敞開式頂管機(jī)改造及洞內(nèi)組裝升級(jí)泥水平衡頂管機(jī)施工技術(shù)
——以深圳電網(wǎng)北環(huán)110 kV架空線改造入地電纜隧道工程為例

董志偉, 丁小彬, 楊永強(qiáng), 張 超

(1. 中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司， 河北 三河 065201； 2. 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院， 廣東 廣州 510641)

0 引言

隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，開發(fā)與利用城市地下空間已成為新世紀(jì)城市發(fā)展的必然[1]。頂管法施工在城市地下空間開發(fā)建設(shè)過程中經(jīng)常被用到，它是一種不在地表開挖或盡量減少開挖地表的管道敷設(shè)施工技術(shù)[2]，具有可減少大量土方工程、減少拆遷并節(jié)約施工用地、對(duì)周圍環(huán)境干擾小、不中斷地面人流交通及物流運(yùn)輸活動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)踐中體現(xiàn)出較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，特別適合管線穿越建筑物及交通線路，甚至穿越河道施工。目前機(jī)械頂管施工在越來越多的管道施工實(shí)踐中得到大量應(yīng)用，其中主要應(yīng)用于城市給排水、電力管道、煤氣管道、熱力管道、通信電纜以及交通道路等施工中。但有時(shí)受地形和場(chǎng)地的限制，設(shè)備選型失敗或設(shè)備故障，不得不對(duì)頂管機(jī)進(jìn)行改造和洞內(nèi)組裝。

由于工程地質(zhì)條件的改變，長(zhǎng)沙湘江隧道工程[3]將一臺(tái)NFM泥水平衡盾構(gòu)的刀盤、主驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)際應(yīng)用效果良好。新疆某水利工程1#施工支洞[4]由于開挖工況條件的改變，將現(xiàn)有的針對(duì)平支洞設(shè)計(jì)的硬巖敞開式掘進(jìn)機(jī)設(shè)備改造成適用于緩斜隧洞的開挖。文獻(xiàn)[5-7]在上海提高軌道交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的背景下，結(jié)合盾構(gòu)小幅擴(kuò)徑改造設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了盾構(gòu)改造的總體方案，并分析了其關(guān)鍵技術(shù)和改造價(jià)值。在西安市東月路雨水管道工程[8]施工中，對(duì)刀具和刀盤盤圈貝型刀磨損嚴(yán)重的管徑為3 000 mm的土壓平衡頂管進(jìn)行了改造，所提出的刀具布置方式和刀具形狀等技術(shù)措施提高了其使用壽命。徐震[9-10]通過分析盾構(gòu)刀盤尺寸和質(zhì)量對(duì)空間限制、結(jié)構(gòu)受力與變形的影響，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和仿真分析等方法，對(duì)無擴(kuò)大隧道洞室中刀盤的"1+1"、"2+1"和"4+1" 3種分塊拆解形式進(jìn)行了比較分析。

許多工程對(duì)硬巖敞開式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行過洞內(nèi)組裝和內(nèi)部系統(tǒng)改造，也有一些學(xué)者對(duì)盾構(gòu)做了一些擴(kuò)徑方面的研究，以及對(duì)頂管刀頭和刀盤做過一些改進(jìn)，但幾乎沒有對(duì)頂管機(jī)做擴(kuò)徑改造和洞內(nèi)組裝的探索和研究成果。深圳電網(wǎng)北環(huán)110 kV架空線改造入地電纜隧道工程中航支線采用將原有的人工頂管機(jī)改造成泥水平衡頂管機(jī)，進(jìn)行洞內(nèi)組裝后再繼續(xù)施工，形成一套完整可靠的頂管機(jī)改造及洞內(nèi)組裝施工技術(shù)，以期為頂管機(jī)的改造及洞內(nèi)組裝提供借鑒。

1 工程概況

1.1 工程介紹

深圳電網(wǎng)北環(huán)110 kV架空線改造入地電纜隧道工程中航支線采用頂管法施工，頂管區(qū)間全長(zhǎng)492.962 m，周邊環(huán)境復(fù)雜，自深圳市中心公園內(nèi)SJ4豎井始發(fā)，向東下穿中心公園、華富路，沿振興路南側(cè)人行道向東，止于中航變電站。其中，振興路南側(cè)管線密集、老舊低層建筑較多，頂管管道與振興路南側(cè)建筑物水平距離為2.5～3.8 m； 頂管隧道向上坡曲線頂進(jìn)，轉(zhuǎn)彎半徑為2 700 m； 設(shè)計(jì)坡度為24.03‰。

根據(jù)鉆孔勘察資料可得： 始發(fā)井SJ4至里程SZ1K0+164.4處，穿越地層主要為微風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖； 之后穿越地層主要為礫質(zhì)黏性土。頂管前段穿越地層為巖層，可采用敞開式頂管機(jī)人工掘進(jìn)； 后半段為黏性土層，為保障掘進(jìn)過程中掌子面的穩(wěn)定性，敞開式頂管機(jī)不再適用，可采用泥水平衡式頂管機(jī)掘進(jìn)。

考慮周邊環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和施工速度，先采用敞開式頂管機(jī)(即人工頂管)施工100 m至里程SZ1K0+108.6處(中心公園內(nèi))，然后采用暗挖法施工后空推頂進(jìn)至組裝洞室(SZ1K0+164.4)處，在組裝洞室進(jìn)行泥水平衡頂管機(jī)組裝，完成后繼續(xù)頂進(jìn)剩余的328.562 m，最后將頂管機(jī)從SJ4-1豎井吊出。頂管施工沿線周邊環(huán)境如圖1所示。

圖1 頂管施工沿線周邊環(huán)境示意圖

由于本項(xiàng)目已有DN3 200泥水平衡頂管機(jī)的開挖直徑(3 880 mm)與隧道洞室的大小(4 180 mm)不符，無法滿足開挖要求； 同時(shí)，新購(gòu)DN3 500泥水平衡頂管機(jī)成本較高，且已施工段頂管無法處理。因此，將項(xiàng)目部已有的DN3 200泥水平衡頂管機(jī)刀盤進(jìn)行擴(kuò)徑改造，以滿足開挖直徑的要求。

1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

頂管段主要上覆土層為素填土、粉質(zhì)黏土、礫質(zhì)黏性土及不同風(fēng)化程度的花崗巖； 頂管前半部分主要穿越巖層，后半段穿越礫質(zhì)黏性土層，巖層與黏性土層的交界處即為頂管機(jī)的改造段，改造段隧道拱頂埋深18.40 m。地質(zhì)自上而下依次為： 素填土2.7 m，粉質(zhì)黏土8.8 m，礫質(zhì)黏性土7.6 m，全風(fēng)化花崗巖3.4 m。其中洞身范圍內(nèi)主要為礫質(zhì)黏性土與全風(fēng)化花崗巖，圍巖裂隙發(fā)育，遇水易崩解。地下水埋深5.17～5.72 m，主要受大氣降水補(bǔ)給，水位變化隨季節(jié)變化而異。工程地質(zhì)剖面如圖2所示。

圖2 工程地質(zhì)剖面圖

1.3 施工技術(shù)難點(diǎn)

1.3.1 DN3 200泥水平衡頂管機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)改造

由于新購(gòu)置DN3 500泥水平衡頂管機(jī)成本較高，考慮工程的經(jīng)濟(jì)效益，將已有的DN3 200泥水平衡頂管機(jī)進(jìn)行改造，如何合理地配置動(dòng)力系統(tǒng)是確保順利完成施工任務(wù)的前提。

1.3.2 DN3 200頂管機(jī)刀盤擴(kuò)徑技術(shù)

由于擬改造的DN3 200刀盤直徑為3 880 mm，而根據(jù)隧道洞室的設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)需要擴(kuò)徑至4 180 mm，單邊擴(kuò)徑達(dá)150 mm，采用何種方式連接刀盤將直接影響刀盤使用的耐久性。前期頂管法隧道采用全圓形斷面，管節(jié)內(nèi)徑為 3.5 m，外徑為 4.14 m，單節(jié)長(zhǎng)度為2.5 m，單節(jié)質(zhì)量約為26 t。頂管設(shè)計(jì)最大覆土深度為30 m。管接口為F形接口，鋼尾套長(zhǎng)度為145 mm，管節(jié)密封采用契形密封圈。

1.3.3 DN3 500刀盤分割技術(shù)

已施工管節(jié)最大空間為3 500 mm，而新加工刀盤外徑為4 180 mm，需分割成為幾塊方可運(yùn)輸至洞內(nèi)進(jìn)行組裝。刀盤的切割位置直接影響刀盤的洞內(nèi)運(yùn)輸、洞內(nèi)組裝的工程量大小及刀盤的耐久性。

1.3.4 組裝洞室施工技術(shù)

改造后的刀盤直徑為4 180 mm，需開挖組裝洞室。組裝洞室在滿足施工的前提下，應(yīng)盡可能減小尺寸，降低開挖成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。開挖斷面的大小需要考慮地質(zhì)條件和頂管機(jī)的形式、安裝方式和采用的吊裝設(shè)備，以及刀盤直徑、組件尺寸等因素，在充分考慮擴(kuò)挖洞室的功能特性、施工方法、襯砌結(jié)構(gòu)形式、洞內(nèi)組裝、頂管機(jī)主機(jī)大件的擺放、部件轉(zhuǎn)運(yùn)所需的卸車區(qū)域等后確定。

1.3.5 頂管機(jī)組件洞內(nèi)運(yùn)輸技術(shù)

新加工刀盤需分塊多次運(yùn)輸至洞內(nèi)擴(kuò)挖洞室，其拼裝點(diǎn)位較多，洞內(nèi)上坡及變坡運(yùn)輸過程中保證刀盤完整性是重中之重，關(guān)乎拼裝成敗，且如果發(fā)生溜車，后果嚴(yán)重。

1.3.6 洞內(nèi)刀盤拼裝技術(shù)

刀盤為多塊拼裝式，采用螺栓及焊接固定，固定質(zhì)量直接影響刀盤的使用壽命，動(dòng)力系統(tǒng)的精度直接影響頂管機(jī)的性能。而隧道沿線不具備地表加固條件，如頂管機(jī)發(fā)生故障直接影響施工進(jìn)度。

1.3.7 原有洞內(nèi)敞開式頂管機(jī)改造

原敞開式頂管機(jī)前殼需加長(zhǎng)475 mm并焊接錐體破碎泥水艙，然后在原敞開式頂管機(jī)焊接中隔板(中隔板預(yù)留600 mm×500 mm人孔，便于組裝期間人員通行及后期檢查修復(fù)刀具)并在泥水艙中設(shè)置沖洗管路。由于改造部位較多，改造質(zhì)量直接影響頂管機(jī)性能，進(jìn)而影響施工進(jìn)度。

2 施工方案

2.1 具體方案

頂管機(jī)洞內(nèi)改造與接續(xù)頂進(jìn)面臨多項(xiàng)施工與現(xiàn)場(chǎng)組織難題，具體包括頂管機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)分析、頂管機(jī)刀盤擴(kuò)徑、頂管機(jī)刀盤分隔、洞室擴(kuò)挖、刀盤洞內(nèi)運(yùn)輸、刀盤洞內(nèi)組裝、頂管機(jī)洞內(nèi)改造、頂管接續(xù)頂進(jìn)等。頂管機(jī)洞內(nèi)改造施工組織工藝流程如圖3所示，各部分具體方案分析如下。

圖3 頂管機(jī)洞內(nèi)改造施工工藝流程圖

2.1.1 DN3 200頂管機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)分析

泥水平衡頂管機(jī)刀盤轉(zhuǎn)矩主要由刀具切削阻力轉(zhuǎn)矩T1、刀盤正面摩擦轉(zhuǎn)矩T2、刀盤側(cè)面摩擦轉(zhuǎn)矩T3、刀盤開口處剪切轉(zhuǎn)矩T4、刀盤背面摩擦轉(zhuǎn)矩T5、泥水艙攪拌轉(zhuǎn)矩T66個(gè)部分組成。刀盤總轉(zhuǎn)矩[11]可表示為：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

T6=p0us(naAara+nTATrT)。

(7)

式(1)-(7)中：qu為土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；hmax為刀盤每轉(zhuǎn)的最大切削深度；R0為最外圈刀具的半徑；ξ為刀盤開口率；u為刀盤與土體間的摩擦因數(shù)；p0為刀盤中心處的泥水壓力；Dc為刀盤直徑；pr為刀盤周邊的平均土壓；t為刀盤軸向?qū)挾?；Qu為渣土抗剪強(qiáng)度；us為泥漿與刀盤背面的摩擦因數(shù)，可取0.25u；na為攪拌棒個(gè)數(shù)；Aa為攪拌棒斷面面積；ra為攪拌棒到刀盤中心的平均距離；nT為支撐臂的個(gè)數(shù)；AT為支撐臂斷面面積；rT為支撐臂到刀盤中心的平均距離。

根據(jù)文獻(xiàn)[12]經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

T=αD3。

(8)

式中：α為轉(zhuǎn)矩系數(shù)，t·m，泥水平衡盾構(gòu)可取1.0～1.51，本文取1.51；D為盾構(gòu)直徑，m。

頂管機(jī)改裝后所需轉(zhuǎn)矩計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 頂管機(jī)改裝后所需轉(zhuǎn)矩計(jì)算值

現(xiàn)有DN3 200頂管機(jī)驅(qū)動(dòng)軸直徑560 mm，刀盤采用6臺(tái)額定功率30 kW的電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1 470 r/min，刀盤轉(zhuǎn)速為0～1 r/min(變頻調(diào)速)，最大輸出轉(zhuǎn)矩為1 900 kN·m，大于計(jì)算所需的轉(zhuǎn)矩值。因此DN3 200驅(qū)動(dòng)設(shè)備完全適用本工程，無需增加動(dòng)力。

2.1.2 DN3 200頂管機(jī)刀盤擴(kuò)徑至DN3 500

根據(jù)工程需要，將原DN3 200頂管機(jī)刀盤直徑3 880 mm擴(kuò)徑至4 180 mm，經(jīng)過嚴(yán)密的受力分析，采用在現(xiàn)有的配刀基礎(chǔ)上在刀盤外部0.8 m的范圍(含擴(kuò)徑部位)增設(shè)10把撕裂刀。輻條式刀盤總計(jì)配置76把撕裂刀(軟巖刀具、撕裂巖層)、50把刮刀(切削土體)、24把貝型刀(效果同刮刀)。增設(shè)后刀具運(yùn)行軌距滿足切削4 180 mm直徑范圍內(nèi)土體，得出刀盤擴(kuò)徑適用于本工程。刀盤擴(kuò)徑大樣圖如圖4所示。

圖4 刀盤擴(kuò)徑大樣圖(單位： mm)

2.1.3 DN3 500刀盤分割

從施工和受力角度分析，選擇將刀盤體在刀盤副刀梁處割除，將刀盤分解成3部分，如圖5和圖6所示。

圖5 刀盤切割示意圖

(a)

(b)

1)刀盤直徑為4 180 mm，已成型頂管隧道內(nèi)徑為3 500 mm，需保證刀盤通過成型管道運(yùn)輸至組裝洞室，并保證后續(xù)洞內(nèi)組裝質(zhì)量，分解塊數(shù)不宜過多。

2)刀盤中心是刀盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，分解成2塊或者4塊均會(huì)通過刀盤中心，后續(xù)拼裝質(zhì)量不能得到有效保證。

3)現(xiàn)有DN3 200刀盤在距離刀盤中心1.27 m位置處環(huán)向設(shè)有副刀梁，考慮刀盤中部整體性，從副刀梁位置拆解刀盤。

2.1.4 組裝洞室施工

為保證洞內(nèi)組裝時(shí)刀盤能夠自由翻轉(zhuǎn)與預(yù)留足夠的操作空間，綜合考慮地質(zhì)條件，頂管機(jī)的形式、安裝方式和采用的吊裝設(shè)備，刀盤直徑，組件尺寸等因素，并充分考慮擴(kuò)挖洞室的功能特性、施工方法、襯砌結(jié)構(gòu)形式、洞內(nèi)組裝、頂管機(jī)主機(jī)大件的擺放、部件轉(zhuǎn)運(yùn)所需的卸車區(qū)域等，最終確定組裝洞室的斷面尺寸為： 寬5.8 m、高5.3 m、長(zhǎng)4.7 m，漸變段的尺寸為1.5 m。

根據(jù)地質(zhì)資料與實(shí)際開挖情況，將組裝洞室設(shè)置于SZ1K0+158.2～+164.4段，采用礦山法施工組裝洞室，支護(hù)參數(shù)為： 超前雙層小導(dǎo)管間距為350 mm，格柵拱架間距為50 cm，錨網(wǎng)噴支護(hù)。擴(kuò)挖洞室施工流程如圖7所示。

圖7 擴(kuò)挖洞室施工流程圖

2.1.5 頂管機(jī)組件洞內(nèi)運(yùn)輸

刀盤洞內(nèi)運(yùn)輸如圖8所示。分割后的刀盤通過現(xiàn)場(chǎng)的軌道及平板小車多次運(yùn)輸至擴(kuò)挖洞室，而新加工刀盤拼裝點(diǎn)位較多，為了保證在洞內(nèi)上坡及變坡運(yùn)輸過程中刀盤的完整性和運(yùn)輸?shù)陌踩?，采取以下措施?采用緩沖材料包裹刀盤、嚴(yán)格控制車速減少震動(dòng)、停車后隨時(shí)安設(shè)阻車器。利用施工現(xiàn)場(chǎng)隧道內(nèi)的軌道及平板小車，把頂管機(jī)的其他各部件運(yùn)輸至洞內(nèi)。

2.1.6 洞內(nèi)刀盤拼裝

因頂管機(jī)各部件多為大體積、大自重構(gòu)件，需要在隧道內(nèi)安裝一套用于頂管機(jī)洞內(nèi)組裝拆解的起重裝置。洞內(nèi)吊裝裝置為配合頂管機(jī)洞內(nèi)組裝的起重吊裝裝置，如圖9所示，包括支撐支架、端頭固定支架、吊裝橫梁、起重吊點(diǎn)(配合手拉葫蘆)、起吊平臺(tái)、支架基礎(chǔ)等構(gòu)件。

圖9 洞內(nèi)吊裝裝置

洞內(nèi)起重吊裝裝置各部分組成如下。

1)支撐支架。雙拼I22工字鋼支架，三角形式，上部夾角50°，設(shè)置混凝土基礎(chǔ)見圖9。

2)固定支架。雙拼I22工字鋼支架，三角形式，上部夾角50°，基座焊接于頂管機(jī)外殼上。

3)吊裝橫梁。雙拼I22工字鋼橫梁。

4)起吊平臺(tái)。I22工字鋼馬凳形式(寬1.4 m，高1 m)，間距1 m 1組馬凳，整體面鋪1 cm厚鋼板。

5)吊點(diǎn)。2 cm厚鋼板穿孔制作，焊接于吊裝橫梁上，間距1 m。

6)基礎(chǔ)。0.5 m×0.5 m×0.3 m混凝土基礎(chǔ)(包裹支撐支架尾端，增設(shè)鋼筋用以錨固)。

刀盤各部件經(jīng)洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)巾敼軘U(kuò)挖洞室后，進(jìn)行刀盤拼裝、焊接和吊裝工作。

為保證刀盤及動(dòng)力系統(tǒng)的拼裝精度，先在頂管機(jī)廠家進(jìn)行刀盤及動(dòng)力系統(tǒng)的廠內(nèi)試拼裝，嚴(yán)格檢查加工質(zhì)量； 同時(shí)進(jìn)行模擬掘進(jìn)試驗(yàn)，檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)是否滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。刀盤在運(yùn)輸?shù)浇M裝洞室后，需要起吊反轉(zhuǎn)，焊接，再起吊安裝電機(jī)，最終完成安裝。刀盤洞內(nèi)拼裝流程如圖10所示。

(a) 洞內(nèi)刀盤吊裝安裝要求

(b) 刀盤洞內(nèi)起吊及轉(zhuǎn)向準(zhǔn)備焊接

(c) 刀盤體洞內(nèi)翻轉(zhuǎn)安裝電機(jī)及臨時(shí)吊放準(zhǔn)備安裝

(d) 刀盤拼裝成型圖

2.1.7 原有洞內(nèi)敞開式頂管機(jī)改造

原敞開式頂管機(jī)錐體(空腔)長(zhǎng)度、體積不滿足泥水頂管泥水艙要求，需要對(duì)原敞開式頂管進(jìn)行改造，如圖11所示。

(a) 錐體加長(zhǎng)及中隔板焊接示意圖

(b) 錐體泥水艙焊接示意圖

1)錐體加長(zhǎng)及中隔板焊接。前殼體前方錐體段加長(zhǎng)475 mm(外殼30 mm、斜錐25 mm)，增加前端密封中隔板(40 mm厚鋼板)，中隔板上方開600 mm×500 mm人孔，保證封閉艙施工完成后進(jìn)入前端安裝刀盤與輔助設(shè)備拆除。

2)錐體泥水艙焊接及沖洗管路安裝。在斜錐體內(nèi)前端安裝沖洗管路，錐體破碎泥水艙洞內(nèi)焊接。

2.1.8 頂管機(jī)洞內(nèi)組裝

在頂管機(jī)各構(gòu)件準(zhǔn)備完善之后，洞內(nèi)組裝的關(guān)鍵在于高精度定位與各部件組裝。在中隔板安裝時(shí)采用了全站儀定點(diǎn)、激光測(cè)距儀、直角尺和水平儀輔助卡位，保證中隔板居中無偏斜； 齒輪箱基座采用全站儀確定基座安裝位置的線路中心點(diǎn)，確保后續(xù)行星減速器中心、刀盤中心、線路中心在同一位置； 待齒輪箱基座固定后，安裝齒輪箱與刀盤； 最后安裝頂管機(jī)附屬設(shè)備，包括動(dòng)力設(shè)備(行星減速機(jī)、電機(jī))、電氣設(shè)備(機(jī)內(nèi)配電箱、PLC、電纜、各種傳感器)、糾偏設(shè)備(糾偏泵站，糾偏千斤頂，油管)、泥水循環(huán)設(shè)備(泥水旁通，進(jìn)漿管，排漿管)，完成在洞內(nèi)的組裝。安裝成型的頂管機(jī)如圖12所示。

圖12 安裝成型的頂管機(jī)

3 質(zhì)量控制措施

3.1 刀盤洞內(nèi)拼裝精度控制

刀盤在工廠分解為3部分的過程中，切割面存在材質(zhì)損耗，重新拼裝保證刀盤圓整度為控制要點(diǎn)。要求刀盤外弧各點(diǎn)至刀盤中心距離與理論刀盤半徑公差控制在5 mm以內(nèi)。

采用預(yù)制外弧直徑4 180 mm、寬50 mm、外弧長(zhǎng)500 mm的鋼板卡具對(duì)刀盤拼裝精度進(jìn)行卡控。弧形卡具外沿緊貼拼裝后刀盤外弧，配合游標(biāo)卡尺精確測(cè)量卡具與刀盤外弧差距，通過焊縫進(jìn)行糾偏，保證拼裝成型刀盤圓整度符合要求。

3.2 焊接質(zhì)量控制

刀盤為頂管機(jī)主要受力部件，焊接質(zhì)量直接影響改造后頂管機(jī)的使用，焊縫質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格按照焊縫探傷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。焊縫探傷標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)Ⅰ、Ⅱ級(jí)焊縫必須經(jīng)探傷檢驗(yàn)，并符合驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定。

2)Ⅰ、Ⅱ級(jí)焊縫不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷。Ⅱ級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑、裂紋、電弧擦傷等缺陷，且Ⅰ級(jí)焊縫不得有咬邊、未焊滿等缺陷。

3)焊縫外形均勻，焊道與焊道、焊道與基本金屬之間過渡平滑，焊渣和飛濺物清除干凈。

4)Ⅰ、Ⅱ級(jí)焊縫不允許出現(xiàn)表面氣孔。

3.3 行星減速器基座定位

采用全站儀確定基座安裝位置的線路中心點(diǎn)。全站儀在中隔板上放樣出上下左右4個(gè)里程相同、偏距相同的點(diǎn)裝上激光測(cè)距儀； 根據(jù)激光測(cè)距儀從四周測(cè)量數(shù)據(jù)微調(diào)行星減速器基座位置然后固定； 最后再使用全站儀反復(fù)復(fù)核及調(diào)整位置，確保后續(xù)行星減速器中心、刀盤中心、線路中心在同一位置。

4 實(shí)施效果

該工程項(xiàng)目先通過頂管機(jī)改造適應(yīng)現(xiàn)有的施工條件，然后采用暗挖法施工組裝洞室，并在洞內(nèi)完成刀盤的拼裝及頂管機(jī)的洞內(nèi)改造升級(jí)，順利完成該段頂管施工任務(wù)，施工期間最高日進(jìn)尺10 m，區(qū)間最大沉降量18 mm。

5 結(jié)論與建議

本文依托深圳電網(wǎng)北環(huán)110 kV架空線改造入地電纜隧道工程，提出一種敞開式頂管機(jī)改造及洞內(nèi)組裝升級(jí)泥水平衡頂管機(jī)施工技術(shù)，主要結(jié)論如下：

1)在頂管施工過程中，面臨頂管機(jī)型失敗、工期壓力、突發(fā)地質(zhì)問題等惡劣條件，本項(xiàng)研究完成了頂管機(jī)洞內(nèi)組裝、改造升級(jí)與接續(xù)頂進(jìn)的挑戰(zhàn)，為頂管的施工提供了新的設(shè)計(jì)思路。

2)在頂管機(jī)改造技術(shù)中，需要對(duì)改造后頂管機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)分析，保證動(dòng)力的可行性； 從刀盤直徑、組件尺寸、襯砌方式、洞內(nèi)空間等因素綜合考慮，選擇合理的設(shè)計(jì)刀盤分隔方案； 從地質(zhì)條件、組件尺寸等因素考慮，合理安排組裝洞室的開挖施工； 最后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)預(yù)案完成頂管機(jī)組件的洞內(nèi)運(yùn)輸、吊裝與總成安裝的環(huán)節(jié)。

3)本研究通過DN3 200頂管機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)改造、DN3 200頂管機(jī)刀盤擴(kuò)徑至DN3 500技術(shù)、DN3 500刀盤分割技術(shù)、組裝洞室、頂管機(jī)洞內(nèi)運(yùn)輸、洞內(nèi)刀盤拼裝、原有洞內(nèi)敞開式頂管機(jī)改造、頂管機(jī)組裝、頂管機(jī)接續(xù)頂進(jìn)等措施，形成了一整套完整的工藝流程，完成了在施工邊界條件限制下和有限空間內(nèi)對(duì)設(shè)備改造升級(jí)和安裝調(diào)試，并成功完成了接續(xù)頂進(jìn)，保證了項(xiàng)目的順利如期完工。

4)對(duì)于未來城市中心區(qū)，頂管施工的周邊環(huán)境及地質(zhì)情況會(huì)越來越復(fù)雜，設(shè)備不適應(yīng)或發(fā)生故障的可能性不斷增大，對(duì)閑置或老化的頂管設(shè)備進(jìn)行改造和升級(jí)，不僅可以提高頂管機(jī)的壽命，并能縮短工期，減小工程造價(jià)，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。