摘要：随着我国建筑行业的不断发展，工程的规模与数量不断增加，在下穿铁路工程中，顶管施工得到了广泛应用，在施工技术与工艺上也得到不断的优化与创新，极大的促进了工程质量与效率的提高。基于此，本文将以深圳电网北环110kv电缆工程下穿广深铁路段的硬岩顶管工程为例，对硬岩顶管施工的工艺与技术进行分析和研究。
关键词：下穿铁路；顶管施工；施工工艺
顶管技术属于非开挖掘进式技术，在盾构施工基础上发展而成的施工方式，主要应用于地下管道施工当中，能够穿越铁道、公路、地下管线等，此种施工方式无需拆迁、开挖等工作，因此，不会对地面建筑物造成破坏，施工场地较小，可进入地下作业，减少对交通与环境的影响，属于绿色施工技术的一种。本文将结合深圳电网北环110kv电缆工程下穿广深铁路段的硬岩顶管施工进行分析和研究。
1.工程概况
北环线电缆隧道工程的全长约24.26km，为了便于设计与施工，将隧道划分为东、西、南与笔架山四个区域，地势总体为北高南低。本工程范围段属于南线区域，全长98m，与既有广深铁路相交，下穿8股铁路线，采用破岩机头的泥水平衡顶管掘进机施工，顶管掘进主要穿越的地层为中风化、微风化混合岩，其中中风化混合岩抗压强度Rc为16.2～43.3MPa，微风化混合岩抗压强度Rc为42.9～109.7MPa；本工程基岩裂隙多为风化裂隙与构造裂隙，地下水压力场与渗流状态存在较大的各向异性，裂缝水量较多，且具有较强的透水性。
2.下穿铁路硬岩顶管施工技术与措施
2.1顶管机及刀具选型
在现场踏勘及详细阅读分析各种资料的基础上，本工程采用泥水平衡顶管掘进机（如下图）进行施工，刀盘采用耐磨刀具、刀盘边缘采用耐磨焊条焊接处理。
2.2顶管施工工艺流程
（见图2）
2.3施工工艺与技术
2.3.1穿墙顶进
顶管井出洞与整个顶管工程的成败具有决定性作用，在出洞之前，需要凿出洞口，并用止水钢环固定好洞口，用10mm厚钢板压紧止水橡胶圈，在准备出洞时，将工具头推入到预留孔当中，使橡胶圈牢牢的包裹住工具头外壳，起到止水作用。在出洞施工的起初阶段，很容易出现扭转情况，这主要是由于顶管机四周摩擦力较小，受顶管机自重与摩擦力影响产生的反抗扭矩小于机器自身扭矩，进而产生扭转。对此，可以在机器的两侧分别安装一块挡板，一旦机械出现扭转情况，挡板将会压住导轨，阻碍其扭转。在穿墙顶进的过程中，速度不宜过快，否则可能受地层硬度影响，导致顶管机出现严重扭转后损坏。对此，应将顶进速度保持在5mm/min，并加大泥水流量，避免管道被泥浆堵塞[1]。
图2
2.3.2正常顶进
在出洞成功以后，需要对管道进行正常顶进，利用后座主顶油泵、千斤顶的推力，将管道逐渐向前推进。在顶进的过程中，用于顶管的机头，其刀盘正面布置有各种刀具，其中的滚刀具由能正反旋转的刀盘帯动自转，靠刀盘正面压力，对岩层进行剪切破碎和研轧，被破碎的岩体,进入刀盘后方的破碎装置进行二次破碎后，形成直径不超过30mm的颗粒，由排泥泵将残土经排泥管运走，在经过泥水分离器处理后外运，在泥浆循环使用的基础上，完成掘进的连续作业。随着一节节管道的推进，顶管机与接收井之间的距离逐渐缩小，最后形成完整的管道。在正常顶进过程中，顶进速度可以适当的提高，如若在顶进中遇到阻碍，则应降低顶进速度，控制在10mm/min以内。
2.3.3测量与纠偏
在顶进过程中不可缺少测量工作，本文采用激光经纬仪进行观测，在工程正式开始后，将顶管机中的测量靶中心与激光斑点中心重合，一旦顶管机的前进方向出现偏差，激光斑点便会与靶心偏离，这时操作台的监视器上将会出现视频图像，以偏离图像为参考，通过纠正千斤顶伸缩量的方
论文作者:罗俊华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/17
标签：顶管论文; 工程论文; 泥水论文; 铁路论文; 裂隙论文; 管道论文; 刀具论文; 《防护工程》2018年第31期论文;