一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备制造技术

一种用睛松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的检测设备包括套管，及设在套管内的电子土压测定器，设在套管后端的推进电机与电子土压测定器相接触，推进电机通过控制器与信号接收器连通，数据指令器通过无线或有线网络与信号接收器连通；信号发射器与电子土压测定器连接，数据接收器通过有线或无线网络与信号发射器连通。本实用新型专利技术的优点在于，使顶进管道处于膨润土悬浮液中，进而解决顶管管道外壁因干摩擦引起的阻力较大问题，降低了工程风险；检测设备能大幅度提高土压的检测效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工方法，属于水利工程、市政管网工程和相应工程中泥水平衡顶管的施工领域。
技术介绍
随着国家城镇化建设的大力推进，地下管网改造及新、扩建任务相当艰巨。而由于历史原因，地下管网错综复杂，相当一部分没有档案记录，为避免大面积开挖拆除旧管网、不影响居民正常生活需求，采用非开挖地下顶管技术是目前被认可的施工技术。南水北调中线总干渠受水区安阳供水配套工程滑县城区段泥水平衡顶管施工时，JPCCP管道埋深较浅（埋深6～8m），管顶覆盖层大部分为土质不均的松散状砂壤土、人工杂填土（较多的砖瓦碎块及生活垃圾、沿线大部分为路基杂填土及沥青路面），同时城市雨污水管道等地埋管道纵横且年久失修，与周围土体形成了天然的渗漏通道。在这种情况下，顶进管道触变泥浆润滑套不容易形成，存在顶进管道与周围土体直接接触的干摩擦现象。在干摩擦的情况下，管道表面在推顶过程中会被周围土层磨毛，因而使摩擦系数增大。如果不及时处理，很大可能造成JPCCP管道被周围土体抱死的工程隐患，处理起来也很棘手。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的检测设备，施工方法通过调整触变泥浆压浆压力、性能指标，使顶进管道处于膨润土悬浮液中，进而解决顶管管道外壁因干摩擦引起的阻力较大问题，降低了工程风险；检测设备能大幅度提高土压的检测效率。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工方法包括定位-----调整压力----增加注浆量-----顶进；所述定位，在已顶进管道用压力表管逐孔进行检查，发现失浆管段进行标记定位；所述调整压力，发现失浆管段后，调整失浆段注入泥浆的压力，压力为0.2～0.3MPa；所述增加注浆量，在失浆管段加大、加浓注浆量；所述顶进，在增加注浆液过程中，反复启动中继间及主顶油缸，使顶力逐渐下降至4～7Mpa，并推进顶进管继续前进。进一步讲，在所述增加注浆量过程中，加注的注浆液配比为每立方米浆液中含膨润土50kg、纯碱2～2.5kg、CMC0.9～1.1kg，比重控制在1.2～1.3g/cm3。一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备包括套管，及设在套管内的电子土压测定器，设在套管后端的推进电机与电子土压测定器相接触，推进电机通过控制器与信号接收器连通，数据指令器通过无线或有线网络与信号接收器连通；信号发射器与电子土压测定器连接，数据接收器通过有线或无线网络与信号发射器连通。进一步讲，电子土压测定器通过弹性部件与套管前端连接。还可以，电子土压测定器通过固定板与弹性部件连接。进一步讲，套管内设有隔水板，隔水板上设有孔，孔边缘设有橡胶，电子土压测定器通过孔穿过隔水板。膨润土浆液在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如砂壤土、粉细砂中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在顶管机推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这种土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮液在土层的特性。膨润土悬浮液将渗入土层的孔隙内，充满孔隙，并继续流动，就像在一条条毛细管中流动一样。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆压力。因此为了在同等压浆压力下达到相同的渗入深度，在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液，在孔隙横断面较大的粗粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中，压浆压力随着渗入深度的增加而成比例的衰减，所以相应每一种压浆压力，都有一个完全确定的渗入深度。针对这种松散覆盖层厚、管道埋深浅，顶管管道泥浆润滑套不易形成的特殊情况，在配置触变泥浆浆液时，在浆液中加入少量的碳酸钠（纯碱）和羧甲基纤维素钠（CMC）粉末，重新调整配合比为:每立方米浆液中含膨润土50kg，纯碱2～2.5kg，CMC0.9～1.1kg，其中膨润土为钠基膨润土。经调整后的浆液具有增稠、悬浮、分散、保水等优异性能，大大提高了浆液的浮力，减小了管外壁摩阻力。本技术优点在于：1、压浆压力控制在合理范围内，有益于膨润土悬浮液的形成，进而达到降低管外壁摩阻力的目的。2、在配置触变泥浆浆液时，在浆液中加入少量的碳酸钠（纯碱）和羧甲基纤维素钠（CMC）粉末，大大降低了顶进管路的推顶阻力，或者也可以说在相同的顶进力下加长了顶进距离，并减少了中继间使用数量，这一效果首先会对大直径管道的长距离推顶产生有利的影响。附图说明图1为一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备结构示意图。图2为一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备优选结构示意图。图3为套管优选结构示意图。图4为指令控制结构示意图。图5为数据采集结构示意图。图6是隔水板结构示意图。如图中，套管1、电子土压测定器2、推进电机3、控制器4、信号接收器5、数据指令器6、信号发射器8、数据接收器9、弹性部件10、固定板11、隔水板12。具体实施方式一种松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工方法包括定位-----调整压力----增加注浆量-----顶进；1）定位在已顶进管道用压力表管逐孔进行检查，检查能否正常注浆、排浆，进一步确定泥浆套的形成情况，确定失水失浆管段及具体位置；发现失浆管段进行标记定位；2）调整压力发现失浆管段后，调整失浆段注入泥浆的压力，压力为0.2～0.3MPa，如果压浆压力过高，膨润土悬浮液会从注浆孔中涌出，在浆孔周围形成一个高度压缩区，这样就有可能形成栓塞，阻碍膨润土悬浮液的继续流出和扩散；3）增加注浆量在阻力异常管段（即失水失浆管段）加大、加浓注浆量，拌制的触变泥浆配合比为：每立方米浆液中含膨润土50kg，纯碱2～2.5kg，CMC0.9～1.1kg，比重控制在1.2～1.3g/cm3范围内，粘度控制在180s左右时，同时调整触变泥浆压浆压力的情况下，管外壁单位面积平均摩擦阻力值能降到4～5kN/m2的低阻力范围内；4）顶进持续注浆、补浆并反复启动中继间及主顶油缸，确保顶力正常管段的管道阻力处于可控范围并逐渐下降，使顶力逐渐下降至4～7MPa，提高传递至阻力异常段的顶力。项进过程中需注意以下问题：①如果一次性注入的膨润土能在管道周围的土层中保持不变，那么只要直接在机头刃脚之后注入一次就足够了，然而十分明显，在管道推进过程中，膨润土由于流散到土层中而有所消耗。鉴于此，对后续管道也必须补充压入膨润土，以使管道和土层之间空隙中的膨润土悬浮液压力能够在顶进管道的全部长度上保持与土压力一致。根据现场情况，每节管道都有注浆孔，补浆顺序是：前3到5节全部补浆（9～15m），之后，每隔2到5节管道补浆。②在大管径顶进的场合下，可分上下两部分注浆，因为在管道的下半部，膨润土在顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备，其特征是：所述检测设备包括套管，及设在套管内的电子土压测定器，设在套管后端的推进电机与电子土压测定器相接触，推进电机通过控制器与信号接收器连通，数据指令器通过无线或有线网络与信号接收器连通；   信号发射器与电子土压测定器连接，数据接收器通过有线或无线网络与信号发射器连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的施工检测设备，其特征是：所述检测设备包括套管，及设在套管内的电子土压测定器，设在套管后端的推进电机与电子土压测定器相接触，推进电机通过控制器与信号接收器连通，数据指令器通过无线或有线网络与信号接收器连通；
信号发射器与电子土压测定器连接，数据接收器通过有线或无线网络与信号发射器连通。
2.根据权利要求1所述一种用于松散覆盖层中顶管外壁触变泥浆润滑套成形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王才保，任思源，周兵，文丽，徐彬，张磊，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团基础工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42