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透水砂卵石层——膏浆顶管施工工法原理及步骤详解

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透水砂卵石层——膏浆顶管施工工法原理及步骤详解

施工背景


近年来,随着市政公用事业的快速发展,大量截污管、引水管等地下管道工程需要在透水砂卵砾石层施工。


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采用常规的泥水平衡顶管工法施工时,通常会遇到以下问题:


顶管井洞口漏水涌沙


出渣管道堵塞


顶管爬高、方向失控


地面沉降开裂


透水砂卵砾石层孔隙比大,顶管机压力泥浆从孔隙中散逸,难以平衡挖掘面土体,造成地面沉降。同时,顶管外壁用于减摩的触变泥浆也会从空隙中大量散逸,不能有效降低顶进阻力。


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本施工工法是在常规的泥水平衡顶管施工工法的基础上,通过改进掘进机,并增加膏浆压注系统。




工艺原理


粘土膏浆是指抗剪屈服强度大于20pa,塑性粘度较大的黏土混合膏状浆液。

从地面将粘土膏,通过管路注入挖掘仓。填充砂卵砾石层的孔隙,形成一个不透水的土层区域,泥浆不再散逸。
调节送排泥泵的转速即可精准控制泥水仓压力,保持挖掘面的稳定,注入顶管前方的膏浆,也会向外扩散。
填充管节外土层空隙,形成一层护壁泥膜,保证触变泥浆起到减摩作用。

对于土层中大块的卵砾石,刀盘后部的圆锥破碎机构可对其进行破碎,形成30cm以下的粒径,再通过泥水管道排出。



施工步骤



第一步 洞口灌浆


第二步 膏浆压注,改良土体


第三步  泥水平衡施工,顶进1米


第四步 重复膏浆压注,将出渣输送至地面


第五步 通过泥水分离系统,进行分离,膏浆再次循环使用,重复膏浆压注,顶进1米循环施工



工法特点


此工法解决了透水砂卵石层难以施工的问题,并具有以下优点:



一破碎卵石,便于排渣

能够破碎土层大块卵石,破碎后的石渣粒径小于30cm,便于排渣



二 变频精细调控,顶进方向稳定

通过变频器精细调整泥水平衡压力,地面沉降小,顶进方向稳定



三 泥浆净化循环使用

泥浆净化循环使用,环境污染小,节约成本



四 顶进阻力小,可长距离施工

顶进阻力小,实现砂卵砾石层长距离顶管施工




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