砂姜黏土地层双排顶管施工关键技术研究

发布时间：2021-01-08 16:30

　　文章基于徐州市地面水厂工程顶管穿越徐洪河段砂姜黏土地层工程实践,分析了砂姜黏土地层双排近距泥水平衡顶管施工关键技术。研究结果表明:优化刀盘设计将初次进场的刀盘进泥口口径设置为60mm×70mm,且刀盘的开口率增加至11.1%,大幅减少了切削刀具及刀盘的主体磨损,提高了施工效率;采用新型润滑减阻浆液,泥浆配比为钠基膨润土:水:烧碱:CMC=125:1000:3:0.25,大幅降低了顶管顶力及其变化幅度;建立双排管道横向纵向间距计算简化模型,计算得出本工程双排管道横向轴线距离6.0m,纵距的最小值21.6m。 

【文章来源】：安徽建筑. 2020,27(10)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

图5双排管道纵向间距计算简化模型

型双排顶管最小纵向间距：（2）式中，H为前方顶管机长，如果顶管机后与管节做刚性联结，则H应为顶管机管长与后联结钢管长度之和（m），取4.5+6=10.5m；土质性质决定的系数酌=1.5～2.0，这里取酌=2.0。在顶管施工中，其正面对土体的施力状况是按（45。+渍/2）向前方360。扩散，其纵向影响距离推算如下：（3）（4）（5）式中，P0为静止土压力，P0=135kPa；Pp为被动土压力，Pp=150kPa；D为顶管机外径（m），取2.06m。将P0=135kPa，Pp=150kPa代入式（6）、（7），得：图2优化设计前后刀盘图示说明：1—刀盘面板，2—主切削刀头，3—进泥口，4—辅助切屑刀头图3顶力变化曲线施工技术研究与应用050

润滑减阻浆液，形成了双管错位交替顶进的工艺及控制参数的确定。1工程概况徐州市地面水厂工程06标段项目的取水规模和送水管线输送规模均为80万m3/d，设计采用双排D2020钢管。其中穿越徐洪河段全长592m，管道埋深4m~17m，顶管外径D1=2.02m。管道位于含砂姜黏土层，含砂姜黏土层主要成分为黏土，由于其中含有姜石使其具备黏性大，强度高，摩阻系数较大等特点。开挖埋管难以施工，应采用非开挖施工。第三层：粉土夹粉砂；第四层：黏土；第五层：含砂姜黏土。本工程顶管所处地层为第五层含砂姜黏土层，详见图1。根据地勘资料及现场勘测，顶管施工深度范围内地下水较丰富，地下水均属于潜水。依据徐洪河段地勘资料，依据地下水位及土质情况可将穿徐洪河顶管管道所处地质情况分为如下几段。具体见表1。2关键技术研究2.1刀盘的优化设计针对砂姜黏土层黏性大、塑性高等特点，研发专用的刀盘及刀具，提高对砂姜的破碎效果，避免刀盘粘结堵塞，降低刀盘扭矩和迎面阻力，减小对土体的扰动，以解决砂姜黏土层顶管的施工难题。正式顶进前做了一个试验段来检查顶管机的各项指标（如：顶力、刀盘扭矩、出渣量、泥水仓压力等）是否符合施工要求，如果不符合，则将机头拖出，分析原因，并提出进一步改进措施，对刀盘进行改进设计后，再入土顶进，确保各项指标达到要求后才能正式顶进。本项目在穿徐洪河顶进时，前后共入土调试3次，对机头改进2次后才满足正式顶进的要求。优化设计前后刀盘如图2。刀盘及刀具的研发创新主要体现在以下两个方面：增加进泥孔数量；扩大进泥孔面积。将初次进场的刀盘进泥口口径由50mm×50mm扩大至60mm×70mm，并适当增加了进泥口数量，使刀盘的开口率由原来的8.4%增加至砂姜黏土地?

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2964926