以湛江引调水工程为例，为保证顶管工程安全顺畅贯穿，保证运河供水安全，挑选合适本工程地质状况的顶管机设备，对顶管机选型及适应性进行剖析。输水管线需穿越青年运河底部，顶管穿越全风化砂岩、粉质黏土，岩石、土层交织，地质改变差异大，部分或许存在孤石。经过对原岩石机头进行改装，一起改善顶管施工工艺，战胜高地下水位对顶管的影响，顶管施工顺畅穿越运河河底，可为相似工程供给参阅。

  湛江引调水工程跨青年运河输水管线m。顶管与河槽底的净间隔为7.8m，管道埋置深11.6m。顶管穿越全风化砂岩、粉质黏土，岩石、土层交织，地质改变差异大，部分或许存在孤石。经过对顶管机头的改装，在岩石机的基础上去掉部分滚刀，转换加装刮刀，处理岩石机怕软、平板机刀盘和动力对岩石顶进作用欠安的问题。

  勘测陈述显现，地下水为松懈岩类孔隙水基岩裂隙水，安稳的地下水位埋深0～5.70m，安稳地下水位高程25.5～33.65m。

  依据本工程地质陈述，本工程顶管穿越时或许会遇到孤石，挑选的顶管机有必要有破岩及二次破碎功用。结合穿越运河的不同地层状况，对岩石顶管机的刀盘进行了改装，刀盘面上拆除了4把翻滚，改加装刮刀，调整了刀盘的开口率。添加刮刀、边刮刀和调整降低了开口率，适用于软土层及硬岩等多种地质条件。

  （1）改装后的机头适用的土质规模比较广，如软土、砂土、砂砾土、硬土、硬岩等。在地下水压力很高和改变规模很大的条件下，破岩才能强，可破碎岩石硬度可达100MPa。配有盘型滚刀，这种破碎利器具有功能安稳、耐磨性强、硬度高级特色，能大幅提高切削刀盘的破岩才能。

  （2）施工速度快、效率高。规划的大口径圆锥破碎仓，经过旋转、研磨、搅碎，将大块岩石二次破碎，随泥浆排出管道。

  （3）具有独立灌水、注浆体系，能够有用地坚持发掘面安稳，对顶管周围的土体扰动比较小，能削减地上沉降。

  （4）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是岩层破碎才能强、破碎粒径大，适用于长间隔顶管。

  （5）作业坑内的作业环境较好，作业比较安全，因为其选用泥水管道运送弃土，不存在吊土、转移等危险作业。

  （8）可视化长途操控。展开顶进作业时，机手在操作房内即可实时监控整个施工进程。经过电子显现屏可直观精确地把握切削速度、跋涉轨道及作业状况。

  难点一：本工程管径较大，机头较重，出洞阶段机头简单呈现磕头现象，顶进进程中遇较脆弱土层简单下沉，轴线较难操控。

  处理办法：出洞前在沉井预留洞口内装置延伸轨道，使出洞阶段构成杰出的导向，避免呈现磕头现象。施工进程中操控好水压力，勤测勤纠，保证顶进轴线操控在答应误差规模内。

  处理办法：操控排泥量；操控好泥水压力及注浆压力，顶管贯穿后及时进行灌水泥浆置换。

  处理办法：能够有用操控上部软化层的自稳性。因为刀盘是一个360°旋转体，经过排布滚刀轨道时依照等磨削理论进行排布，使滚刀上的力都作用在整个刀盘面上，受力均匀。

  处理办法：进出洞止水圈装置在作业和接纳井出洞混凝土墙上，装置时要把橡胶止水圈用爆破螺丝与夹紧钢板固定在混凝土墙上，装置方位要依据出洞轴心方位。机头误差超越2cm，止水圈的装置方位有必要依据实践误差进行调整。因为机头和尾管比管材在直径上有大2cm的超挖，尾管与管材与出洞口有2cm的空地，流砂简单从该空地中漏出，采纳各块夹紧钢板能够沿径向轴线调整固定，将该空地封住阻挠流砂和地下水。

  处理办法：操控触变泥浆质量，操控注浆量及注浆压力，使之构成杰出的泥浆套，有用减小摩擦阻力。

  （1）导轨应选用钢质资料制造，装置后的导轨应结实，不得在运用中产生位移，并应常常查看。

  （1）千斤顶装置应固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的笔直线）每台千斤顶最大顶力为2000kN。

  （3）顶进开端时，应缓慢进行，待各触摸部位密合后，再按正常顶进速度顶进。

  （4）顶进中若发现油压忽然增高，应立即中止顶进，查看原因并经处理后方可持续顶进。

  （1）顶铁宜选用铸钢全体浇铸或选用型钢焊接成型；当选用焊接成型时，焊缝不得高于外表，且不得脱焊。

  本工程方案选用膨润土触变泥浆，注浆浆液是在地上注浆体系制造后，经过充沛拌和发酵后，再经过液压注浆泵压入管内，膨润土泥浆拌和时间操控大于30分钟。在膨润土泥浆压入曾经，对储浆箱内经发酵的泥浆再一次拌和，以削减压浆管道的阻力。机头尾管和后续管道补浆为两个独立的管道体系。

  （1）在顶进进程中，顶进摩擦力逐步增大，为抵达较好的注浆作用，应坚持全进程注浆，机头尾管注浆选用进口主动注浆设备，机头后3节管每节管道装置注浆管，今后每隔2节散布1条。

  （2）注浆钢管下井时，操控一定要保证有一个注浆孔笔直向上；一起注浆主管和支管要用硬管，且都不能产生过长的曲折，使得注浆作用杰出；为了避免不注浆时，管外壁砂土反流进注浆支管，注浆支管一定要装置单向阀或球形阀。

  （3）注浆量为管材和机头切削构成的孔洞的空地的1.5～2.0 倍。注浆从顶进抵达5m时开端，主要是避免浆液从止水圈中流失。先压后顶，随顶随压，出口压力大于地下水压。东西管尾部压浆量操控在0.1～0.2m3/m 的规模。

  （1）管内通讯与作业面现场通讯选用 HE 系列主动电话总机，用机械拨盘式电话机相互联系。电话设置在空压机房、压浆棚以及各工种间、中控室、办公室、掘进机、作业井内。

  （2）装备2只低照度摄像头，一只装置于掘进机操作台处，监测操作台各项数据；一只装置于作业井内，监测主千斤顶的动作。监视器装置于中央操控室，以利于技能人员正确指挥。

  （1）树立平面操控网。地上上供给的井位轴线操控桩定位。作业井施工完毕后，按作业井穿墙孔实践坐标与规划结尾的坐标丈量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投进到作业井丈量渠道上和井壁上。在作业井四周树立丈量操控网，并定时进行复核各操控点。作业井上下点的投进选用苏光DZS2 水准仪。投进顶管丈量始测点和 2 个后角度，始测点设在顶管后座专用丈量渠道上，后角度设于穿墙孔上部的井壁上，定时相互校核。

  （2）丈量管道轴向。施工管道轴向丈量选用高精度激光经纬仪进行丈量，丈量主要用导线丈量法，丈量渠道设在顶管后座处。丈量光靶装置在掘进机尾部，丈量时激光经纬仪直接丈量机头尾部的丈量光靶的方位，并依据机头内的倾斜仪核算机头实践状况。

  （1）若机头前端遇到不均匀的迎面阻力，则机头周围的土压力也不平衡，如施工不小心简单形成轴线误差，应留意纠偏。当发现机头有超越 10mm/m 的倾斜角或许机头上抬 2cm以上时，应中止顶进，空转刀盘，等机头下沉归位到正常方位后才持续顶进。

  （2）当顶进路线上一起有高程误差和中心误差时，先纠正误差较大的一面。在纠正高程（或中心）误差时，假如高程（或中心）误差超出了误差操控规模，应立即将前者中止，先将后者纠正。

  （3）每班上班和班中应校对2次激光，每24h校对激光4次，当在换管时激光标靶信号会中止，操作手应时间留意信号中止前后标靶的方位，呈现不一致时应及时校对激光。

  输水管线穿越青年运河河底，施工危险大，是本工程操控性节点。顶管进程中保证运河供水安满是要害和要点。依据地勘陈述，地质条件杂乱，岩石层、黏土层替换，一起或许存在孤石，为保证顶管顺畅经过运河河槽，在原岩石机头改装添加刮刀和调整刀盘开口，适用于软土层及硬岩等多种地质条件。一起，在始发井和承受井井口进行袖阀管管注浆处理，操控地下承压水，顶管穿越运河取得了成功。