頂管法、定向鉆進(jìn)穿越技術(shù)、大斷面矩形通道掘進(jìn)施工技術(shù)！

一、非開挖埋管施工技術(shù)的技術(shù)內(nèi)容

非開挖埋管施工技術(shù)應(yīng)用較多的主要有頂管法、定向鉆進(jìn)穿越技術(shù)以及大斷面矩形通道掘進(jìn)技術(shù)。

（1）頂管法

頂管法是在松軟土層或富水松軟地層中敷設(shè)管道的一種施工方法。隨著頂管技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，已經(jīng)涌現(xiàn)了一大批超大口徑、超長距離的頂管工程。混凝土頂管管徑***大達(dá)到4000mm，一次頂進(jìn)***長距離也達(dá)到2080m。隨著大量超長距離、超大口徑頂管工程的出現(xiàn)，也產(chǎn)生了相應(yīng)的頂管施工新技術(shù)。

（1）為維持超長距離頂進(jìn)時(shí)的土壓平衡，采用恒定頂進(jìn)速度及多級頂進(jìn)條件下螺旋機(jī)智能出土調(diào)速施工技術(shù)；該新技術(shù)結(jié)合分析確定的土壓合理波動范圍參數(shù)，使頂管機(jī)智能的適應(yīng)土壓變化，避免大的振動。

（2）針對超大口徑、超長距離頂進(jìn)過程中頂力過大問題開發(fā)研制了全自動壓漿系統(tǒng)，智能分配注漿量，有效進(jìn)行局部減阻。

（3）超長距離、多曲線頂管自動測量及偏離預(yù)報(bào)技術(shù)是迄今為止***為適合超長距離、曲線頂管的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)利用多臺測量機(jī)器人聯(lián)機(jī)跟蹤測量技術(shù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，對工具管導(dǎo)引的方向及幅度作出預(yù)報(bào)，極大地提高了頂進(jìn)效率和頂管管道的質(zhì)量。

（4）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管頂管（簡稱JPCCP）拼接技術(shù)，利用副軌、副頂、主頂全方位三維立體式進(jìn)行管節(jié)接口姿態(tài)調(diào)整，能有效解決該種新型復(fù)合管材高精度接口的拼接難題。

（2）定向鉆進(jìn)穿越

根據(jù)入土點(diǎn)和出土點(diǎn)設(shè)計(jì)出穿越曲線，然后根據(jù)穿越曲線利用穿越鉆機(jī)先鉆出導(dǎo)向孔、再進(jìn)行擴(kuò)孔處理，回拖管線之后利用泥漿的護(hù)壁及潤滑作用將已預(yù)制試壓合格的管段進(jìn)行回拖，完成管線的敷設(shè)施工。其新技術(shù)包括：

1）測量鉆頭位置的隨鉆測量系統(tǒng)，隨鉆測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是在保證鉆桿強(qiáng)度的前提下鉆桿本體的密封以及鉆桿內(nèi)***電纜連接處的密封。

2）具有孔底馬達(dá)的全新旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效解決了定子和軸承的壽命問題以及可以按照設(shè)定導(dǎo)向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。

（3）大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)

利用矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在前方掘進(jìn)，而后將分節(jié)預(yù)制好的混凝土結(jié)構(gòu)件在土層中頂進(jìn)、拼裝形成地下通道結(jié)構(gòu)的非開挖法施工技術(shù)。矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中，通過調(diào)節(jié)后頂主油缸的推進(jìn)速度或調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制攪拌艙的壓力，使之與掘進(jìn)機(jī)所處地層的土壓力保持平衡，保證掘進(jìn)機(jī)的順利頂進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)上覆土體的低擾動；在刀盤不斷轉(zhuǎn)動下，開挖面切削下來的泥土進(jìn)入攪拌艙，被攪拌成軟塑狀態(tài)的擾動土；對不能軟化的天然土，則通過加入水、粘土或其他物質(zhì)使其塑化，攪拌成具有一定塑性和流動性的混合土，由螺旋輸送機(jī)排出攪拌艙，再由專用輸送設(shè)備排出；隧道掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)至規(guī)定行程，縮回主推油缸，將分節(jié)預(yù)制好的混凝土管節(jié)吊入并拼裝，然后繼續(xù)頂進(jìn)，直至形成整個(gè)地下通道結(jié)構(gòu)。

大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)施工機(jī)械化程度高，掘進(jìn)速度快，矩形斷面利用率高，非開挖施工地下通道結(jié)構(gòu)對地面運(yùn)營設(shè)施影響小，能滿足多種截面尺寸的地下通道施工需求。

二、技術(shù)指標(biāo)

（1）頂管法

（1）根據(jù)工程實(shí)際分析螺旋機(jī)在不同壓力及土質(zhì)條件下的出土能力變化趨勢，設(shè)計(jì)設(shè)定出適應(yīng)工程的螺旋機(jī)智能調(diào)速功能，應(yīng)對不同土層對出土機(jī)制的影響；

（2）利用帶球閥和有自動開閉的壓漿裝置，結(jié)合智能操控平臺，使每個(gè)注漿孔都被納入自動控制范圍，遠(yuǎn)程操控、設(shè)定壓漿參數(shù)，合理分配壓漿量，在比較堅(jiān)硬的卵石土層應(yīng)設(shè)定多分配壓漿量，比較松軟、富水土層少壓漿或可不壓，起到有的放矢的功效；

93）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管頂管施工承壓管道，采用特制的中繼環(huán)系統(tǒng)，中繼環(huán)承插口應(yīng)按照預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管承插口精度要求制作，保證與其他管節(jié)接口密封性能良好；

94）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土頂管管節(jié)接口拼接施工，利用三維立體式拼接系統(tǒng)時(shí)，在承插口距離臨近時(shí)，應(yīng)控制頂進(jìn)速度0.001m/s，宜慢不宜快。

（2）定向鉆進(jìn)穿越

（1）采用無線傳輸儀器進(jìn)行隨鉆測量，免除有線傳輸帶來的距離***，在井眼位置安裝信號接收儀器，及時(shí)反饋軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)以及掌握鉆向動態(tài)。

（2）根據(jù)土層情況設(shè)定旋轉(zhuǎn)鉆頭方向參數(shù)以及孔底馬達(dá)的動力參數(shù)，結(jié)合遠(yuǎn)程操控平臺智能化進(jìn)行鉆進(jìn)穿越施工。

（3）大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)地下通道***大寬度 6.9m；地下通道***大高度 4.3m。

三、適用范圍

（1）頂管法

（1）特別適用于在具有粘性土、粉性土和砂土的土層中施工，也適用于在具有卵石、碎石和風(fēng)化殘積土的土層中施工。

（2）適用于城區(qū)水污染治理的截污管施工，適用于液化氣與天然氣輸送管、油管的施工以及動力電纜、寬頻網(wǎng)、光纖網(wǎng)等電纜工程的管道施工。

(3）適用于城市市政地下工程中穿越公路、鐵路、建筑物下的1*3*1+19-10/29+7-3綜合通道及地鐵人行通道施工。

（2）定向鉆進(jìn)穿越

(1）定向鉆進(jìn)穿越法適合的地層條件為砂土、粉土、粘性土、卵石等地況。

(2）在不開挖地表面條件下，可廣泛應(yīng)用于供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油等管線鋪設(shè)施工。

(3）大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)

能適應(yīng) N值在 10以下的各類粘性土、砂性土、粉質(zhì)土及流砂地層；具有較好的防水性能，***大覆土層深度為 15m；通過隧道掘進(jìn)機(jī)的截面模數(shù)組合，可滿足多種截面大小的地下通道施工需求。

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