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顶管施工工艺流程 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-顶管施工工艺流程顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟,以液压为动力将钢管(含多节钢管)或混凝土管从A 点顶至B点的施工工艺,我公司经多次工程实践,形成该施工技术。
工艺特点及适用范围1、路下顶管,路上畅通;2、建筑物下顶管,不影响建筑物使用功能;3、缩短管道铺设周期,降低工程造价显着;4、设备单一,操作简便;5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品;6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。
工艺原理及工艺流程明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。
施工准备测量高程及轴线挖顶管工作坑铺顶管导轨设置顶进后背安装顶进设备及吊放管节挖土顶进测量及纠偏再次挖土(管中土)顶进测量循环作业直致完成。
主要机械设备:吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。
机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。
施工要点1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行,坑的长宽要视土质,被顶管节的直径、长度,机具设备,下管及出土方法而定。
工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外,还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。
一般要求,工作坑上口前缘距路缘≥2m,安放管节后每侧要有1m的工作面,管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间,在有水的环境中要设置水坑及排水设施,工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求,坑底要夯实。
2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成,枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上,枕木间距800?1000mm,钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置,钢轨的间距要视被顶管节的外径而定,一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm,千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面,钢轨安装要平直,前端抬头要有的坡度。
第一节顶管作业工艺【1】地下障碍物处理技术方案顶管施工中地下障碍物的处理是十分重要的工作,如处理不当会严重影响顶管施工的进度和质量。
针对我们选用的机型和比常见的地下障碍物,进行以下采用如下措施:1、在施工范围内有无在用或废弃的管线或构筑物,如有须通过资料和实测确定与顶管管路相冲突,必要时向设计单位提出管路修改意见。
2、孤石:我们在本工程所选用的土压平衡机头前端有检查孔,对软土中的孤石,可以打开检查取走。
在推挤孤石的同时,出会对机头产生反力,操作时应通过仪表和激光点的变化及时发现由推挤反力造成的偏移并通过在角度纠偏来补偿。
3、砼、砖墙:对小体积的C30以下的砼、砖墙均可以切削。
具体操作时降低顶进速度,减少每次切削,通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小,另外切削扭矩也会使机头产生制扭转,应不断改变刀盘旋转方向,使机头不至扭转过大。
4、如遇机型自身操作无法穿越障碍物,应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除,待障碍物排除后,重新顶进。
【2】降水施工设计方案一、施工准备根据该工程实际情况,可分段降水,备用4台5.5千瓦的真空泵,降水设备4套,降水管2.5m长16根,VV4*25电源电缆、配电箱,3寸高压潜水泵,水龙带及水枪、水叉等,做好排水工作。
二、施工工序及施工方法按设计深度插集水管道──连接各个集水管至总抽水管──安装各级泵设备──探测降水深度──挖掘顶管双坑──顶管施工完毕──填实双坑──拆除降水设备及管道。
插管前,首先进行标高测量,钉好控制桩,拉线栓紧,控制插管深度,为了保证降水效果,插管间距在0.8m为宜(指单侧插管)插管完毕,横管与竖管连接采用软管,铁丝绑扎牢固,并用密封胶带包紧,做到万无一失,确保降水设备正常运转,真空泵运行中应派人轮流值班,人员在槽中进行挖坑测试水位下降情况,水位降至设计底标高下0.5m为准。
1、降水设备降水设备主要由井点管、集水管和抽水机组组成。
井点管采用管径为50mm的无缝钢管长2.5米,上端用弯头联管于总管联接,下端配有1米的滤管,滤管管壁钻有直径13-19mm的圆孔,外包两层滤网,滤网用铜丝网制作,滤网外面用粗铁丝网保护。
顶管法施工工艺流程
《顶管法施工工艺流程》
顶管法施工是一种专门用于地下管道施工的方法,它可以在不开挖地面的情况下完成管道的铺设和安装。
在现代城市建设中,顶管法施工已经成为一种常用的管道施工方式,特别是在繁忙的城市街道和人口密集的地区。
顶管法施工的工艺流程大致分为几个步骤。
首先是对施工地点进行勘测和设计,确定管道的布置位置和深度。
然后进行现场准备工作,包括清理地面、安装顶管设备和准备必要的工具和材料。
接下来是进行顶管施工,这个阶段需要精密的操作和严密的监控,以确保管道的正确安装和质量。
在顶管法施工的过程中,需要使用特殊的设备和工具,例如顶管机、液压缸和推土机等。
通过这些设备,可以完成对管道的推送、拉拔和铺设。
同时,还需要使用特殊的管道材料,例如钢管、聚乙烯管和复合管等,以确保管道的耐久性和安全性。
最后,顶管法施工还需要进行管道的连接和封闭工作,以确保管道畅通和密封。
一般情况下,这个过程需要使用焊接、螺纹连接和封口等方法,确保管道的完整性和可靠性。
总的来说,顶管法施工工艺流程是一项复杂的工程,需要经验丰富的施工人员和精密的设备支持。
通过科学合理的施工流程和严格的质量管理,可以确保顶管法施工的安全和高效。
钢筋混凝土顶管是一种用于地下管道施工的管道制品,以下是钢筋混凝土顶管的制作工艺:
原材料准备:准备混凝土原材料,包括水泥、砂、骨料、水和掺合料等。
同时,准备钢筋作为加固材料。
模具制作:根据顶管的尺寸要求,制作相应的钢模具。
模具通常由两部分组成,上部和下部,以便于顶管的拆卸。
钢筋安装:在模具的底部放置一定数量和规格的钢筋,钢筋的位置要根据顶管的设计要求来确定。
浇筑混凝土:在钢筋上方浇筑混凝土,确保钢筋被完全覆盖。
同时,要用振动棒进行振捣,确保混凝土的密实性。
养护:顶管在浇筑完成后需要进行养护,保持一定的湿度和温度,以确保混凝土的强度和稳定性。
拆模:经过养护后,混凝土达到一定强度后,可以拆除模具。
表面处理:顶管的表面可以进行必要的处理,如清理、刷涂等,以保证表面的平整和美观。
检验和验收:制作完成后,要进行顶管的检验和验收,确保顶管符合设计要求和标准。
钢筋混凝土顶管制作工艺要求严格,需要确保混凝土的强度和质量,以保证顶管的安全和使用寿命。
同时,在制作过程中要注意环保和安全,避免对环境造成污染和对人员造成伤害。
顶管施工工艺流程顶管施工工艺流程顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟,以液压为动力将钢管(含多节钢管)或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺,我公司经多次工程实践,形成该施工技术。
工艺特点及适用范围1、路下顶管,路上畅通;2、建筑物下顶管,不影响建筑物使用功能;3、缩短管道铺设周期,降低工程造价显著;4、设备单一,操作简便;5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品;6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。
工艺原理及工艺流程明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。
施工准备??测量高程及轴线??挖顶管工作坑??铺顶管导轨??设置顶进后背??安装顶进设备及吊放管节??挖土顶进??测量及纠偏??再次挖土(管中土)顶进??测量循环作业直致完成。
主要机械设备:吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。
机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。
施工要点1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行,坑的长宽要视土质,被顶管节的直径、长度,机具设备,下管及出土方法而定。
工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外,还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。
一般要求,工作坑上口前缘距路缘≥2m,安放管节后每侧要有1m的工作面,管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间,在有水的环境中要设置水坑及排水设施,工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求,坑底要夯实。
2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成,枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上,枕木间距800?1000mm,钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置,钢轨的间距要视被顶管节的外径而定,一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm,千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面,钢轨安装要平直,前端抬头要有0.5-1.0%的坡度。
3、顶进后背:后背的坚固与否直接影响顶管的效果,所以,后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要,后背由后背桩及后背梁,后背桩后面的夯实土所组成,后背桩一般以钢轨代替,埋入坑底以下1.5m左右,桩后填土分层夯实,后背桩平面垂直于顶进方向的轴线,钢制后背梁放在桩前的导轨上。
顶管一、管道施工工序顶管法是用大功率的顶推设备将新管顶进至终点来完成铺设任务的施工方法,其工序如下:(1)铺设前在管段一段建造工作坑(竖井)。
(2)工作坑内布置后背墙、千斤顶,讲管道放在千斤顶前面的导轨上,管道最前端安装工具管。
(3)调整好管道高程和中心位置,开启千斤顶使工具管的刃角切入土层,然后工人进入工作面挖掘刃角切入土层的泥土,并将弃土通过外运设备运至地面。
二、顶管设备(1)千斤顶:分活塞式和柱塞式两种,多采用液压千斤顶(2)高压油泵:(3)顶铁:把千斤顶几个点的推理均匀分布到钢筋混凝土管端面,按位置和作用不同分为顺铁、横铁和立铁(4)刃角:安装于首节管前端,先贯入土中以减少贯入阻力,有外壳、内环和肋板组成(5)机头:掘进机,切开土层并向前推进的机构,主要有水力切削式机头、土压平衡式机头和泥水平衡式机头①水力切削式机头✧水力切削式有三矫式和套筒式✧三铰式由控制室、操作间和冲泥舱三段组成,用于管径1200~~3000mm饱和软土层✧套筒式由两段组成,两段之间放套筒,套筒与第一段之间上下安装纠偏千斤顶,水平方向设置铰链②土压平衡式机头✧切下泥土中注入流动性和不透水性的作泥材料,是切下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱,并保持压力平衡挖面土压✧适用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制较严格地区③泥水平衡式机头✧与土压平衡式机头类似✧挖掘面稳定、地面沉降小、可以连续出土,但因泥水量大,弃土的运输和堆放比较困难三、顶管施工方法1、按铺设管道口径分类(1)小口径顶管法(管道内径小于800mm管道)①挤压类施工法:✧管段形状有锥形挤压(管尖)和开口挤压(管帽)✧锥形挤压正面阻力大,易偏差,无需排泥✧开口挤压正面阻力小,顶进是土体挤入管内形成土塞,及时排除土塞以减少正面阻力✧挤压类施工法适用于软土层,如淤泥之土、沙土、软塑状态的黏性土,不适合用于土质不均匀或混有大小石块的土层②螺旋钻输类顶管法:✧管道前段管外安装螺旋钻头,钻头通过管道内钻杆与螺旋输送机连接,可以边切削、边顶进、边输送✧适用于砂性土、砂砾土以及呈硬塑状态的黏性土③泥水钻进顶管法:✧采用切削法钻进,弃土排放采用泥水✧采用碎石型泥水掘进机,一次可顶进100m以上,偏差小✧泥水由输送管和排泥管排放✧适用于硬土层、软岩层及流沙层和极易坍塌的土层④扩管法:✧先顶进小直径管✧然后小直径管末端接扩管器,再把所需管道顶进去✧或者扩管器安装在所需管道前端(2)大口径顶管法✧构筑顶进工作坑✧管道前段挖掘土层,向后方运弃土✧与小口径顶管法施工方法相同2、按开掘工作面的施工方法分类(1)敞开式✧适用于土质条件稳定,无地下水干扰,工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方和涌水等现象(2)封闭式✧适用于土质不稳定,地下水位高,工人不能进入挖掘✧将挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开✧在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等,借助此压力支撑开挖面,以稳定土层、防止塌方、涌水、控制地面沉降四、管道施工接口1、钢管接口一般采用焊接接口。
顶管法施工基本原理及施工过程顶管法施工是继盾构法施工之后发展起来的一种非开挖施工工艺。
近年来,越来越多的顶管机在地下空间开发中被广泛运用,顶管机主要包括土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式顶管机,不同顶管机适合的地层不同,其在施工参数的控制精细度上也存在差异,应根据不同工程地质条件选择适合的顶管掘进机。
土压平衡顶管掘进机施工先由始发井中的顶进设备推动工具管前进,利用刀盘切削掌子面的土体,切削后的松散土体落入土舱内,利用搅拌棒的转动将其搅拌成具有一定可流动性的半固体状态,形成一定的土压力;再通过螺旋运输机输出土体。
土压平衡顶管机的工作原理是以工具管内土仓压力平衡开挖面处地层的地下水压力和土层压力的施工原理。
通过控制出土量或顶管机的顶进速度,控制密封土舱内的土压力值,可通过土压计测得,使此土压力值与掌子面前方的静止土压力和地下水压力之和保持平衡;或者向密封仓内注入符合设计要求配合比的混合料,达到充满泥仓的泥土混合体平衡地下水压和正面土压的目的,从而保证掌子面的稳定,防止地表产生过大的沉降或隆起。
顶管法施工过程顶管法施工技术是一门复杂综合性的技术,需要多工种协调配合实施。
土压平衡顶管机主要由机头、后顶设备、电气控制系统和螺旋输送机构成。
其中机头是一个钢结构圆筒,主要进行切削顶进面的土体和维持开挖面平衡的工作。
后顶设备的主要组成部分为底座、油缸组、液压动力泵和顶进机等,是顶管机的动力系统,主要负责各个管节不间断顶进的工作。
电气控制系统是顶管机的中枢系统,负责机械设备的协调运转。
螺旋运输机也是土压平衡式顶管机一个重要组成部分,是顶管机的运输系统,它负责将切削下的土体输送出隧道,通过控制螺旋输送机的转数来调节出土量,以达到置换地下空间的目的。
顶管法施工过程是在上述各组成部分有机协调配合下完成的隧道开挖。
顶管法施工工艺流程:首先主油缸的千斤顶顶推工具管穿过始发井的穿墙洞把工具管压入土体中→进入工具管中的土体以人工和皮带机装车,用小车运出管道,然后利用卷扬机吊出工作井→当千斤顶达到最大伸长距离时,全部缩回,放入顶铁,千斤顶继续顶进→如此反复不断加入顶铁,工具管不断进入土层深部,当工具管和第一段管节几乎全部顶进土体后,吊除全部顶铁→然后将第二段管节吊入工作井,安装上止水设施,顶接在第一段管节后面,继续顶进→如此循环往复施工下去,直到顶出接收井穿墙洞。
(一)顶管施工工艺方法1、顶管施工工艺流程顶管的施工工艺及流程图2、顶管设备的安装与调试顶管施工质量的好坏与设备的安装精确度有直接的关系。
安装前,根据已知的控制点、标高,准确无误的测放出进出洞口的标高和顶管的轴线,并依此测放设备的安装位置。
导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。
在正式顶进前对掘进机、油(1)导轨导轨安装保证水平位置和顶管轴线重合,同时保证标高符合设计要求,导轨的前段尽量靠近洞口,并安装焊接牢固,用支撑在导轨左右两侧固定好。
安装后的导轨轴线和标高误差小于2mm;主顶油缸和后座的安装也要满足牢固的要求,其水平和垂直误差小于10mm。
在土体较软的施工段,用砖块和水泥浆砌成一个圆弧形托作为延长导轨,其导轨面与基坑导轨相一致,防止机头出洞以后产生偏低的情况。
(2)止水胶板止水胶板的安装必须保证胶板的圆心和顶管洞口轴线重合,压紧胶板的钢环板中心也必须保证和洞口轴线重合,使工具头进洞时胶板切入均匀,保证泥浆和土体不从此处流出。
(3)后靠背基坑导轨安装好以后就可以安装后靠背。
后靠背安装要注意使其表面与基坑导轨轴线保持垂直。
然后安装主顶油缸架,其前端必须搁在基坑导轨上,后端与后靠背保持一定距离后并用木块垫平稳固。
最后再把主顶油缸一一安装在油缸架上。
(4)操作平台在主顶油缸架的上方搭上一个平台,安放主顶油泵、电源箱等,再接下来把油管及油泵电源接上。
(5)安装顶管机、调试一切就绪后,把顶管机吊下基坑,尽量靠近主顶油缸处就位。
这时边接电源,边安装全站仪。
然后,进行顶管机试运转,打开主顶油缸将顶管机慢慢地往前推,当刀盘距洞口约70~80cm时停下。
(6)人员准备<1>无论是土压顶管机还是泥水顶管机,其作业班的核心人员有三个:一个是土建技术人员,他负责测量、记录和全面管理。
另一个是机修工,他负责机头内的操作。
再有一个就是电工,他负责主顶油泵的操作。
电工和机修工的操作岗位也可以对换,他们俩的另一个任务是负责顶管机械设备的维修、保养和故障处理。
专业顶管工程施工
顶管工程施工过程一般包括以下几个步骤:
1. 起井:在地面选择合适的位置,进行起井施工,即在地面挖掘一个井口,用于进出施工人员和设备,以及吊装管道和支撑结构。
2. 定位:确定管道的敷设路径,并在地下进行相应的勘测和标定,确定施工的具体位置和方向。
3. 开挖:在地下开挖深槽,根据管道的尺寸和要求,在地下开挖适当宽度和深度的深槽,以便放置管道和支撑结构。
4. 搭设支撑结构:在深槽底部搭设支撑结构,如钢架、木架等,用于支撑管道和保护施工人员的安全。
5. 敷设管道:将管道逐段运输至深槽底部,通过吊装等方式放置到支撑结构上,逐步完成管道的敷设工作。
6. 完工验收:在管道敷设完成后,进行相关的试验和验收工作,确保管道的质量和安全性符合标准要求。
顶管工程施工中需要注意以下几点:
1. 安全第一:在整个施工过程中,要严格遵守安全规范,加强安全管理,防止发生事故。
2. 环境保护:在施工现场要加强环境保护,防止对周围环境造成污染和破坏。
3. 质量控制:要严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保管道的质量和安全。
4. 施工组织:合理组织施工过程,做好协调和配合工作,提高施工效率和质量。
顶管工程作为一种先进的地下管道施工方法,其应用范围广泛,效率高,成本低,受到广泛关注和认可。
通过不断的技术创新和经验总结,顶管工程在地下管道敷设领域的应用将得到更大的推广和发展。
顶管施工方案一、顶管范围及主要施工内容本工程为鄞州路已建W6-1~钱湖南路已建W51主要穿越路基、河流。
管径采用ø900的钢筋砼F型承插管,全长约1300米,顶管工作井10只,接收井7只.一、顶管前准备工作1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出选定,必须确保安全,保证质量,经济适用,节约用地。
2、顶管的施工顺序,应从整个排水系统考虑,一般宜从下游开始,在进行起始掘进段顶管时,应选择施工条件较好、技术风险较少,顶程较短的地段进行,同时作必要的现场技术数据的测试和分析工作,以便了解地下实际土质,适应施工环境,掌握顶管设备运转规律,合理组织操作人员,通过起始掘进段的顶进小结,进一步调整各项施工技术参数,优化下一步顶管施工工艺。
3、所有顶管设备必须经过维修保养,经检验合格后方可运入施工现场。
在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试,在顶进中必须贯彻例行保养制度。
4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求,根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。
5、在综合考虑了上述各种因素后,合理选择顶管和施工方法。
二、顶管施工顺序及工艺流程一、施工顺序基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进顶进工艺流程:沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进,吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管,吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环──同上继续再顶──出洞,顶管机与管节分离。
三、顶管设备安装(1)顶管机头选型本施工段管道内底标高,管顶覆盖厚度已达到要求。
根据地质状况及实际情况,拟采用多盘土压平衡式机头,头部有4个切土切刀盘,机头出土采用刀盘切削原状土,(2)顶力估算按采取管壁外侧同步注入触变泥浆处理,手掘式顶管所引起的阻力R2=F2。
顶管施工工艺工法摘要:在管道施工中,顶管施工已经成为管道施工工艺中不可缺少的一种特殊工艺。
比如穿越铁路、公路、河流等障碍物无法采用明挖施工时采用的一种特殊的管道施工法。
顶管施工首先要制作工作井和接收井,井完成后开始安装吊装和顶管设备,设备安装调试完成后,开始下管掘进顶管。
关键词:顶管施工工艺工法2.顶管施工工艺流程及工法本文以手掘式顶管来阐述顶管施工的基本工艺工法。
2.1顶管施工工艺流程图(图2.1)2.2顶管设备安装与调试(图2.2工作井布置图)安装前,根据已知的控制点、标高,准确无误的测出进出洞口的标高和顶管的轴线,并依次测放设备的安装位置。
导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。
A.主顶装置主顶装置有主顶油缸、主顶油泵和操纵台及油管等四部分组成。
主顶油缸是管子推进的动力,主顶油缸的压力由主顶油泵通过高压油管供给,主顶油缸的推进和回缩是通过操纵台控制的。
B.环形顶铁环形顶铁的主要作用是把主顶油缸的推力较均匀的分布在所顶管子的断面上。
C.导轨导轨是由两根平行的箱型钢结构焊接在轨枕上制成的。
它的作用是使推进管在工作井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土中,并让环形顶铁工作时能有一个可靠的托架。
D.后靠背后靠背是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体。
后靠背和顶管轴线必须垂直,背面如果有空隙用素砼填实。
E.油缸架在主顶油缸架上方搭一平台,此平台上安装主顶油泵、电源箱等。
接下来把油管及油泵电源接上试车。
图2.1顶管施工工艺流程图2.3顶进与纠偏1、待用砼管2、顶管工具管3、砼管节4、洞口止水圈5、导轨6、环形顶铁7、主顶油缸8、主顶油泵9、激光经伟仪10、后靠板图2.2工作井布置图2.3.1顶进操作工艺流程:2.3.2管道顶进及纠偏:顶进施工,应严格控制前5m管道的顶进偏差,其左右及高程偏差均不能超过5mm。
管道顶进中发现管道偏移要立即采取措施纠正。
要依照“随偏随纠,在顶进过程中纠偏,一次纠偏量不能过大”的原则。
顶管施工工艺技术一、顶管施工工艺流程顶管施工工艺流程如下图所示:图-1 管道顶进施工流程图二、顶管机安装 管节吊放下井 管节套接 主顶千斤顶回缩 主顶站顶进 工具管起动出土 联结各类管节 垫铁吊放下井 停止出土、回缩千斤顶 吊出垫铁、后移分压环 关闭电源、拆除所有管线 管节吊放下井 压浆系统运行 不 足 吊放 管 节长度(一)工作井导轨设置工作井根据土质、管节重量及地下情况,做好基础,以防止工作井底下沉,导致管节顶进位置的偏差。
导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进,保证管节在出洞之前位置正确。
另一作用是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可靠的托架,导轨安装牢固与准确与否对管节的顶进质量影响较大。
因此,安装导轨必须符合管节中心、高程各坡度的要求。
本工程采用4米长双排28#槽钢作导轨,导轨间距165.7cm。
(二)后背墙加固结构工作井的后墙后背作为千斤顶的支撑结构。
因此,后背要有足够的强度和刚度,且压缩变形要均匀。
安装时应满足如下要求:作后背的混凝土壁平整,使墙面与管道顶进方向垂直。
(三)顶进设备安装(1)为把主顶油缸的反力分散地均布在混凝土后座墙上,不让混凝土后座墙由于压力集中而损坏,在主顶油缸和混凝土后座墙之间,设置一块后靠板。
后靠板主要由前后两块面板(20㎝的厚钢板)和竖向及周边的肋板(18#槽钢)及吊耳组成。
后靠板安装时,要与主顶油缸保持重直,并在与混凝土后座墙之间垫一块8CM厚的木板。
后靠板如下图所示:图2后靠板设置示意图(2)工作井导轨安装基坑导轨是安装在工作坑内为顶管提供一个基准的设备,导轨支座预埋在基坑底板混凝土内,以便在顶管时不会导致导轨发生移位或者下沉。
导轨本身必须具备坚固、挺直,管子压上去不变形等特性,材料用工字钢,根据施工经验,采用铁轨制作导轨不易变形,能较好地满足施工要求,主要由整平螺栓、轨道、轨枕三大部份组成,如下图:图3 工作井导轨设置图导轨用型钢和P38以上钢轨制作,钢轨焊于型钢上,型钢用螺栓紧固于钢横梁上,以便装拆。
改进市政工程施工工艺—记顶管施工顶管施工是一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、地面建筑物以及地下管线等。
随着顶管不断发展,顶管施工技术已逐步发展成为一种以气压平衡、泥水平衡和土压平衡为理论基础的非开挖施工技术。
顶管掘进机形式也得到了进一步细化。
目前,顶管施工技术已成为一种常规的施工方法被采用,自来水管、煤气管、动力电缆、通信电缆和发电厂循环系统等许多管道也采用了顶管施工技术。
尤其是污水治理工程中顶管施工技术得到了普遍使用。
长距离大口径顶管、小口径微型顶管、曲线顶管也得到了长足的发展,成为顶管家族中的骄傲。
在临汾市污水处理厂改扩建工程截污管道施工过程中,我公司抓住机遇,通过学习考察,将理论和实践相结合,改变过去落后的手掘式顶管方法,采用了相对较为先进的挤压式施工工艺和一系列新的施工设备,大大提高了施工进度、质量、安全等各方面要求,实现了长距离大口径顶管的市政管线施工的目标。
一、顶管管材为保证顶管工程的进度、安全、质量要求,首先我们对顶管管材上进行了改进,在过去传统的钢筋砼顶管管材上增加了钢承插和橡胶密封圈,有效保证了管道的强度和密闭性。
管径从1米到3.6米全部进行了更新和改进。
二、工作坑和接收坑工作坑是安放所有顶进设备的场所,也是顶管掘进机的始发场所。
接收坑是接受掘进机的场所。
因此,顶管施工前必须首先在顶管线路上按设计标高修建工作坑和接收坑。
根据设计图纸要求,在本次工程施工中,全线采用钢筋砼沉井法。
在沉井施工工程中,我公司引进了先进的机械设备长臂挖掘机,有效保证了沉井施工的进度和安全性。
1、制作工艺流程:放线→基坑开挖→夯实基底→刃脚砖模→安设刃脚铁件、绑钢筋→井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→拆砖座。
2、下沉工艺流程:下沉准备工作→设置长臂挖机、排水泵→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、核对标高→降水→设集水井、铺设封底垫层→绑底板钢筋、隐检→底板浇筑混凝土。
工作坑沿顶管路线前顶方向须设置予留洞口;反向加垫后靠背,圆形井壁或钢板桩井施工的一般须在井壁和后靠背之间加设后背墙。
三、管道顶进施工工艺顶管掘进机及其顶管施工的主要配套设备挤压式顶管施工工艺1、顶管工程力学参数的确定顶管管道承受的阻力,包括工具管切土正压力和管壁摩擦阻力,依据设计要求,在考虑安全系数及地下工程的复杂性和不可预见因素的前提下,计算最大控制顶力顶力计算:通常确定机械顶管总顶力,使用经验计算方式:P=NGL其中:G—单位长度管体自重(KN/m)N—土质系数P—总顶力L—最长顶距2、顶进设备的选用顶管施工的主要配套设备有主顶设备、基坑导轨、千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。
千斤顶是掘进顶管的主要设备,考虑到为避免千斤顶故障而影响工程进度,故采用两套设备。
千斤顶在工作坑内的布置采用四台上下并列式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线防止产生顶时力偶,造成顶进偏差。
根据施工经验,顶管上半部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的上下1/4~1/5处为宜。
高压油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力为62Mpa的ZB-500塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程。
顶铁是顶进作业不可却少的设备,有环型、U型顶铁之分,它放置在顶管管材和主顶设备之间,起到将顶力分散并将顶力均匀作用与管材,进而保护管材并延伸主顶设备作用力的作用。
起重设备架设在工作坑上空,为的是将顶管管材运到工作坑内。
注浆设备的采用是顶管施工的重要一环,在顶进过程通过对含有注浆孔的管道注浆使管道周壁形成环形的泥浆套,从而降低了顶进阻力,既保护了管材又使得长距离大口径顶管成为可能。
此外,输土装置、测量系统、洞内通风和照明设施也是施工中不可忽略的环节。
3、进出洞口措施顶管顺利进出洞是顶管成功的基础,我们考虑到土质条件,提出以下进出洞口措施:1)沉井时如造成洞口周围地基塌陷,应进行回填粘土压密加固,必要时加以管井降水疏干土体水分。
2)为使出洞口在施工中不发生泥水流失,洞口止水装置必须良好,必须做到:止水胶圈安装平整牢固,水密性良好;止水胶圈安装位置必须与管道在同一轴线。
3)为了确保工具管安全进出洞,尽量避免泥水流失,造成地面塌陷,在必要时,我们可以对洞口外的土体采取压密注浆进行加固。
4、触变泥浆施工触变泥浆施工是挤压式顶管区别于手掘式顶管的核心之处。
为了减小管道外壁的摩阻力,一是必须在钢承口管外壁打蜡(减小管道外壁的摩阻力和防吸水增加压力);二是管道外围压注触变泥浆。
触变泥浆压注力和耗量:触变泥浆的压注力应与注入土层的土体压基本相当或略大,而触变泥浆的耗量亦应略大于或等于地层土体的损失量。
触变泥浆的配比及拌制:1)根据以往施工经验及多次试验,调整成品膨润土的配合比;2)泥浆的拌制要均匀。
首先将定量的水放入拌和桶内,开动拌和机徐徐投入膨润土,拌和2-3分钟,继续搅拌7-8分钟,即成泥浆。
制成的泥浆排放入贮浆池内贮存12小时,使膨润土、水、碱发生置换作用,形成稳定性良好,且有一定粘度的泥浆,使用时用泵压至管道外围。
为了防止贮浆池内泥浆离析,应间歇地对贮浆池内泥浆进行搅拌。
3)触变泥浆的压注方法:采用在顶管工具管压浆、中继环补浆的方法,对工具管压浆要与顶进同步,以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆层。
中继站补浆是在已有泥浆层的基础上改善泥浆层,补充其损失量。
工具管尾部第一压浆孔后的10m处设置第一道补浆孔,此后每隔6m通过管节上的补浆孔补浆,以保证管道处围空隙充满触变泥浆,补浆始终要坚持从后向前补压和及时补浆的原则。
对于各层土质,特别在夹砂土层施工时根据其渗透系数充分考虑泥浆的损失,调整注浆压力和注浆量。
5、顶管推进1)最大允许推顶力顶管中推顶力不仅受设备的制约,而且受工作井后靠土体稳定的允许反力和管材轴向承压力的限制,因此在顶管施工中允许推顶力应受诸多因素中的最小允许承载力来决定。
6、接口安管前再次检查管子接口的槽口尺寸,橡胶圈和衬板的外观和质地。
确认合格后方可使用。
接管时可在接口外均匀涂上抹薄层硅油等橡胶无腐蚀性的润滑材料以减小摩阻力,承插接管时加力要均匀,应保证橡胶圈不移位,不反转,不露出管外,顶管结束后要按设计要求对管接口进行处理。
7、顶管施工顶管施工质量的好坏与设备安装的精确度有直接的关系。
安装前,应根据已知的控制点、标高,准确无误地测放出进出洞口的标高和顶管的轴线,并依此测放设备和安装位置。
导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。
1)、准备工作:A、机械顶管后背工作坑验收合格后,安装顶管设备,首先安装后背。
(1)机械顶管后背结构为:沉井墙+混凝土+后背铁。
(2)在沉井墙壁前垂直地面放置后背铁,后背铁与沉井墙面之间的空隙10cm和预留孔洞以C30素混凝土浇灌填充。
(3)顶进坑后背要有足够的强度,在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力;(4)后背墙表面要平顺,并且垂直于顶进管道的轴线,避免产生偏心受压。
B、导轨安装导轨安装是顶管施工中一项重要的工作,安装的准确与否直接影响管道的顶进质量。
(1)将钢质导轨平铺于沉井底板之上,测量导轨的中线位置与高程偏差,其允许偏差为:导轨内距:±2mm;中心线:3mm;顶面高程:0~3mm。
(2)两导轨要平行、等高,其纵坡与管道设计坡度一致;(3)使用30#工字钢稳固导轨,工字钢一端须牢牢抵在工作坑侧墙上,另一端与导轨焊接,每根导轨不需少3根工字钢。
(4)安装后导轨要牢固,不得在顶进施工中产生位移,且需设专人经常进行检查;C、止水环安装为防止推进机入洞时泥砂涌入工作坑,在顶进方向的墙壁上需安装止水环。
首先,进行测量,确定止水环安装的位置;其次,将止水环底圈固定到墙壁上,用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙;然后,在底圈上固定防水橡胶板;最后,安装止水圈压板。
在推进机入洞之前才允许将止水环内的墙壁凿除。
D、掘进机就位用吊车吊装顶管机,将顶管机放入顶进坑内的导轨上,顶管机前端距井壁约300mm。
就位后先检查顶管机的轴线是否与机坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持一致,发现偏差立即调整。
无误后再进行顶管机电路、油路、注浆系统的安装调试。
E、开洞门工具管进洞:开始顶进前,必须对所有设备进行全面检查,并经过试运转无故障后,方可开门进洞。
开始顶进前,先在洞口安装好止水装置,然后拆除24砖墙封门,随即推进工具管入洞。
工具管进洞时,严格控制顶进偏差,10m以内中心偏差不得大于0.3cm,高低偏差宜抛高0-0.3cm。
若达到上述要求,应拉出工具管,作第二次进洞。
F、安装管节:管节安装前认真检查,确认质量合格后方可使用。
管道接口为“F-C”形接口。
安装管节前,应先安装止水胶圈,在管节端面粘贴好松木衬垫,再将管节吊放在轨道上稳好,使管节插口端对正前管的承口中心,缓缓顶入,直至两个管节端面密贴衬垫,并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好,如发现损坏,应重新安装,确认完好后方可布置顶铁。
G、工作面工艺:顶进管节的方向和标高控制,主要取决于挖土操作,顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率,更重要的是影响质量控制。
因此,熟练的操作工是重要的技术力量。
H、顶进:顶进施工,应严格控制前5m管道的顶进偏差,其左右及高程偏差均不能超过0.3cm,在顶进过程中若产生偏差,应及时纠正。
要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。
纠偏不得急于求成,应逐步进行,必须坚持“勤测、勤纠”的原则。
顶进应与管外围注浆同步进行,其原则是先注浆,后顶进,随时顶进,随时注浆,以保证管外围充满泥浆套,充分发挥减阻和支撑作用。
顶进速度一般为3-4cm/min,最大不超过5cm/min。
管道顶进到离工作井井壁50cm时,应下管焊接,回程加顶铁,然后继续顶进。
8、在顶进时应注意以下几点1)、随时注意主泵压力的变化,当发现压力突然上升时,应立即停止顶进,查明原因,以防发生意外。
2)、千斤顶的伸长值,不得超过临界冲程。
3)、应连续顶进,不得长时间停歇。
4)、根据土质进行挖土控制,随挖随顶,顶进时及时补浆,并注意注浆压力及注浆量的控制。
5)、加强对顶进速度的控制,加强监测,及时控制,纠正偏差。
6)、停止顶进时,一定要使挖掘面保持一定的压力,防止土体塌方,尤其是出洞时,更应注意这个问题。
7)、在掘进过程中,应注意地下水压力的变化,及时采取相应的对策,务必使挖掘面保持稳定,同时还要注意挖掘面稳定与否。
为防止突然出现较大地下水造成管内施工人员的生命安全,每个工作井内顶管施工时必须布置2台4寸清水泵备用。
8)、管内通风:顶进距离较长时可能管内会有缺氧现象,当顶距超过100m时,需利用离心式送风机向管内送风,以确保管内施工人员的人身安全。