水平導(dǎo)向鉆機(jī)頂管施工方法

王宏 王永 居榮

寶應(yīng)縣水利建筑安裝工程處，中國·江蘇 寶應(yīng) 225800

1 背景技術(shù)

在通信、市政、水利等工程建設(shè)中為了減少開挖通常采用水平導(dǎo)向鉆機(jī)的頂管施工工藝，水平導(dǎo)向鉆頂管施工是采用導(dǎo)向鉆機(jī)裝置，從道路或河道的一端從地表下鉆另一端的導(dǎo)向孔，然后擴(kuò)孔，把管道從一端拖向另一端，在管道中布設(shè)需要穿過的通信等設(shè)備，達(dá)到節(jié)省造價的目的。

一種小口徑管道連續(xù)作業(yè)的施工方法，利用垂線與卷尺定出微型頂管機(jī)的設(shè)備位置；在該施工方法中，頂管機(jī)的安裝較為重要，其安裝的穩(wěn)定性和牢固性會影響整個后續(xù)頂管施工的準(zhǔn)確性，而且在提高安放準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的同時，還要兼顧便利性，要方便各種設(shè)備的安裝和拆卸。另外該施工方法在頂進(jìn)和拆卸過程中仍存在不連續(xù)性，施工效率還需進(jìn)一步提高。

2 技術(shù)方案

生態(tài)綜合管廊工程微型頂管施工方法，包括如下施工步驟：

步驟一，微型頂管機(jī)安裝調(diào)試，包含微型頂管后背結(jié)構(gòu)的設(shè)置和施工，在后背結(jié)構(gòu)施工完成后，將頂管機(jī)機(jī)臺和機(jī)臺底座調(diào)運(yùn)至工作井的井底，根據(jù)頂進(jìn)管道的中軸線調(diào)整所述機(jī)臺底座的高度和水平度并固定安裝在井底，所述頂管機(jī)機(jī)臺安裝在所述機(jī)臺底座上連接液壓油路，所述頂管機(jī)機(jī)臺的前端部可拆卸連接先導(dǎo)管，啟動設(shè)備確定設(shè)備是否工作正常。

步驟二，激光經(jīng)緯儀定向，在工作井內(nèi)管道中心線上安放激光經(jīng)緯儀，調(diào)整所述激光經(jīng)緯儀的坡度，使所述激光經(jīng)緯儀按照設(shè)計坡度投影至所述先導(dǎo)管上，所述激光經(jīng)緯儀用于所述先導(dǎo)管頂進(jìn)的觀察調(diào)準(zhǔn)。

步驟三，先導(dǎo)管頂進(jìn)，通過所述激光經(jīng)緯儀定向以及電子糾偏顯示屏操作，所述先導(dǎo)管精確按設(shè)計坡度進(jìn)行頂進(jìn)，頂管機(jī)機(jī)臺頂進(jìn)一節(jié)所述先導(dǎo)管后回縮，安裝下一節(jié)先導(dǎo)管，直至所述先導(dǎo)管到達(dá)接收井。

步驟四，出土外管頂進(jìn)，待所述先導(dǎo)管到達(dá)所述接收井后，安裝出土外管，所述出土外管頂進(jìn)的同時安裝螺旋刀盤，所述螺旋刀盤與所述先導(dǎo)管的后端連接密實，通過扭力進(jìn)行土體切割，切割的土體通過所述螺旋刀盤運(yùn)出至所述工作井。

步驟五，螺旋刀盤頂進(jìn)，每頂進(jìn)若干米，進(jìn)行一次所述螺旋刀盤與所述出土外管的安裝、連接，連續(xù)不間斷施工，直至所述螺旋刀盤以及所述出土外管到達(dá)至所述接收井。

步驟六，鋼筋混凝土管頂進(jìn)，所述螺旋刀盤與所述出土外管距離所述接收井1～2m時，在所述工作井內(nèi)安裝轉(zhuǎn)換節(jié)，所述轉(zhuǎn)換節(jié)的一端與所述出土外管連接、另一端與鋼筋混凝土管承插連接，然后頂進(jìn)所述鋼筋混凝土管，依次循環(huán)至頂管完畢。

步驟七，設(shè)備拆除，在頂管施工的過程中在接收井內(nèi)依次拆除每節(jié)所述先導(dǎo)管和所述出土外管，在所述工作井內(nèi)拆除所述螺旋刀盤、所述頂管機(jī)機(jī)臺和所述機(jī)臺底座。

本生態(tài)綜合管廊工程微型頂管施工方法操作簡單，頂管效率高，安裝和拆卸均非常方便和快捷，頂管的準(zhǔn)確性和安全性較好，適合城市生態(tài)綜合管廊的快速施工。

在所述工作井和所述接收井挖掘完畢后，將需要用到的裝置、設(shè)備和管件都運(yùn)送至所述工作井地面附近，做好準(zhǔn)備工作后，再開始頂管施工。

所述后背結(jié)構(gòu)的設(shè)置能夠提供足夠的支撐強(qiáng)度，在頂進(jìn)過程中能夠承受頂管機(jī)（千斤頂）的最大反作用力，配合所述機(jī)臺底座的固定設(shè)置，在整個頂進(jìn)過程中保持設(shè)備穩(wěn)定，頂?shù)闹行木€始終較好地保持在同一水平線上。

所述機(jī)臺底座固定完畢后，在施工過程中不再移動，所述頂管機(jī)機(jī)臺安裝好后，接通油路，進(jìn)行油缸的頂進(jìn)和回縮操作，確保正常后開始后續(xù)施工。

所述激光經(jīng)緯儀的使用，能夠確保準(zhǔn)確的定向，所述先導(dǎo)管在頂進(jìn)的過程中實時調(diào)校，保證所述先導(dǎo)管不偏離中心線，這樣有利于后續(xù)管路頂進(jìn)時的準(zhǔn)確性。

所述步驟四、所述步驟五、所述步驟六和所述步驟七中很多工序?qū)嶋H上是同步進(jìn)行的，所述先導(dǎo)管向前頂緊時，所述螺旋刀盤和所述出土外管也跟隨操作將土體運(yùn)出，當(dāng)?shù)谝还?jié)所述出土外管到達(dá)所述接收井時，說明兩個井之間的通道已經(jīng)打通，此時所述先導(dǎo)管已經(jīng)逐節(jié)拆除完畢，第一節(jié)出土外管也就可以在接收井中拆除，而工作井則一直按照施工節(jié)拍連續(xù)的跟進(jìn)出土外管，并在最后一節(jié)出土外管后端連接所述鋼筋混凝土管，隨著接收井內(nèi)所述出土外管的持續(xù)拆除，所述鋼筋混凝土管跟隨持續(xù)頂進(jìn)安裝，待整個管路安裝好所述鋼筋混凝土管時，所述出土外管也就完成了拆除，縮回所述螺旋刀盤進(jìn)行拆除，并將所述頂管機(jī)機(jī)臺和機(jī)臺底座調(diào)至地面，就完成了這段管路的施工。整個施工過程操作簡單，施工節(jié)拍控制合理，施工速度快、效率高，減少了中間等待的時間，也避免了集中拆除帶來的不便。進(jìn)一步的：

①后背結(jié)構(gòu)包括后背鋼筒，所述后背鋼筒垂直所述工作井的底面設(shè)置，所述后背鋼筒與后背墻的空隙內(nèi)填充C25素混凝土，避免間隙的存在，保證足夠的強(qiáng)度；所述機(jī)臺底座的后端與所述后背鋼筒連接，所述后背鋼筒的中心線與頂進(jìn)管道的中軸線一致，能夠避免偏心受壓。

②由操作人員利用加密導(dǎo)線點(diǎn)通過聯(lián)系測量放出所述工作井內(nèi)的管道中心線以及高程，利用所述高程調(diào)整所述激光經(jīng)緯儀的坡度。

③出土外管采用與新建管線管徑一致的鋼管，運(yùn)至所述工作井中的土體通過排土管運(yùn)轉(zhuǎn)至所述工作井外。

④每節(jié)所述螺旋刀盤與每節(jié)所述出土外管的長度分別為1.0～1.5m，每頂進(jìn)1.0～1.5m進(jìn)行一次螺旋刀盤與出土外管的安裝連接；每節(jié)所述鋼筋混凝土管的長度為1m。

⑤先導(dǎo)管的第一節(jié)到達(dá)所述接收井后，在所述工作井中安裝所述螺旋刀盤與所述出土外管，所述螺旋刀盤與所述出土外管每頂進(jìn)一節(jié)，所述先導(dǎo)管在所述接收井處拆卸回收一節(jié)，依次循環(huán)，直至所述螺旋刀盤與所述出土外管到達(dá)所述工作井。

⑥待出土外管與所述螺旋刀盤到達(dá)所述接收井后，啟動油缸回縮，將所述螺旋刀盤帶至所述工作井，在所述工作井內(nèi)拆卸回收；所述鋼筋混凝土管在所述工作井每頂進(jìn)一節(jié)，所述出土外管在所述接收井拆卸回收一節(jié)，直至所述鋼筋混凝土管到達(dá)所述接收井內(nèi)；當(dāng)所述鋼筋混凝土管到達(dá)所述接收井內(nèi)時，停止頂管工作，拆卸液壓油路、拆除所述頂管機(jī)機(jī)臺、解除所述機(jī)臺底座的固定，并吊至現(xiàn)況地面，進(jìn)行下一道管道施工。

⑦支撐架分別焊接在所述橫桿的外側(cè)，所述支撐架與所述橫桿的側(cè)壁之間還分別焊接有加強(qiáng)板；一對所述橫桿遠(yuǎn)離所述先導(dǎo)管的一端端部連接有弧形的后背鋼筒。

所述橫桿的端部設(shè)有插接口，能夠與所述后背鋼筒可拆卸連接，緊固后，能夠為所述橫桿提供足夠的后坐支撐力，保持整個頂管過程中的穩(wěn)定性。

⑧頂管機(jī)機(jī)臺的中部設(shè)有液壓千斤頂，所述頂管機(jī)機(jī)臺的外周設(shè)有用于安裝的第一安裝臂，前端設(shè)有第二安裝臂，所述第一安裝臂和所述第二安裝臂之間連接有液壓桿。

3 有益效果

①本生態(tài)綜合管廊工程微型頂管施工方法操作簡單，頂管效率高，安裝和拆卸均非常方便和快捷，頂管的準(zhǔn)確性和安全性較好，適合城市生態(tài)綜合管廊的快速施工。

②整個施工過程操作簡單，施工節(jié)拍控制合理，施工速度快、效率高，減少了中間等待的時間，也避免了集中拆除帶來的不便。

③所述后背結(jié)構(gòu)的設(shè)置能夠提供足夠的支撐強(qiáng)度，在頂進(jìn)過程中能夠承受頂管機(jī)（千斤頂）的最大反作用力，配合所述機(jī)臺底座的固定設(shè)置，在整個頂進(jìn)過程中保持設(shè)備穩(wěn)定，頂?shù)闹行木€始終較好的保持在同一水平線上。

④所述機(jī)臺底座的結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固，易于吊裝和施工，自身能夠穩(wěn)定水平的安裝在井底內(nèi)，所述頂管機(jī)機(jī)臺也能夠穩(wěn)定地安裝在所述機(jī)臺底座上，能夠保證施工工程中所述機(jī)臺底座和頂管機(jī)機(jī)臺不晃動，有利于提高頂管施工的準(zhǔn)確性。