張高鋒

（西安市政道橋建設(shè)有限公司，陜西 西安 710077）

機(jī)械頂管電瓶車出渣技術(shù)研究

張高鋒

（西安市政道橋建設(shè)有限公司，陜西 西安 710077）

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，各項市政配套基礎(chǔ)設(shè)施得到了日新月異的快速發(fā)展。管道作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一項重要組成部分，也得到了迅速地發(fā)展。與此同時在城市發(fā)展過程中，隨著對工期、環(huán)保要求的不斷提高，作為高效環(huán)保的非開挖技術(shù)在工程實踐中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。頂管施工技術(shù)作為一種非開挖的管道施工技術(shù)，由于施工出土量少、施工污染小、作業(yè)面小、對環(huán)境影響小、工期和工程量可控、一次性頂進(jìn)距離長、穿越構(gòu)筑物，穿越路口影響小等優(yōu)點，在工程實踐中已經(jīng)帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前行業(yè)內(nèi)機(jī)械頂管施工主要應(yīng)用于城市給排水、煤氣管道、電力隧道、通信電纜等施工中。但是機(jī)械頂管中機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和工期，制約后續(xù)工程施工，給企業(yè)造成很大的負(fù)面影響。

機(jī)械頂管；導(dǎo)軌；故障；電瓶車

一、工程簡介及現(xiàn)狀調(diào)查

我公司承建的西安鳳城八路雨水箱涵下游出路工程采用機(jī)械頂管法施工，設(shè)計管徑為3000mm，全長770m。該工程為西安市委、市政府確定的2014年重點應(yīng)急防汛工程，開工在14年10月，要求必須在2015年3月底汛期來臨前全線貫通，施工前期經(jīng)調(diào)查還有大量管線遷移，工期壓力很大。

我公司采用的DK3000mm全斷面土壓平衡機(jī)械頂管，該設(shè)備因購買時間較長，部分零部件老化，且此標(biāo)段地層情況較差，為垃圾雜填土地層，設(shè)備長期高負(fù)荷運(yùn)行，使用過程中故障率較高，中斷時間較長，為此，公司領(lǐng)導(dǎo)要求組織解決該問題。

二、原因分析

為了找出設(shè)備使用過程中完好率低，故障率較高的原因，我們對頂進(jìn)前100m的設(shè)備故障情況及維修時間進(jìn)行了統(tǒng)計。頂進(jìn)100m。計劃用時360h，結(jié)果用時450h，其中故障中斷時間為90h，占到總頂進(jìn)時間的20%，見表1。

表1　前100m頂進(jìn)統(tǒng)計

我們將頂管機(jī)及其配套設(shè)備分為頂進(jìn)系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)、電瓶車運(yùn)渣系統(tǒng)3大項進(jìn)行統(tǒng)計，見表2。

表2　頂管故障維修用時統(tǒng)計

從統(tǒng)計我們可以清晰地看出，造成頂管故障中斷時間過長的關(guān)鍵問題是：運(yùn)土過程中電瓶車掉軌，影響出土。對電瓶車掉軌從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測5個方面進(jìn)行分析，得出的8個原因：人員經(jīng)驗不足、閘瓦間隙過大、中繼間處通過率低、導(dǎo)軌與電瓶車輪子不配套、導(dǎo)軌與橫檔連接方式不當(dāng)、接茬處高差不符合要求、接茬處間隙過大、土斗裝土后超重、軌距、高差不符合，對著8個問題進(jìn)行分析，得出的主要原因有以下兩條。

1.導(dǎo)軌與橫檔連接方式不當(dāng)。

2.導(dǎo)軌接茬處間隙過大。

三、控制措施

（一）針對導(dǎo)軌與橫檔連接方式不當(dāng)，通過改進(jìn)導(dǎo)軌與橫檔連接方式，增加導(dǎo)軌穩(wěn)定性，減少位移量。

1.將原來鋼筋焊接改為鋼板卡槽加焊接

將原來的鋼筋更換為3cm鋼板，將鋼板做成卡槽式，導(dǎo)軌卡在槽內(nèi)；將鋼板與導(dǎo)軌兩側(cè)焊接，增加導(dǎo)軌穩(wěn)固程度，減少其位移量。

2.通過縮短橫檔間距，增加橫檔數(shù)量

為了增加導(dǎo)軌支托，增強(qiáng)導(dǎo)軌穩(wěn)固性，小組成員將橫檔間距原來的80cm縮短為50cm，如圖1所示。前后整改尺寸對比見表3。

表3　整改前后對比

3.用鋼筋將橫檔進(jìn)行焊接，使得橫檔成為一個整體

在橫檔兩側(cè)各加一根直徑20mm鋼筋與橫檔焊接，使橫檔間形成一個整體，提高的穩(wěn)定性，減少橫檔的錯位。從而使導(dǎo)軌不容易發(fā)生變化，見表4。

表4　導(dǎo)軌位移檢查統(tǒng)計

經(jīng)過上述3個步驟，我們對導(dǎo)軌位移和導(dǎo)軌與橫檔連接處進(jìn)行了3次檢查，未發(fā)現(xiàn)橫檔變形、松動、開焊。導(dǎo)軌位移最大為2cm，見表5。

表5　導(dǎo)軌位移檢查統(tǒng)計

（二）針對導(dǎo)軌接茬處間隙過大，通過增加補(bǔ)塊和改進(jìn)夾板螺栓孔，增強(qiáng)相鄰導(dǎo)軌穩(wěn)固。

1.對于間隙過大處增加間隙處導(dǎo)軌補(bǔ)塊

對導(dǎo)軌接茬處間隙過大處，選取相同材質(zhì)的導(dǎo)軌補(bǔ)塊進(jìn)行填補(bǔ)。

2.增加連接夾板的螺栓數(shù)量，增強(qiáng)導(dǎo)軌穩(wěn)固性

為了保證導(dǎo)軌接茬處連接的緊固性，將原來連接夾板兩個螺栓改為4個螺栓連接，見表6。

表6　改進(jìn)前后對比

經(jīng)過上述兩個步驟，我們對隨后頂進(jìn)的100m導(dǎo)軌間隙進(jìn)行了調(diào)查，均符合要求，見表7。

表7　導(dǎo)軌間隙調(diào)查統(tǒng)計

四、效果檢查

經(jīng)過對策實施，在隨后的300m頂進(jìn)中，我們對頂管故障維修中斷時間進(jìn)行了統(tǒng)計，見表8，頂管設(shè)備故障中斷時間從頂管總時間的20%降低到7%。

表8　

通過縮短設(shè)備故障中斷時間，不但降低了維修費(fèi)用，而且提高了頂管施工效率，取得經(jīng)濟(jì)效益112200元。

結(jié)論

針對在頂管施工中電瓶車掉軌，我們組織技術(shù)人員編制了《電瓶車導(dǎo)軌安裝維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書》并取得公司內(nèi)部認(rèn)證。

根據(jù)活動積累的有關(guān)電瓶車導(dǎo)軌經(jīng)驗，我們組織人員繼續(xù)深化研究，研究出了無軌出土車在頂管始發(fā)段應(yīng)用，如圖2所示，取得了初步成功。

［1］ GB50497-2009，建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ CECS246-2008，給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］焦永達(dá)，蘇耀軍，等. GB50268-2008，給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范［S］.

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