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2 中线投影方法

2.1 经纬仪投点法

当顶管坑深度较小时，可以用经纬仪直接把地面上的中线方向投影到顶管坑内，实现中线投影。

如图2所示，

在中线点A上安置经纬仪，盘左后视另一中线点B，锁紧水平制动钮，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C1；

盘右后视B点，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C2。

若两点不重合，取两点连线中点作为投影点C，此点用于安置激光经纬仪。

B点安置经纬仪，后视A点，在顶管坑壁投影一点D，用于激光经纬仪后视定向。

图2 经纬议直接投点示意图

2.2 挂垂线投点法

当顶管坑深度较大时，通过在管道设计中线所在的铅垂面内悬挂垂线，然后在顶管坑内2台经纬仪把垂线点投影到坑底，完成中线投影。

在顶管坑上搭建支架，悬挂细钢丝A及B，用经纬仪调整钢丝位置，使其位于管道设计中线上，钢丝下端挂重锤（必要时，重锤浸在油中，以加速及保持垂线稳定）。

在顶管坑内安置2台经纬仪，对B钢丝进行投点得B’点。

B'点架设经纬仪，后视A钢丝，在坑壁上投点A'，并用于定向。

2.3 激光铅垂仪法

在顶管坑上搭设平台（操作平台与仪器架设平台分开搭建不得有接触），在架设仪器平台中间开一直径15~20cm的洞，用铁盖板或木盖板覆盖洞口。

首先在盖板上标定中线点（该点用小十字线法栓点，以备二次使用），安置激光铅锤仪后，

再将盖板移开，通过激光铅锤仪，在地板上投影中线点。

在投影过程中，转动仪器1周，在地板上得到一系列的点，并且组成一个圆，那么圆心就是中线点（在实际使用时，由于顶管坑较浅，地板上投影的所有点基本上完全重合，所以转动仪器只作为检测手段）。

2.4 综合投影方法

综合投影是把以上几种方法结合在一起，从精度、速度、人员物资消耗等多方面进行优化组合，实现中线投影的方法。

3 激光经纬仪安装与调试

顶坑地板上的中线投影点用于安装激光经纬仪。

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①施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，正确选用工具管，并对距离管道较近的建筑物和其他设施采取相应的加固保护措施。

②设置测力装置，掌握顶进压力，保持顶进力与前端土体压力的平衡。

③施工时尽量采取小幅度的纠偏，尽可能的保证管道的直顺，减小管道绕曲造成土层移动引起的沉降。避免急度纠偏造成管道接口密封失效和管端碎裂，发生水土和触变泥浆的流失，引起地面沉降。

④在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质，填充管道外围环形空隙。施工结束后及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。

⑤严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。

3、顶力突然增大

（1）原因分析。

①土层塌方或工具管前端遇障碍物，使阻力增大。

②管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。

③减阻介质膨润泥浆配比不当或注入不及时，或注入量不足，减阻效果降低，使摩阻力增大。

④顶进设备油的泵、油缸或油路发生故障。

⑤顶进施工中因故停顶时间过久，润滑泥浆失水使减阻效果降低。　　

（2）防治措施。

①顶管在正常顶进施工过程中，密切注意顶进轴线的控制，使管道轴线被控制在允许偏差范围以内。

②按不同地质条件配制适宜的泥浆，并采取同步注浆的方法，及时足量地注入泥浆。

③顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养。

④停顶时间不能过久，发生故障应及时加以排除。

1、管道轴线偏差过大

管道顶进轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。

　（1）原因分析。

①地层正面阻力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差。

②顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移。

　　③千斤顶不同步，或千斤顶问顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差。

（2）预防措施。

①顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。

②采用同种规格的液压千斤顶，使其顶力、行程、速度一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

③加强顶管后背施工质量的控制，后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

④顶进过程中应随时绘制顶进曲线，指导顶进纠偏工作。

2、地面沉降与隆起

顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。

　（1）原因分析。

①掘进机正面土压失衡引起的沉降与隆起。从土压平衡掘进机的原理来说，当掘进机通过充分的切削和搅拌，在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时，地面才会下陷或隆起。实际上由于土质变化较大，完全按理论计算进行控制往往有较大差异，不能正确把握，造成土压失衡引起沉降。另外，由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够，如刀盘切削面积过小，推进速度或螺旋输送机转速不能调整，使得土压控制不利或不便，造成土压失稳引起沉降与隆起。

②管道外周空隙引起的沉降与隆起。管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线推进造成的，因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面，其空隙由周边土体填充而引起沉降。现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术，掘进机外径较管道外径大2～3mm，以便形成浆套，若注浆不及时就会引起沉降。

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