张高锋

（西安市政道桥建设有限公司，陕西 西安 710077）

机械顶管电瓶车出渣技术研究

张高锋

（西安市政道桥建设有限公司，陕西 西安 710077）

随着我国城市化进程的不断加快，各项市政配套基础设施得到了日新月异的快速发展。管道作为城市基础设施的一项重要组成部分，也得到了迅速地发展。与此同时在城市发展过程中，随着对工期、环保要求的不断提高，作为高效环保的非开挖技术在工程实践中得到了越来越广泛的应用。顶管施工技术作为一种非开挖的管道施工技术，由于施工出土量少、施工污染小、作业面小、对环境影响小、工期和工程量可控、一次性顶进距离长、穿越构筑物，穿越路口影响小等优点，在工程实践中已经带来了巨大的社会效益和经济效益。目前行业内机械顶管施工主要应用于城市给排水、煤气管道、电力隧道、通信电缆等施工中。但是机械顶管中机械经常出现故障，严重影响施工进度和工期，制约后续工程施工，给企业造成很大的负面影响。

机械顶管；导轨；故障；电瓶车

一、工程简介及现状调查

我公司承建的西安凤城八路雨水箱涵下游出路工程采用机械顶管法施工，设计管径为3000mm，全长770m。该工程为西安市委、市政府确定的2014年重点应急防汛工程，开工在14年10月，要求必须在2015年3月底汛期来临前全线贯通，施工前期经调查还有大量管线迁移，工期压力很大。

我公司采用的DK3000mm全断面土压平衡机械顶管，该设备因购买时间较长，部分零部件老化，且此标段地层情况较差，为垃圾杂填土地层，设备长期高负荷运行，使用过程中故障率较高，中断时间较长，为此，公司领导要求组织解决该问题。

二、原因分析

为了找出设备使用过程中完好率低，故障率较高的原因，我们对顶进前100m的设备故障情况及维修时间进行了统计。顶进100m。计划用时360h，结果用时450h，其中故障中断时间为90h，占到总顶进时间的20%，见表1。

表1　前100m顶进统计

我们将顶管机及其配套设备分为顶进系统、吊装系统、电瓶车运渣系统3大项进行统计，见表2。

表2　顶管故障维修用时统计

从统计我们可以清晰地看出，造成顶管故障中断时间过长的关键问题是：运土过程中电瓶车掉轨，影响出土。对电瓶车掉轨从人、机、料、法、环、测5个方面进行分析，得出的8个原因：人员经验不足、闸瓦间隙过大、中继间处通过率低、导轨与电瓶车轮子不配套、导轨与横档连接方式不当、接茬处高差不符合要求、接茬处间隙过大、土斗装土后超重、轨距、高差不符合，对着8个问题进行分析，得出的主要原因有以下两条。

1.导轨与横档连接方式不当。

2.导轨接茬处间隙过大。

三、控制措施

（一）针对导轨与横档连接方式不当，通过改进导轨与横档连接方式，增加导轨稳定性，减少位移量。

1.将原来钢筋焊接改为钢板卡槽加焊接

将原来的钢筋更换为3cm钢板，将钢板做成卡槽式，导轨卡在槽内；将钢板与导轨两侧焊接，增加导轨稳固程度，减少其位移量。

2.通过缩短横档间距，增加横档数量

为了增加导轨支托，增强导轨稳固性，小组成员将横档间距原来的80cm缩短为50cm，如图1所示。前后整改尺寸对比见表3。

表3　整改前后对比

3.用钢筋将横档进行焊接，使得横档成为一个整体

在横档两侧各加一根直径20mm钢筋与横档焊接，使横档间形成一个整体，提高的稳定性，减少横档的错位。从而使导轨不容易发生变化，见表4。

表4　导轨位移检查统计

经过上述3个步骤，我们对导轨位移和导轨与横档连接处进行了3次检查，未发现横档变形、松动、开焊。导轨位移最大为2cm，见表5。

表5　导轨位移检查统计

（二）针对导轨接茬处间隙过大，通过增加补块和改进夹板螺栓孔，增强相邻导轨稳固。

1.对于间隙过大处增加间隙处导轨补块

对导轨接茬处间隙过大处，选取相同材质的导轨补块进行填补。

2.增加连接夹板的螺栓数量，增强导轨稳固性

为了保证导轨接茬处连接的紧固性，将原来连接夹板两个螺栓改为4个螺栓连接，见表6。

表6　改进前后对比

经过上述两个步骤，我们对随后顶进的100m导轨间隙进行了调查，均符合要求，见表7。

表7　导轨间隙调查统计

四、效果检查

经过对策实施，在随后的300m顶进中，我们对顶管故障维修中断时间进行了统计，见表8，顶管设备故障中断时间从顶管总时间的20%降低到7%。

表8　

通过缩短设备故障中断时间，不但降低了维修费用，而且提高了顶管施工效率，取得经济效益112200元。

结论

针对在顶管施工中电瓶车掉轨，我们组织技术人员编制了《电瓶车导轨安装维护作业指导书》并取得公司内部认证。

根据活动积累的有关电瓶车导轨经验，我们组织人员继续深化研究，研究出了无轨出土车在顶管始发段应用，如图2所示，取得了初步成功。

［1］ GB50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范［S］.

［2］ CECS246-2008，给水排水工程顶管技术规程［S］.

［3］焦永达，苏耀军，等. GB50268-2008，给水排水管道工程施工及验收规范［S］.

TU99

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