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1、土壓平衡式矩形頂管頂進工法論文摘要：土壓平衡式矩形頂管頂進工法是利用土壓平衡矩形頂管機完成矩形斷面的隧道施工,其結(jié)構(gòu)斷面的合理性可減少土地征用量和掘進面積，降低工程造價?？捎糜诮ㄔ斓罔F車站、地鐵及水底隧道旁通道等。上海隧道股份有限公司通過完成斷面尺寸為2.5m×2.5m、長為60米的矩形隧道試驗,并于1999年4月在上海地鐵2號線陸家嘴車站5號出入口地下人行通道工程中成功應(yīng)用,取得了顯著的技術(shù)成果、經(jīng)濟效益和社會效益。該技術(shù)成果獲2000年上海市科技進步二等獎。關(guān)鍵詞：頂管道路橋梁1．特點1.1利用土壓平衡矩形頂管機可對矩形斷面進行全斷面切削,保持土壓平衡，對周圍土體擾動小。
2、1.2在同等截面積下，矩形隧道比圓形隧道可更有效地利用空間，減少地下掘進土方。用于人行、車輛等的地下通道不需再進行地面鋪平工序，不僅省時而且可降低工程造價20%左右。1.3不影響原有的各類地下管線，不影響道路交通、水運以及地面的各類建筑。施工時無噪音、無環(huán)境污染。1.4通過可編邏輯程序控制器及各類傳感器等隨時監(jiān)測施工狀況，確定施工參數(shù).freel左右。4.1.2洞門密封圈的制作：為了防止泥漿從管節(jié)外壁和工作井之間的間隙中流出，而使水土流失造成地面沉降，同時影響觸變泥漿套的形成而降低減摩效果，在洞圈上預(yù)設(shè)阻漿密封裝置。4.1.3機頭穿墻頂進：在拔除鋼封門后，應(yīng)立即開始頂進機頭，
3、由于正面為全斷面水泥土，為保護刀盤和仿形刀，頂進速度應(yīng)適當(dāng)減慢，使刀盤和仿形刀能對水泥土進行對矩形斷面徹底切削;另外由于此段土體過硬，螺旋機出土?xí)r可加適量清水來軟化和潤滑土體。4.2觸變泥漿的應(yīng)用4.2.1為減少土體與管道間摩擦力，在管道外壁壓注觸變泥漿，在管道四周形成一圈泥漿套以達到減摩效果，在施工期間要求泥漿不失水，不沉淀，不固結(jié)。4.2.2壓漿量的計算(每節(jié)管節(jié))為了保證注漿效果，注漿量應(yīng)取理論值的2～3倍。V=（D2-d2）×2×300％4.3頂管后靠及機座安裝為保證頂管工作井的后壁能均勻受力，加工一剛度較大的剛性后靠。整體吊裝，放在頂進裝置與井壁之間，進行定位固定。
4、4.4主要施工技術(shù)參數(shù)的控制4.4.1正面土壓力的控制土壓力根據(jù)Rankine土壓力理論進行計算，計算值作為土壓力的最初設(shè)定值，在實際頂進后,通過頂進參數(shù)、地面沉降監(jiān)測，將設(shè)定土壓力值調(diào)整到1.2kg/cm2左右,正面出土量、地面沉降情況較為理想。4.4.2出土量的控制應(yīng)盡量精確統(tǒng)計出每節(jié)管節(jié)的出土量，力爭使之與理論出土量保持一致，以保證正面土體的相對穩(wěn)定。4.4.3頂進速度的控制在頂進時應(yīng)對頂進速度作不斷調(diào)整，找出頂進速度、正面土壓力、出土量的最佳匹配值，以保證頂管的頂進質(zhì)量。4.5頂進軸線的控制4.5.1高程控制在頂進過程中一旦頂管出現(xiàn)上拋現(xiàn)象，不宜采取降低地面土壓力、增
5、大出土量、過量向下糾偏等動作。應(yīng)在頂進時將機頭高程始終控制在負值，這樣即使在機頭下沉較大時，所采取的糾偏措施也和地面沉降控制相統(tǒng)一。4.5.2平面控制由于受第一條頂管頂進時擠壓、壓漿等影響，在已成管道周邊土體強度較原狀土大，在第二條頂管頂進時，機頭平面可能有偏離已成管道的現(xiàn)象，頂進時應(yīng)把機頭平面始終控制在靠已成管道方向。4.5.3轉(zhuǎn)角控制矩形管道的橫向水平要求較高，在頂進過程中對機頭的轉(zhuǎn)角需密切注意，機頭一旦出現(xiàn)微小轉(zhuǎn)角，應(yīng)及時糾轉(zhuǎn)。a)糾轉(zhuǎn)裝置糾轉(zhuǎn)安裝于殼體兩側(cè)的糾轉(zhuǎn)裝置根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)角度，將翼板伸出殼體插入土體內(nèi)，在機頭向前推進時，土體在翼板上產(chǎn)生一側(cè)向分力，形成一力偶使機
6、頭按所需的方向旋轉(zhuǎn)，以達到糾轉(zhuǎn)目的。b)壓漿糾轉(zhuǎn)壓漿糾轉(zhuǎn)是利用殼體上壓漿管注漿，翅板將漿液分隔成四個區(qū)域，根據(jù)糾轉(zhuǎn)方向的要求，選擇適當(dāng)?shù)膲簼{點，使壓出的漿液在機頭形成一力偶，使機頭按所需的方向旋轉(zhuǎn)，以達到糾轉(zhuǎn)目的。c)利用變角切口糾轉(zhuǎn)安裝于機頭切口環(huán)二惻的左右各二個變角切口，其千斤頂?shù)纳炜s可控制翻板的角度，頂進時產(chǎn)生一定的超挖，使殼體二側(cè)土體產(chǎn)生一條槽形空間，并同時在機頭一側(cè)配合注漿，使機頭產(chǎn)生一力偶，以控制機頭的姿態(tài)，達到糾轉(zhuǎn)的目的。4.5.4機頭糾偏控制頂管在正常頂進施工過程中，必須密切注意頂進軸線的控制。在每節(jié)管節(jié)頂進結(jié)束后，必須進行機頭的姿態(tài)測量，并做到隨偏隨糾，且糾
7、偏量不宜過大，以避免土體出現(xiàn)較大的擾動及管節(jié)間出現(xiàn)張角。4.6地面沉降控制4.6.1利用土壓平衡矩形頂管機對矩形斷面進行全斷面切削。嚴格控制施工參數(shù),防止超、欠挖。4.6.2解決矩形頂管機機頭頂部背土問題在矩形頂管機的機頭殼體頂部安裝壓漿管，并開有壓漿槽，使?jié){液均勻分布于整個上頂面，在土體和殼體平面之間形成一泥漿膜，以減少土體同殼體的摩擦力，防止背土現(xiàn)象的發(fā)生。4.6.3在頂進時,每隔一段時間應(yīng)對頂管機后部已成管道高程作一次復(fù)測,一旦出現(xiàn)管道下沉情況嚴重時,應(yīng)對下沉部位進行底部注漿,防止由此引起的地面沉
