超长距离顶管施工中的关键技术研究超长距离顶管施工中的关键技术研究【摘要】本文针对超长距离顶管施工中的泥浆减阻关键技术进行了较为详细的分析，并针对可能出现的问题提出了较为可行的解决办法，具有较好的实际工程意义。【关键词】超长距离顶管注浆减摩中图分类号：TV136+.3文献标识码：A文章编号：超长距离顶管施工技术在工程实践中与一般顶管相比，技术要求和复杂程度高很多，其中注浆减摩是超长距离顶管施工的关键技术之一，为有效解决这些关键技术中存在的问题，本文将进行相应的分析和研究，并提出相应的解决办法。1.注浆减摩技术注浆减摩技术的成功与否直接关系到顶管工程的成败。一般顶管中，注浆系统比较单一，操作简单，也很容易控制。但在超长距离顶进中，注浆系统十分复杂，在设备的选用、系统的布置、注浆工艺的安排、压力及压浆量的控制等方面都和一般顶管有很大的不同。2.减摩原理摩擦可以分为滑动摩擦和滚动摩擦两类，顶管施工中管节与土体表面的摩擦属于滑动摩擦的范畴。在滑动摩擦中，又可分为干摩擦和湿摩擦两种，采用减摩技术后，顶管中的摩擦属于湿摩擦。湿摩擦的前提条件是滑动面必须是非浸透性材料，即该材料具有不吸水性。如果该材料吸水以后得不到及时补充，则湿摩擦就向干摩擦转化，而干摩擦的摩擦系数要比湿摩擦大很多。按照摩擦定律来考虑，在超长距离顶管施工中减摩方面需要注意以下几点：在干摩擦的情况下，管子表面在推顶过程中会被周围土层磨毛，因而使摩擦系数增大。所以在超长距离顶管施工中，一般多采取湿摩擦的方式。湿摩擦须以管子和土层之间存在一定厚度润滑介质为前提，方能有效。管子和土层之间充满润滑介质的空隙，在整个推顶过程中必须保持不变。因此，在润滑介质中必须保持相当于土应力的液压。这样润滑介质同时也起着支承介质的作用。支承压力的反作用力则由顶进管来承受。为了形成管子和土层之间所需的空隙，工具管(刃脚)的直径取值最好稍大于顶进管节的直径。管子接头在整个推顶过程中应保持密闭。支承-润滑介质必须能封闭管子周围土层的空隙，以便在土层中造成一个不透水的环形地带，从而阻止支承-润滑介质渗入土层。为了能封闭土层的空隙而又不致流失到土层中去，支承-润滑介质必须具有足够高的运动粘滞度。3.注浆设备注浆设备主要有三大类：活塞式注浆泵、螺杆泵和胶管泵。活塞式注浆泵在压浆的均匀性上有一定的缺陷，但该泵耐用性好，易于维修。螺杆泵泵体构造简单，可以将浆液均匀地压出，压出的浆液没有脉动性，在管节周围容易形成均匀完整的泥浆套，螺杆泵还具有较大的自吸能力。但螺杆泵绝对不能在无浆液的情况下空转，且浆液里不能有较大的颗粒或尖锐的杂质。胶管泵可以输送颗粒含量较高的，粘度较大的浆液，脉动性较小，经久耐用，保养方便，可以空转。一般顶管中，上述三种压浆泵都可以采用，且能达到同样的效果，但在超长距离顶进中，必须考虑到设备的耐用性、可维修性以及设备的供浆能力，因此，选用活塞式注浆泵。4.压浆工艺触变泥浆减摩效果的好坏，除了与上述选用的浆液材料、配合比、注浆设备有关以外，还与注浆孔的布置、注浆压力及注浆量有关。与一般的顶管相比，超长距离顶管在注浆孔的布置、注浆压力控制、注浆量的计算等方面有它特殊的要求。(1)注浆孔布置压浆时须注意，压出的膨润土悬浮液要尽可能均匀地分布在整个管体外围，以便能够围绕整个管体形成所需的环带。因此，压浆注射喷口要均匀地配置在整个管壁圆周上。注射喷口的间距或数量须取决于土壤允许膨润土向四外扩散的程度。在渗透性很小的土壤中，间距就必须缩小一些，在疏松的砾石土中，间距则可以相应地加大。超长距离顶管中的布置方法是：工具管后面的五节管节上布置压浆孔，随后的一段距离内采用一隔两或一隔三的布置方法，再往后采用一隔四或一隔五的布置方法。(2)同步跟踪注浆地面泥浆站配制好的触变泥浆，经液压注浆泵增压后，进入输浆总管或中继压浆站，通过环形分管注入顶管机及管节的压浆孔形成泥浆套。当管节顶进时，利用掘进机尾部环向均匀布置的四只压浆孔，与顶进同步进行跟踪注浆，以确保当掘进机向前时在其后形成的环形空隙立即被...