機械頂管電瓶車出渣技術研究

張高鋒

（西安市政道橋建設有限公司，陜西 西安 710077）

機械頂管電瓶車出渣技術研究

張高鋒

（西安市政道橋建設有限公司，陜西 西安 710077）

隨著我國城市化進程的不斷加快，各項市政配套基礎設施得到了日新月異的快速發展。管道作為城市基礎設施的一項重要組成部分，也得到了迅速地發展。與此同時在城市發展過程中，隨著對工期、環保要求的不斷提高，作為高效環保的非開挖技術在工程實踐中得到了越來越廣泛的應用。頂管施工技術作為一種非開挖的管道施工技術，由于施工出土量少、施工污染小、作業面小、對環境影響小、工期和工程量可控、一次性頂進距離長、穿越構筑物，穿越路口影響小等優點，在工程實踐中已經帶來了巨大的社會效益和經濟效益。目前行業內機械頂管施工主要應用于城市給排水、煤氣管道、電力隧道、通信電纜等施工中。但是機械頂管中機械經常出現故障，嚴重影響施工進度和工期，制約后續工程施工，給企業造成很大的負面影響。

機械頂管；導軌；故障；電瓶車

一、工程簡介及現狀調查

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械頂管法施工，設計管徑為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，施工前期經調查還有大量管線遷移，工期壓力很大。

我公司采用的DK3000mm全斷面土壓平衡機械頂管，該設備因購買時間較長，部分零部件老化，且此標段地層情況較差，為垃圾雜填土地層，設備長期高負荷運行，使用過程中故障率較高，中斷時間較長，為此，公司領導要求組織解決該問題。

二、原因分析

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

表1　前100m頂進統計

我們將頂管機及其配套設備分為頂進系統、吊裝系統、電瓶車運渣系統3大項進行統計，見表2。

表2　頂管故障維修用時統計

從統計我們可以清晰地看出，造成頂管故障中斷時間過長的關鍵問題是：運土過程中電瓶車掉軌，影響出土。對電瓶車掉軌從人、機、料、法、環、測5個方面進行分析，得出的8個原因：人員經驗不足、閘瓦間隙過大、中繼間處通過率低、導軌與電瓶車輪子不配套、導軌與橫檔連接方式不當、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個問題進行分析，得出的主要原因有以下兩條。

1.導軌與橫檔連接方式不當。

2.導軌接茬處間隙過大。

三、控制措施

（一）針對導軌與橫檔連接方式不當，通過改進導軌與橫檔連接方式，增加導軌穩定性，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，導軌卡在槽內；將鋼板與導軌兩側焊接，增加導軌穩固程度，減少其位移量。

2.通過縮短橫檔間距，增加橫檔數量

為了增加導軌支托，增強導軌穩固性，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.用鋼筋將橫檔進行焊接，使得橫檔成為一個整體

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

表4　導軌位移檢查統計

經過上述3個步驟，我們對導軌位移和導軌與橫檔連接處進行了3次檢查，未發現橫檔變形、松動、開焊。導軌位移最大為2cm，見表5。

表5　導軌位移檢查統計

（二）針對導軌接茬處間隙過大，通過增加補塊和改進夾板螺栓孔，增強相鄰導軌穩固。

1.對于間隙過大處增加間隙處導軌補塊

對導軌接茬處間隙過大處，選取相同材質的導軌補塊進行填補。

2.增加連接夾板的螺栓數量，增強導軌穩固性

為了保證導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　改進前后對比

經過上述兩個步驟，我們對隨后頂進的100m導軌間隙進行了調查，均符合要求，見表7。

表7　導軌間隙調查統計

四、效果檢查

經過對策實施，在隨后的300m頂進中，我們對頂管故障維修中斷時間進行了統計，見表8，頂管設備故障中斷時間從頂管總時間的20%降低到7%。

表8　

通過縮短設備故障中斷時間，不但降低了維修費用，而且提高了頂管施工效率，取得經濟效益112200元。

結論

針對在頂管施工中電瓶車掉軌，我們組織技術人員編制了《電瓶車導軌安裝維護作業指導書》并取得公司內部認證。

根據活動積累的有關電瓶車導軌經驗，我們組織人員繼續深化研究，研究出了無軌出土車在頂管始發段應用，如圖2所示，取得了初步成功。

［1］ GB50497-2009，建筑基坑工程監測技術規范［S］.

［2］ CECS246-2008，給水排水工程頂管技術規程［S］.

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

TU99

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