[00143404]复杂地质条件下大直径顶管逆向回收成套技术研究

一、课题来源背景 为满足芳村高尔夫地块新建房地产项目的用电需求,广州供电局拟在荔湾区佛山水道以南、龙溪东路以北、武广高速铁路以东的位置建设110kV龙溪变电站。由于芳村高尔夫地块内规划市政道路已进入实施阶段,按照广州市政府与中国南方电网公司签订的《战略合作框架协议》精神,拟在该地块内与有关规划市政道路同步建设电力管沟。 二、项目研究的意义和目的 针对顶管施工中无法正常顶进的问题,尤其是大直径的混凝土管道,在无法进行预处理的情况下,顶管的逆向回收技术是较为科学的一种处理工艺。该种处理方法的优势在于安全性较高,在顶管掘进机及管节后退的过程中,结合高压注浆泵的机内循环水道向机内冲注水泥、砂浆、膨润土混合液,以此维持机头前方压力平衡,确保顶管逆向回收的过程中,轨道上方土层的沉降可控,而且不会产生遗留管节占据地下施工空间,保留既定的管道轨迹,还能根据地质情况改造回收的顶管掘进机,保证后续施工能够顺利进行。 三、项目研究的内容 本研究课题研究的内容包括管道后退、控制管道上方土层沉降、顶管掘进机回收改造的整个过程,结合传统解决顶管无法正常顶进的方法,形成成套大直径顶管逆向回收技术,其主要内容包括： 1、后拉顶管逆向退出技术 2、井内反力架受力传递技术 3、纠偏油缸反顶辅助技术 4、地面注浆固化技术 5、触变泥浆配制及压浆减阻技术 通过对以上内容的研究,系统总结了利用逆向回收技术辅以传统方法解决顶管无法正常顶进的问题,关注其过程中的质量及安全控制,为其他类似工程施工提供参考依据。 四、本技术的创新点 1、工作井内横置受力扁担,通过焊接使其与工字钢相连接,形成反力架,确保管节及顶管掘进机获得足够的后退动力。 2、顶管逆向回收的初始阶段,采取以千斤顶配合反力架进行后拉,并同步启动顶管掘进机的纠偏油缸,在开始瞬间为整段顶管提供了额外的动力,确保逆向回收的顺利启动。 3、在顶管逆向回收过程中,通过顶管掘进机内循环水道与XY-6立轴式岩心地质勘探钻机进行注浆加固,确保轨道上方土层的沉降可控,避免对后续施工产生不良影响。 4、逆向回收启动前,由顶管掘进机向管外壁、管节注浆孔同步向外压注触变泥浆,减少回收过程中土体的摩阻力,确保回收顺利进行。 五、社会经济效益 1、各项施工质量符合设计要求 顶管逆向回收施工过程中严格按照规范及设计要求进行,各项原材料符合质量要求,管道轨迹上方土体沉降符合规范及设计质量要求。 2、经济成本分析 以芳村高尔夫球场地块土地储备项目—电力管沟施工总承包工程为例：①逆向回收的措施费较传统施工改造方法低,因为通过人工开仓进行刀头改造的次数较多,而逆向回收仅需一次即可;②缩短施工工期,从而节约机械设备台班费以及人工费,一次性投入也较传统改造施工方法小;③综合来看,顶管逆向回收施工法的优势在于对顶管掘进机的回收、改造均一次成型,改造更全面彻底,能够有效适应下一阶段的施工,从而达到节省施工成本的效果,总体上经济效益更佳。