特种工程顶管中继间密封止水装置的改进ImprovementofWater-StopSealingDeviceforIntermediatePipe-JackingStation徐玉夏上海市基础工程集团有限公司上海200002摘要：在顶管中继间穿越曲线段的时侯，常会发生中继间渗漏的问题。针对这个问题，以丹阳市某水管顶管工程为例，介绍了耐高压、抗砂中继间密封止水装置的研制、试验、应用情况，在实际工程中发挥了良好作用，为类似顶管工程施工提供参考。关键词：顶管中继间密封装置改进技术：1004-1001(2013)07-0652-02：TU94文献标识码：B1必须研制耐高压的中继间密封装置[1-3]。工程概述在丹阳市长江黄岗取水口江中取水管延伸工程中，3工程难点该工程的难点有如下几点：（a）背景工程为超长距离（1700m）的顶管工程，采用顶管工艺将2根Φ1.8m、长1656m的钢管从长江南岸穿越主航道，延伸至和畅州北汊，在水深15m以下的江中采用喇叭管取水。顶管工作井出地面标高为+6.50m（施工期间长江水位约+4.5m），顶管出洞口管中心标高约-30.0m，顶管终点管中心标高约为-47.50m；为确保顶管穿越长江主航道，顶管前800m段向下的坡度为1.5%，800～850m段坡度变为1.4%，850～1090m段坡度变为1.3%，1090～1120m段坡度变为1.2%，1120～1230m段每10m坡度减小0.1%，1230m以后水平顶至设计位置顶管位于④3层粉砂土中，该土层为粉砂其渗透系数较大，且地下水与江水相互贯通，顶管埋深最深达53m，接近市区供水管网水压力的2倍，是目前国内顶管施工中最深的。对中继环密封磨损寿命提出了新的要求。（b）长江水域下，地下水压力较大；穿越43层粉砂土中，粉砂渗透系数大。尤其顶管在长江主航道位置覆土只有5m左右，个别地质钻探孔有细沙，透水性强，可能与江水相互贯通。（c）高水头压力达0.5MPa，密封止水性能要求高。4中继间密封装置第1次改进为满足本工程施工需要，对中继间密封止水系统进行了改进：（a）在中继间雄头端部设置2道Y形保压密封圈；（b）在Y形密封圈之间设置油脂孔，可以在密封圈之间补充油脂；（c）在中继间雌头尾部设置盾尾刷。25传统中继间的缺陷对于传统的组合式中继间而言，仅进行静态水压试中继间止水密封试验为测试中继间密封系统止水能力，在工厂进行静态试验[4,5]。经测试，传统组合式中继间适合在水压0.3MPa以下的工况条件下施工，因此常规的组合式中继环已无法满足丹阳项目的施工要求。为满足本工程高水头压力、砂土条件下的顶管施工，验（图1），即在中继间外围焊接一个密闭水箱，在水箱内加水中继间顶部10cm，然后加气至0.75MPa。经测试，在0.75MPa的压力下，试压40h压力能保持。为确保中继间的施工安全，现场进行了模拟试验，现场制作1节（长2m），以DN2700mm钢管作为试验装置（图2）。钢管内回填砂土后，前部用钢板封堵，尾部与中继间用钢板连接焊成整体。试验时利用4只80t双作用652建筑施工第35卷第7期作者简介：徐玉夏（1962-），男，本科，工程师，项目经理。通讯地址：上海市军工路3000号（200432）。收稿日期：2013-05-27徐玉夏：顶管中继间密封止水装置的改进图3中继间的第2次改进图1静态试验在同等条件下再次进行试验。在没有启用工作密封情况下，试验4500次（相当于中继间连续顶进450m），未出现渗漏，中继间拆除后，未发现有砂进入密封圈。7中继间密封装置第3次改进为了达到更好的效果，确保顶管工程能顺利实施，针对一些细节又做了一次改进。改进措施有：（a）馒头形密封调高，过盈量从10%增大至21.8%；（b）可调密封原支紧调节螺栓加长30mm[4]；（c）在馒头形与Y形密封之间加锂基脂保压系统；（d）在中继环馒头形密封前，后环的雄头上放3只1″注浆孔，增加往复润滑及管壁注浆；（e）在后环雄头上放置3只1/4″聚氨酯孔，在必要时可注入聚氨酯堵漏急用。改进后中继间密封装置在施工使用过程中，先用润滑泵将油脂打入2道密封间，压力达1MPa，并由压力传感器控制模式接入PLC智能控制系统。当油压力大于1MPa就停，小于0.5MPa时就开始注入油脂，直到1MPa时停止[5]，这样周而复始保压。同时在顶进施工中，工具头纠偏原则上：勤测量、勤纠偏、少纠，这样中继环能平稳中继接力和纠偏量循序渐进，确保接头不渗漏。图2现场模拟验时...