開挖面失穩(wěn):砂層的顆粒間黏聚力小,在地下水作用下容易出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象。當(dāng)頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行開挖時(shí),如果不能有效平衡開挖面的水土壓力,砂土就會(huì)大量涌入掘進(jìn)機(jī)的土倉(cāng)或泥水倉(cāng),導(dǎo)致開挖面失穩(wěn)坍塌,進(jìn)而影響頂進(jìn)作業(yè)的正常進(jìn)行,甚至可能掩埋頂管設(shè)備,造成嚴(yán)重的施工停滯和設(shè)備損壞。例如在地下水位較高的砂層地區(qū)施工,若泥水平衡或土壓平衡系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就極易引發(fā)此類問題。頂進(jìn)阻力變化:砂層的摩擦力特性與其他土質(zhì)不同,其顆粒的摩擦作用可能使頂進(jìn)時(shí)管道所受的摩擦力不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)摩擦力突然增大的情況,這對(duì)頂進(jìn)設(shè)備的推力控制帶來挑戰(zhàn),若推力不足可能導(dǎo)致頂進(jìn)困難,推力過大則可能引發(fā)管道破損等其他問題。管道頂管施工過程中,泥漿循環(huán)利用系統(tǒng)減少資源浪費(fèi),降低施工成本。燃?xì)夤艿朗┕ぜ夹g(shù)
碰撞與破損:城市地下往往分布著錯(cuò)綜復(fù)雜的各類管線,如給排水管道、燃?xì)夤艿馈㈦娏﹄娎|、通信電纜等。在頂管施工過程中,如果前期未準(zhǔn)確探測(cè)到這些既有管線的位置,很可能會(huì)在頂進(jìn)時(shí)與它們發(fā)生碰撞,導(dǎo)致既有管線破損,引發(fā)停水、停氣、停電、通信中斷等事故,影響城市正常的生產(chǎn)生活秩序,同時(shí)還可能面臨高額的賠償責(zé)任。頂進(jìn)受阻:即使不發(fā)生直接碰撞,既有管線的存在也可能改變周邊土體的應(yīng)力分布,影響頂管施工時(shí)的土體力學(xué)性能,使頂進(jìn)阻力增大,導(dǎo)致管道難以按照預(yù)定的軌跡和速度進(jìn)行頂進(jìn),延長(zhǎng)施工工期。安裝壓力管道安裝工程管道頂管施工完成后,及時(shí)進(jìn)行回填和地面恢復(fù),減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。
頂管工程項(xiàng)目可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)責(zé)任管理:環(huán)境保護(hù):在頂管工程項(xiàng)目中,可以采取一系列措施來保護(hù)環(huán)境,減少對(duì)周圍生態(tài)系統(tǒng)的影響。例如,合理規(guī)劃施工路線,避免破壞敏感生態(tài)區(qū)域;合理處理施工廢棄物和污水,確保符合環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn);采用環(huán)保材料和技術(shù),減少對(duì)自然資源的消耗。資源利用和能源效率:頂管工程項(xiàng)目可以優(yōu)化資源利用和能源效率,減少對(duì)資源的浪費(fèi)。例如,合理選擇材料和設(shè)備,優(yōu)化施工工藝,減少能源消耗;采用節(jié)能和環(huán)保技術(shù),如水力推進(jìn)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等,提高工程效率。健康與安全管理:頂管工程項(xiàng)目應(yīng)注重員工和公眾的健康與安全管理。制定和執(zhí)行嚴(yán)格的安全規(guī)范和程序,提供必要的培訓(xùn)和裝備,確保工作場(chǎng)所的安全和健康。社會(huì)責(zé)任和共享價(jià)值:頂管工程項(xiàng)目可以積極履行社會(huì)責(zé)任,回饋社會(huì),共享項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。例如,與當(dāng)?shù)鼐用窈献?,提供就業(yè)機(jī)會(huì)和培訓(xùn);支持當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)發(fā)展項(xiàng)目,改善基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)。
原理及適用場(chǎng)景:泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中,通過向開挖面注入具有一定壓力的泥水(由膨潤(rùn)土、水等按一定比例混合而成),利用泥水壓力來平衡開挖面的水土壓力,使開挖面保持穩(wěn)定。同時(shí),切削下來的渣土混入泥水中,通過泥水輸送系統(tǒng)排出至地面的泥水分離設(shè)備進(jìn)行處理后循環(huán)使用。該方法特別適用于地下水位高、砂性土、粉質(zhì)砂土等易坍塌的土層以及穿越江河、湖泊等富含水地層的頂管施工。例如在城市過河污水管道頂管工程中,采用泥水平衡頂管法能夠有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,保證頂進(jìn)過程中開挖面的穩(wěn)定和施工安全。管道頂管可穿越復(fù)雜地質(zhì)條件,在卵石層、砂土層等區(qū)域施工時(shí),仍能保證施工進(jìn)度與工程質(zhì)量。
工作井與接收井坍塌:工作井和接收井一般采用沉井、地下連續(xù)墻等方式施工,如果在施工過程中對(duì)井壁的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量不過關(guān)或者在使用過程中受到周邊土體擾動(dòng)、地下水變化等因素影響,可能會(huì)出現(xiàn)井壁坍塌的情況,危及井內(nèi)施工人員的生命安全,同時(shí)也會(huì)損壞頂進(jìn)設(shè)備,導(dǎo)致整個(gè)頂管工程癱瘓。頂進(jìn)過程中的土體坍塌:在頂管頂進(jìn)時(shí),如果沒有對(duì)管道上方及周邊的土體采取有效的加固、支護(hù)措施,或者在穿越不穩(wěn)定地層時(shí)處理不當(dāng),土體可能會(huì)發(fā)生坍塌,掩埋管道和頂進(jìn)設(shè)備,造成嚴(yán)重的施工事故管道頂管施工可實(shí)現(xiàn)夜間作業(yè),減少對(duì)白天交通和居民生活的影響。安裝壓力管道安裝工程
管道頂管施工過程中,要確保頂力均勻分布。燃?xì)夤艿朗┕ぜ夹g(shù)
《三)施工效率可觀且成本可控盡管頂管前期設(shè)備投入、技術(shù)籌備稍顯繁雜,但在穿越復(fù)雜障礙物(如鐵路、河流、既有建筑物地下基礎(chǔ))時(shí),無需耗時(shí)耗力實(shí)施大規(guī)模拆遷、基礎(chǔ)加固等預(yù)處理,且多作業(yè)面協(xié)同、不間斷頂進(jìn),工期相較傳統(tǒng)開挖杰出縮短。綜合考量減少地面恢復(fù)、交通疏導(dǎo)、環(huán)境補(bǔ)償?shù)妊苌M(fèi)用,整體施工成本在復(fù)雜工況下更具競(jìng)爭(zhēng)力,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益實(shí)現(xiàn)雙豐收。整體施工成本在復(fù)雜工況下更具競(jìng)爭(zhēng)力,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益實(shí)現(xiàn)雙豐收。燃?xì)夤艿朗┕ぜ夹g(shù)