拖拉管和頂管

拖沓管和頂管對(duì)于導(dǎo)向鉆（拖沓管)管道鋪設(shè)工藝用于排水工程的研究對(duì)于導(dǎo)向鉆（拖沓管）管道鋪設(shè)工藝用于排水工程的研究綱要：在城市道路上和交錯(cuò)口埋設(shè)地下管線愈來(lái)愈困難。拖沓管工藝的出現(xiàn),防止了道路的開(kāi)挖和對(duì)其余地下管線的破壞，同時(shí)降低了地下管線施工時(shí)對(duì)交通、環(huán)境的影響獲得，可是,這一新工藝的出現(xiàn)應(yīng)有其背景和合用范圍，對(duì)重力流的雨、污水管因排水坡度要求嚴(yán)格而可否應(yīng)用值得商討,本文介紹了拖沓管工藝的特色,剖析了在排水管道工程中應(yīng)用存在的問(wèn)題。重點(diǎn)詞：拖沓管工藝鋪設(shè)管道對(duì)雨；污水管排水功能帶來(lái)的負(fù)面影響導(dǎo)向鉆（拖沓管）管道鋪設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)介用導(dǎo)向鉆機(jī)安裝管道的方法稱之為導(dǎo)向鉆穿越法（拖沓管）。這是一種非開(kāi)挖地面就能夠在地下迅速鋪裝管道的方法。導(dǎo)向鉆進(jìn)的過(guò)程是受三維控制的,經(jīng)過(guò)鉆桿的旋轉(zhuǎn)和一個(gè)特別設(shè)計(jì)的楔形鉆頭來(lái)達(dá)成導(dǎo)向孔的曲線鉆進(jìn)（如圖1）.其施工過(guò)程為:①鉆導(dǎo)向孔啟動(dòng)鉆機(jī)后依據(jù)設(shè)定的鉆進(jìn)路徑和定位儀的指示向前推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鉆頭，需要改變方向時(shí)，只需將鉆頭朝向設(shè)定鉆進(jìn)的方向，由鉆機(jī)向前推動(dòng)到必定距離即可，達(dá)到設(shè)計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度后,即可再旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn).一般只有在需要糾正方向時(shí)才停止旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)后，成孔的軸線為三維蛇形曲線,如圖2所示。②擴(kuò)孔與回拖當(dāng)鉆孔時(shí)由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)裝著楔形鉆頭的鉆桿從地面鉆入，再按預(yù)約的方向到達(dá)目的地后，卸掉鉆頭換上適合尺寸的特別種類的回?cái)U(kuò)器（如圖3所示）.回?cái)U(kuò)器迅速旋轉(zhuǎn)并經(jīng)過(guò)回?cái)U(kuò)器上的多排高壓泥漿噴嘴沖刷孔壁，使之能夠在拉回鉆桿的同時(shí)將鉆孔擴(kuò)大到所需直徑（有時(shí)可能需要進(jìn)行多次擴(kuò)孔），同時(shí)或隨后將需要鋪裝的管線進(jìn)行回拖（圖4）?；赝瞎芫€時(shí)產(chǎn)品管線在擴(kuò)好孔的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁周圍與孔洞之間由泥漿潤(rùn)滑，這樣即減少了回拖阻力，又保護(hù)了管線在回拖時(shí)防腐層的磨損。經(jīng)過(guò)鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最后成孔直徑一般是管徑的1.5~1.7倍(距離越長(zhǎng)擴(kuò)孔越大、管徑越大擴(kuò)孔也越大），所以不會(huì)損害防腐層。可安裝管道的直徑最大可達(dá)1m。③合用管材合用管材不單有PE管、PVC管，此外鋼管也能夠使用該法來(lái)鋪裝。導(dǎo)向鉆(拖沓管）工藝在市政工程的應(yīng)用最近幾年嘉興市里基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)及道路改造迅猛，為了防止道路開(kāi)挖、防止對(duì)地下既有管線的破壞及環(huán)境和交通影響,自昨年開(kāi)始拖沓雨、污水管及通信管在道路及交錯(cuò)口已多次應(yīng)用。在骨干道路及道路交叉口被拖沓的雨、污水管總長(zhǎng)已達(dá)2.16km，管徑630～400mm,埋深2～7m。其造價(jià)(不含井）鉆孔拖沓600～800元/m，PE管材(以管徑630mm為例)700～800元/m.3導(dǎo)向鉆（拖沓管)工藝用于市政工程存在的問(wèn)題及建議拖沓管技術(shù)的應(yīng)用的確便利。道路防止開(kāi)挖、施工方便、工期快、交通、環(huán)境影響小等,可是雨、污水管與通信管不一樣，其管徑，通信管線渺小，雨、污水管粗大，其功能,雨、污水管排放液體，受標(biāo)高和坡度的控制，要求嚴(yán)格。當(dāng)前，被拖沓的雨、污水管都是重力管。雨、污水是在管道的設(shè)計(jì)流水坡度下，依賴重力由高向低自行流淌排放.規(guī)范規(guī)定管底標(biāo)高設(shè)計(jì)與施工偏差管徑1000mm之內(nèi)的不大于10mm.研究拖沓管的工藝和實(shí)質(zhì)操作,因?yàn)殂@桿和被拖沓的產(chǎn)品管擁有必定的剛度,被拖沓的產(chǎn)品管從地面到地下以及鉆桿的退出其軌跡是一條光滑的弧線，所以，被設(shè)定的鉆進(jìn)線是一條弧線（如圖5）。所以，道路交錯(cuò)口兩頭距離短,拖沓管線成型后是一條弧線（長(zhǎng)距離的拖沓管成型后是一條三維的蛇形曲線）。因?yàn)閿U(kuò)孔器自重要，在重力作用下或幾次沖擴(kuò)孔，軸線必定下沉,更為加大了其弧度,地質(zhì)狀況的變化泥漿的沖力難以掌握.在交錯(cuò)口,距離越小弧度越大,埋深越大弧度越大。問(wèn)題1弧線的兩頭與開(kāi)挖管的兩頭相接，弧線對(duì)雨、污水的排放往后就產(chǎn)生了堆積、擁塞，難以清理.問(wèn)題2因?yàn)楸煌享车漠a(chǎn)品管是懸浮于孔道內(nèi)的,泥漿不會(huì)被置換。其空隙之大，長(zhǎng)此以往，泥漿會(huì)浸透固結(jié)，孔道會(huì)坍塌變形，管軸也會(huì)隨之改變，所以管軸及管底標(biāo)高將是與原設(shè)計(jì)完整不一樣的管軸與標(biāo)高，最后將造成管道的排放不暢、堆積、擁塞,路面也可能隨之沉陷。問(wèn)題3拖沓竣工的雨、污水管其軸線、坡度、管內(nèi)底標(biāo)高除裸露的出、進(jìn)口之外均沒(méi)法掌握，也沒(méi)有查收標(biāo)準(zhǔn)，按排水工程也難以查收。所以,拖沓管可否在城市道路雨、污水管中進(jìn)行應(yīng)用值得商討.頂管法地道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各樣阻礙物時(shí)采納的一種暗挖式施工方法。施工時(shí)，先以準(zhǔn)備好的頂壓工作坑(井）為出發(fā)點(diǎn)，將管卸入工作坑后，經(jīng)過(guò)傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中,同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土(見(jiàn)圖［頂管法施工表示圖］）。當(dāng)?shù)谝还?jié)管所有頂入土層后,接著將第二節(jié)管接在后邊持續(xù)頂進(jìn)，只需千斤頂?shù)捻斄ψ阋詰?zhàn)勝頂管時(shí)產(chǎn)生的阻力,整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程便可循環(huán)重復(fù)進(jìn)行。因?yàn)轭A(yù)管法中的管既是在土中掘進(jìn)時(shí)的空間支護(hù)，又是最后的建筑構(gòu)件，故擁有兩重作用的長(zhǎng)處；并且施工時(shí)無(wú)需挖槽支撐，因此能夠加速進(jìn)度，降低造價(jià);特別是采納加氣壓等協(xié)助舉措后，能解決穿越江河和各樣修建物等特別環(huán)境下的管道施工,為世界很多國(guó)家所采納。近幾十年來(lái)，頭部和管節(jié)分開(kāi)頂進(jìn)的盾構(gòu)式工具管的出現(xiàn)，中繼接力技術(shù)的形成，促使了頂管法施工技術(shù)的應(yīng)用，使頂進(jìn)距離愈來(lái)愈長(zhǎng)。美國(guó)在不用中繼接力環(huán)的狀況下,頂進(jìn)距離為588米；聯(lián)邦德國(guó)在用中繼接力環(huán)的狀況下，創(chuàng)建了1210米的長(zhǎng)距離頂管記錄。中國(guó)在1981年4月達(dá)成的穿越浙江省甬江的頂管工程,直徑為2.6米，采納5只中繼接力環(huán)，單向頂進(jìn)581米，終點(diǎn)偏位上下、左右均小于1厘米.70年月在上海金山石油化工總廠海永取水口及污水排水口工程中，采納了垂直頂進(jìn)管道的方法，在杭州灣內(nèi)修筑了進(jìn)、排水口工程，標(biāo)記著中國(guó)的頂管技術(shù)的發(fā)展。頂管施工時(shí)，頂進(jìn)管除遇到橫跨管軸的各樣荷載和力的作用外，同時(shí)又遇到管軸方向擁有偏愛(ài)度的頂力作用,這些荷載和力都以顛簸的形式出現(xiàn)，故管道的構(gòu)造強(qiáng)度一定按顛簸荷載疊加后的雙向應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。頂管法常用鋼筋混凝土管，每節(jié)管的長(zhǎng)度為2。5～3.5米,重量以不超出10噸為宜。頂管接頭一般采納帶有鋼外衣環(huán)的平接式，外衣環(huán)能夠固定在管的一端，也能夠不固定。接頭之間用環(huán)形防水密封圈做防水墊。頂管按挖土方式的不一樣分為機(jī)械開(kāi)挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開(kāi)挖和人工開(kāi)挖頂進(jìn)等。頂進(jìn)的施工設(shè)備主要有頂進(jìn)工具管、開(kāi)挖排泥設(shè)備、中繼接力環(huán)、后座頂進(jìn)設(shè)備等。管道按頂進(jìn)長(zhǎng)度分為一般頂管和長(zhǎng)距離頂管。一般頂管頂進(jìn)距離通常不超出100米，多半使用于城市排水工程中,其長(zhǎng)度配合窨井間距,每50米左右設(shè)一工作坑,頂通后在工作坑內(nèi)砌筑窨井。長(zhǎng)距離頂管在穿越江河或通入湖海底下的施工中，頂進(jìn)距離長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米，要采取中繼接力、管外減阻，以及靈巧控制導(dǎo)向的頂進(jìn)工具管（頂頭）等技術(shù)舉措。頂進(jìn)工具管安裝在管道的前端，起導(dǎo)向出土作用。為了減少總頂力,增添頂進(jìn)長(zhǎng)度，可將工具管和管子分開(kāi)頂進(jìn)。當(dāng)頂進(jìn)距離增大到頂力達(dá)到最大值時(shí)，可增添一其中繼接力環(huán)來(lái)接力。它是一個(gè)將很多扁千斤頂部署成環(huán)形的挪動(dòng)式頂推設(shè)備，安裝在兩段管道之間，扁千斤頂工作時(shí)，后邊的管段成了后座，前面的管段向前頂進(jìn)。在長(zhǎng)距離頂管中，可將管道分紅數(shù)段,段與段之間均設(shè)置中繼接力環(huán),按先后序次逐一啟動(dòng)，使管道分段頂進(jìn)。這樣就能增添總的管道的頂進(jìn)長(zhǎng)度.頂管法施工擁有比開(kāi)槽埋管法對(duì)地面擾亂小的長(zhǎng)處，又有能在江河、湖海底下施工的特色,故自70年月起世界各國(guó)對(duì)頂管施工技術(shù)紛繁進(jìn)行商討和研究，寬泛采納了中繼接力技術(shù)、膨潤(rùn)土觸變泥漿減摩劑、盾構(gòu)式工具管、機(jī)械化全斷面切削開(kāi)挖設(shè)備、水力機(jī)械化排泥、激光導(dǎo)向等技術(shù)和舉措，進(jìn)而使頂管的頂進(jìn)長(zhǎng)度和頂進(jìn)速度愈來(lái)愈大，適應(yīng)環(huán)境也日趨寬泛。1981年，英國(guó)人應(yīng)用仿生學(xué)原理，將蚯蚓行進(jìn)的機(jī)理應(yīng)用到