頂管施工方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、管道頂進(jìn)方法的選擇管道頂進(jìn)方法的選擇，應(yīng)根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構(gòu)筑物和各種設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時(shí)，宜采用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法2在頂進(jìn)長(zhǎng)度較短、管徑小的金屬管時(shí)，宜采用一次頂進(jìn)的擠密土層頂管法；3在粘性土或砂性土層，且無(wú)地下水影響時(shí)，宜采用手掘式或機(jī)械挖掘式頂管法；4當(dāng)土質(zhì)為砂礫土?xí)r，可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施；5在軟土層且無(wú)障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時(shí)，宜采用擠壓式或網(wǎng)格式頂6管法；7在粘性土層中必須控制地面隆陷時(shí)，宜采用土壓平衡頂

2、管法二、頂管方法的解釋： 1.人工掘進(jìn)頂管施工法 人工掘進(jìn)頂管施工法就是在向土內(nèi)頂進(jìn)套管的過(guò)程中,采用人工在套管前方掘土的一種施工方法。首先頂進(jìn)的一般是鋼制或鋼筋混凝土制的套管,最后在套管內(nèi)安裝燃?xì)夤艿馈?頂管施工的主要設(shè)備和操作都是在頂管工作坑內(nèi),工作坑的位置一般選擇在頂管地段的下游,工作面的尺寸用下面公式確定(圖8-1): 圖8-1 頂管工作坑B=Dw+2b+2cL=l1+l2+l3+l4+l5式中 B工作坑寬度(m); Dw套管外徑(m); b套管兩側(cè)操作寬度,根據(jù)擺放工具數(shù)量及土質(zhì)條件而定,一般為0.81.6m; c撐板厚度,一般為0.2m; L工作坑長(zhǎng)度(m); l1管子頂進(jìn)后,尾端

3、留在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度,鋼筋混凝土管一般為0.30.5m,鋼管一般為0.60.8m; l2每根管長(zhǎng)度(m); l3出土工作面長(zhǎng)度,根據(jù)出土工具而定,一般為1.01.8m; l4千斤頂組裝的總長(zhǎng)度,1000kN的千斤頂可取0.9m,2000kN的千斤頂可取1.0m; l5千斤頂后座及后座墻的總厚度(m)。 工作坑的底面高程,按燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)標(biāo)高,套管直徑及基礎(chǔ)厚度而定。工作坑的基礎(chǔ)主要用于固定導(dǎo)軌及滿足導(dǎo)軌上方套管的荷重。其做法是:當(dāng)土質(zhì)較好并無(wú)地下水時(shí),常采用方木基礎(chǔ),如遇地下水可用混凝土基礎(chǔ)。 頂進(jìn)的管節(jié)應(yīng)留有足夠的長(zhǎng)度與下一根管節(jié)連接,鋼筋混凝土管一般采用企口連接,接縫處可墊油氈,內(nèi)壁接口處安

4、裝一個(gè)內(nèi)脹圈,以防頂進(jìn)中錯(cuò)口。內(nèi)脹圈可采用鋼筋混凝土,也可利用鋼板卷焊。 為了延長(zhǎng)頂管的長(zhǎng)度可采用中繼間管(又稱接力環(huán))。所謂中繼間管就是一根鋼筋混凝土管頂入一定深度后,在其內(nèi)安裝千斤頂和頂鐵,如圖8-2所示。當(dāng)工作坑千斤頂難以頂進(jìn)時(shí),開(kāi)動(dòng)中繼間管的千斤頂,以其后段管節(jié)為后座,向前頂進(jìn)一個(gè)行程,然后開(kāi)動(dòng)工作坑內(nèi)的千斤頂,使中繼間后段的管子也向前推進(jìn)一個(gè)行程。此時(shí),中繼間管隨之向前推進(jìn),再開(kāi)動(dòng)中繼間千斤頂,如此循環(huán)操作,可增加頂進(jìn)長(zhǎng)度,但頂進(jìn)速度較慢。 圖8-2 中繼間管局部剖面1后段管節(jié);2墊塊;3千斤頂;4鋼套環(huán);5橡膠密封環(huán);6前段管節(jié)套管全部頂入土層后,應(yīng)及時(shí)將燃?xì)夤艿酪啡胩坠軆?nèi)。若采用

5、鋼筋混凝土套管,套管內(nèi)徑下半部可用磚砌體或混凝土筑成平底墊層,墊層的厚度與坡度應(yīng)滿足燃?xì)夤艿赖陌惭b要求。燃?xì)夤艿赖撞亢附踊瑒?dòng)支座,曳引時(shí)僅讓支座底面與墊層表面接觸,避免損壞防腐絕緣層,支座與燃?xì)夤艿乐g的空隙可填塞瀝青麻。為了使燃?xì)夤艿琅c套管之間的容積不致形成爆炸空間,最好用中粗砂將空間填滿,套管兩端用磚砌體封閉。對(duì)重要地段為了運(yùn)行時(shí)能檢查套管內(nèi)是否有燃?xì)? 在套管較高的一端應(yīng)安裝檢漏管,如圖8-3所示。 對(duì)于鋼套管可采用特制的滾動(dòng)支座安裝在燃?xì)夤艿郎?利用滾輪能輕松地把燃?xì)夤艿劳迫胩坠軆?nèi),但滾輪應(yīng)沿焊接在套管內(nèi)壁的槽鋼導(dǎo)軌滾動(dòng),防止燃?xì)夤艿涝谕迫霑r(shí)產(chǎn)生周向滑動(dòng)。鋼套管兩端灌瀝青封堵,如圖8-

6、4所示。 套管內(nèi)的燃?xì)夤艿谰鶓?yīng)采用加強(qiáng)型防腐絕緣層。 2.機(jī)械掘進(jìn)頂管 在被頂進(jìn)的管道前端安裝上機(jī)械鉆進(jìn)的掘土設(shè)備,配置傳輸帶運(yùn)土機(jī)械以代替人工挖運(yùn)土,當(dāng)管前方土體被掘削成一定深度的孔洞時(shí),利用頂管設(shè)施,將連接在鉆機(jī)后部的管子頂入孔洞。機(jī)械掘進(jìn)頂管同樣要在工作坑內(nèi)按設(shè)計(jì)高程及中線方向安裝導(dǎo)軌,使每節(jié)管子沿著一定方向和高程頂進(jìn)。 圖8-3 鋼筋混凝土套管內(nèi)的燃?xì)夤艿?鋼筋混凝土套管;2石棉水泥填料;3內(nèi)套環(huán);4接縫油氈;5鋼燃?xì)夤艿? 6檢漏管;7防護(hù)罩;8墻堵;9滑動(dòng)支座;10中粗砂;11混凝土墊層圖8-4 鋼套管內(nèi)的燃?xì)夤艿?鋼燃?xì)夤?2滾輪托架;3鋼套管;4導(dǎo)軌;5滾輪;6檢漏管;7防護(hù)罩

7、機(jī)械鉆進(jìn)的頂管設(shè)備有兩種安裝形式,一種是機(jī)械固定于特制的鋼管內(nèi),此管稱為工具管。工具管安裝在頂進(jìn)的鋼筋混凝土管的前端,稱為套筒式安裝。另一種是將機(jī)械直接固定在頂進(jìn)的首節(jié)管內(nèi),頂進(jìn)時(shí)安裝,竣工后分件拆卸,稱為裝配式安裝。 套筒式機(jī)械鉆進(jìn)設(shè)備的結(jié)構(gòu),主要分工作室、傳動(dòng)室、校正室三部分,如圖8-5 所示。 機(jī)械掘進(jìn)頂管施工法可降低勞動(dòng)強(qiáng)度,加速施工進(jìn)度,對(duì)黏土、砂土及淤泥等土層均可順利進(jìn)行頂管。但運(yùn)土與掘進(jìn)速度不易同步,出土較慢。遇到含水土層或巖石地層時(shí)因無(wú)法更換機(jī)頭,所以不能使用。 3.水力掘進(jìn)頂管 水力掘進(jìn)頂管的全套設(shè)備安裝在水力掘進(jìn)工具管內(nèi),如圖8-6所示。工具管分為前、中、后三段。前段為沖泥

8、艙,高壓水槍射流將切入工具管的土層沖成泥漿,進(jìn)入泥漿吸口,由泥漿管輸送至泄泥場(chǎng)地。中段為校正環(huán),環(huán)內(nèi)安裝校正千斤頂和校正鉸,校正鉸可使沖泥艙作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),在相應(yīng)千斤頂?shù)淖饔孟?調(diào)正掘進(jìn)方向。后段為氣閘室,是工作人員進(jìn)出沖泥艙(高壓區(qū))內(nèi)檢修或清理故障時(shí),升壓和降壓之用。沖泥艙、校正段和氣閘室之間應(yīng)具有可靠的密封連接。 圖8-5 套筒式水平鉆機(jī)1機(jī)頭;2軸承座;3減速齒輪;4刮泥板;5偏心環(huán);6擺線針輪減速電機(jī);7機(jī)殼; 8糾偏千斤頂;9校正室;10鏈帶輸送機(jī);11特殊內(nèi)套環(huán);12鋼筋混凝土管;13切削刃圖8-6 水力掘進(jìn)工具管1刃腳;2、4格柵;3水槍;5水槍操作把;6觀察窗; 7泥漿吸口;8泥

9、漿管;9水平鉸;10垂直鉸;11上下糾偏千斤頂; 12左右糾偏千斤頂;13氣閥門(mén);14大密封門(mén);15小密封門(mén)在有充足水源和泄泥場(chǎng)地的條件下,水力掘進(jìn)工具管可使飽和土層內(nèi)的頂管過(guò)程大為簡(jiǎn)化。 4.擠密土層頂管 擠密土層頂管是利用千斤頂或卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備將燃?xì)夤艿乐苯訑D壓進(jìn)土層內(nèi), 如圖8-7所示。頂進(jìn)時(shí),第一節(jié)管前端安裝管尖,以減少頂進(jìn)阻力,有利于擠密土層。管尖的圓錐度一般為1:0.3,偏心管尖可減少管壁與土層的摩擦力,也可在鋼管前端安裝環(huán)刀。開(kāi)始頂進(jìn)時(shí),土進(jìn)入環(huán)刀及管內(nèi)形成土塞,當(dāng)土塞達(dá)到一定長(zhǎng)度后,即可阻止土繼續(xù)進(jìn)入,土塞可使頂管不致產(chǎn)生過(guò)大的偏斜。 圖8-7 利用油壓千斤頂擠密頂進(jìn)1千斤頂;2

10、墊鐵;3頂鐵;4枕木;5夾持器;6燃?xì)夤?7管尖;8千斤頂油管擠密土層頂管法適宜在較潮濕的黏土或砂質(zhì)黏土中頂進(jìn),頂進(jìn)的最大管徑不宜超過(guò)150mm,頂進(jìn)過(guò)程中應(yīng)采取措施保護(hù)防腐絕緣層。 5.切刀掘削流體輸送頂管 所謂切刀掘削流體輸送頂管,就是用水加壓或機(jī)械加壓使掘削面土層保護(hù)穩(wěn)定,同時(shí)旋轉(zhuǎn)切削刀掘進(jìn),掘出的土物則采用流體輸送裝置排出,掘削、排泥和頂管同時(shí)進(jìn)行。 壓緊破碎型環(huán)流式掘進(jìn)機(jī)是當(dāng)今世界較先進(jìn)的切刀掘削流體輸送頂管設(shè)備, 其構(gòu)造如圖8-8所示。掘進(jìn)機(jī)前面裝有扇形輻條刀,輻條刀與錐體破碎機(jī)裝配成一體,輻條刀轉(zhuǎn)速為45r/min,破碎機(jī)則以100r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng),掘進(jìn)面的切削與進(jìn)刀

11、破碎同時(shí)進(jìn)行。破碎后的石塊粒徑不大于20mm。 圖8-8 壓緊破碎型環(huán)流式掘進(jìn)機(jī)1扇型輻條刀;2送排泥管;3同軸雙通閥;4破碎機(jī)頭部;5糾偏油缸; 6減速機(jī);7油壓機(jī)組;8電視攝像儀;9密封液注入口;10頂進(jìn)管墊圈切刀掘削流體輸送頂管法的安裝如圖8-9所示,主千斤頂?shù)捻斄νㄟ^(guò)錐體內(nèi)裝滿掘削下來(lái)的土石傳遞給掘進(jìn)面,具有壓緊掘進(jìn)面的作用,使掘進(jìn)面土石層保持穩(wěn)定,掘削土石量可以通過(guò)操縱臺(tái)用增減掘進(jìn)面壓力或頂進(jìn)速度來(lái)調(diào)節(jié)。 方向修正(糾偏)可通過(guò)操縱頂進(jìn)管內(nèi)設(shè)置的兩個(gè)糾偏油缸在上下±1°,左右 ±1.5°的范圍內(nèi),調(diào)節(jié)破碎機(jī)頭部的角度。這種操作是通過(guò)工作坑內(nèi)安裝

12、的激光經(jīng)緯儀將激光射線照射到頂進(jìn)管內(nèi)的指示板上,然后由電視攝像儀不斷監(jiān)視的遠(yuǎn)距離操作方式來(lái)進(jìn)行的。 泥石的輸送由送排泥管、送水管、送水泵和專用排泥泵所組成的輸送系統(tǒng)來(lái)完成,排泥泵通過(guò)變速器控制轉(zhuǎn)速。 圖8-9 切刀掘削流體輸送頂管法安裝圖切刀掘削流體輸送頂管法的特點(diǎn)是適用于各種不同的地質(zhì)條件,只需較小的工作坑                        &

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