碎屑狀。本文在分析與強(qiáng)風(fēng)化巖施工相關(guān)的活動(dòng)時(shí)，以機(jī)械頂管施工技術(shù)為核心，進(jìn)行了多角度要點(diǎn)探討。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)風(fēng)化泥巖;械頂管施工技術(shù);措施

一、特點(diǎn)

（一）高強(qiáng)度合金撕裂刀盤頂管機(jī)頂進(jìn)采用安裝高強(qiáng)度的合金撕裂刀刀盤的方法來改進(jìn)機(jī)頭，加強(qiáng)機(jī)械的破巖能力和耐磨力。

（二）高強(qiáng)度合金撕裂刀盤頂管機(jī)改變機(jī)頭平面布置，采用弧形截面的刀盤布置，優(yōu)化機(jī)頭頂進(jìn)行時(shí)的受力合理性。

（三）在頂管機(jī)的刀盤增設(shè)中心沖刷系統(tǒng)，通過可調(diào)節(jié)的低壓力的泥漿入口，通過中心沖刷來加強(qiáng)軟化改良巖土的效果;第四，找準(zhǔn)工作井洞口，準(zhǔn)備好環(huán)形橡膠止水圈，并合理安裝在洞口處，該施工操作的目的在于能夠避免頂進(jìn)施工過程中出現(xiàn)減摩漿的嚴(yán)重流失現(xiàn)象，減摩漿量達(dá)標(biāo)。

二、適用范圍

第一，強(qiáng)風(fēng)化泥巖中機(jī)械頂管施工工法適用于強(qiáng)風(fēng)化泥巖機(jī)械頂管施工。第二，強(qiáng)風(fēng)化泥巖中機(jī)械頂管施工工法最佳經(jīng)濟(jì)適用于含泥量較高、堅(jiān)硬的強(qiáng)風(fēng)化泥巖機(jī)械頂管施工。

三、工藝原理

第一，采用安裝高強(qiáng)度合金撕裂刀盤并改進(jìn)機(jī)頭，由滾動(dòng)刀具+平刃刀具組成，加強(qiáng)機(jī)械的破巖能力和耐磨力，并改變機(jī)頭平面布置，采用弧形截面的刀盤布置，優(yōu)化機(jī)頭頂進(jìn)行時(shí)的受力合理性，并考慮在刀盤中心增設(shè)中心沖刷系統(tǒng)輔助管節(jié)頂進(jìn)。第二，將環(huán)形橡膠止水圈安裝在找準(zhǔn)的工作井內(nèi)洞口處，形成完整的泥漿套系統(tǒng)，保護(hù)減摩漿，不免過度流失。

四、工藝流程及操作要點(diǎn)

（一）工藝流程

施工準(zhǔn)備→高強(qiáng)度合金撕裂刀盤配置→增設(shè)中心沖刷系統(tǒng)→工作井開洞、安裝止水圈→管節(jié)頂進(jìn)→控制頂進(jìn)及軸線→頂管出洞→完成頂管、取出機(jī)頭。

（二）操作要點(diǎn)

1.施工準(zhǔn)備

第一，施工人員要提前進(jìn)行施工組織計(jì)劃的編制，編制時(shí)要以經(jīng)過批準(zhǔn)的工程文件為具體參照。第二，設(shè)備安裝前，根據(jù)設(shè)備的操作要求及施工方便的原則確定各設(shè)備的安裝位置、各種管線和電纜的鋪設(shè)位置及走向等。

2.高強(qiáng)度合金撕裂刀盤配置

頂管機(jī)頭改造的高強(qiáng)度合金撕裂刀盤，是由滾動(dòng)刀片以及平刃刀片相結(jié)合，均采用高強(qiáng)度合金材質(zhì)。其中，中心刀，破壞堅(jiān)硬巖層的主要刀片;主切刀，起次要作用的切割刀片;貝殼刀，對破碎礫石的切割;輔刀，增加外圍切削能力，將碎石更好分開分解。

3.增設(shè)中心沖刷系統(tǒng)

在頂管機(jī)的刀盤增設(shè)中心沖刷系統(tǒng)，通過可調(diào)節(jié)的低壓力的泥漿入口，在中心沖刷系統(tǒng)下，巖土的軟化改良成效可顯著提升。同時(shí)，由于沖刷系統(tǒng)的作用，刀盤可更深的切入，同時(shí)巖土對刀盤的壓力也可獲得有效減低，從而可加強(qiáng)冷卻刀盤的效果。

4.工作井開洞、安裝止水圈

測量定位后，根據(jù)管徑大小和頂進(jìn)線路破除工作井井壁成入洞口。頂進(jìn)前，工程人員要關(guān)注洞口處的水土流向，要將環(huán)形橡膠止水圈安裝在工作井內(nèi)洞口處，有效組抑水土沿工具管外壁與洞門間隙涌入工作井。

5.管節(jié)頂進(jìn)

工程人員要在導(dǎo)軌上吊運(yùn)管節(jié)，要做好對管節(jié)的檢測，包括中心和管底標(biāo)高，確保與設(shè)計(jì)要求相符，并做好位置校正，合格后即可進(jìn)行頂進(jìn)，差不多頂完一節(jié)管時(shí)，需要安裝橡膠圈連接兩管，保證管與管之間的連接安全。

6.控制頂進(jìn)及軸線

第一，頂進(jìn)頂管時(shí)，工程人員要加強(qiáng)對整個(gè)操作系統(tǒng)的檢測，主要應(yīng)對以下參數(shù)，包括工作電流、電壓進(jìn)行控制，同時(shí)要針對掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)過程中的相關(guān)參數(shù)加強(qiáng)控制，包括土壓、油壓、激光束位置等。第二，控制機(jī)頭頂進(jìn)速度和偏移值，適當(dāng)加大工作電壓電流，利用千斤頂頂進(jìn)時(shí)的分力使管道得到校正，確保校正后不存在中心軸偏移現(xiàn)象。

7.頂管出洞

第一，在接收井出洞砼墻上安裝出洞止水圈，觀察頂管機(jī)頭的工作狀態(tài)，當(dāng)快進(jìn)入接收井外壁土層時(shí)，應(yīng)及時(shí)接收井洞口鑿開，以免頂管長時(shí)間停頓導(dǎo)致管外壁土體回?cái)D管身而不能頂進(jìn)。第二，觀察接收井磚墻封門的狀態(tài)，若出現(xiàn)破壞，要及時(shí)控制機(jī)頭，確保管節(jié)能夠迅速和連續(xù)頂進(jìn)，以有效控制出洞時(shí)間。

8.完成頂管、取出機(jī)頭

完成頂管施工后對刀盤進(jìn)行清理，檢查刀盤刀具情況，由高強(qiáng)度合金撕裂刀組合的刀盤經(jīng)過強(qiáng)風(fēng)化泥巖層的頂管施工后基本沒有受損，可重復(fù)使用。

五、質(zhì)量措施

第一，加強(qiáng)質(zhì)量管理，預(yù)防質(zhì)量事故發(fā)生，配備與工程質(zhì)量管理相適應(yīng)的組織機(jī)構(gòu);第二，質(zhì)檢工程師要加強(qiáng)對工程質(zhì)量的全面管控，尤其要重視安裝質(zhì)量，要以施工班組為單位，設(shè)置好質(zhì)檢員，對每個(gè)分項(xiàng)工程進(jìn)行精細(xì)化驗(yàn)收;第三，要以各工序?yàn)閱挝唬茖W(xué)設(shè)置質(zhì)量管理點(diǎn)，做到對工序的嚴(yán)格把關(guān)，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

六、結(jié)語

總而言之，該技術(shù)在工程實(shí)踐中通過施工驗(yàn)證，比傳統(tǒng)施工方式更為優(yōu)越，具有良好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1].給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程[S].CECS246-2008.

[2].給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].GB50268-2008.

作者簡介：蘇美梅，福建永旺建設(shè)集團(tuán)有限公司。