城市地下管线施工中顶管工具头的应用及技术发展前景
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浅谈人工顶管的施工技术和应用价值摘要:本文主要描述了顶管技术的应用及其效益特征,结合御东污水管网三标工程实例重点介绍了人工顶管的主要施工技术,分析了人工顶管的优点、存在问题及应对措施,并比较分析了人工顶管和机械顶管的经济效益,得出人工顶管的应用价值。
关键词:人工顶管、施工技术、机械顶管、应用价值顶管技术是一项集电子技术、冶金、地质学、以及化学等多种学科为一体的综合型建筑工程。
近年来,顶管施工技术在建筑行业得到广泛的应用及发展,尤其是是在市政工程的建设中,得到更加广泛的应用。
由于顶管技术不需要挖开地面,在地下进行管道以及公路、铁路的建筑与维修,减少对城市的污染,提高经济和社会效益,因而受到广泛建筑开发商和施工单位的青睐。
A顶管技术在市政工程中的应用及其效益特征Ⅰ适用范围(1)在城市中心地区,或商业繁华街道,以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段,对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时,一般是采用管径8O~600ram的地下埋管工程可使用顶管法施工。
(2)在敷设城市污水管道直径大于500ram时,施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时,可使用顶管法施工作业。
Ⅱ顶管技术在市政管网中的应用目前,在城市管网施工时,许多城市都存在马路反复开挖的现象,严重防碍了市区的交通,困扰了居民生活,缩短了路面的寿命。
配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行,这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度,城市这方面的问题显得尤其突出。
Ⅲ顶管施工技术在市政管网中的应用主要包括:(1)旧城改造过程中,由于多年形成的各种管网相互交错,很多管线地下位置不明,原始资料丢失或不全等因索,市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。
(2)城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹,铁路或江河阻截,需转入地下过渡。
(3)当污水管道直径较大(1000mm以上),而施工现场周边环境受限,无法采用明沟开挖来埋管施工管道。
浅谈顶管施工技术在市政工程的应用和发展发布时间:2022-09-25T02:26:30.275Z 来源:《建筑创作》2022年第4期(2月)作者:李金城[导读] 顶管施工技术近年来在我国快速发展,已是各个城市尤其是大城市的管道首选施工工艺,是一种污染小,破坏小,高效便捷的施工方法。
李金城中铁二十五局集团第一工程有限公司,510405摘要:顶管施工技术近年来在我国快速发展,已是各个城市尤其是大城市的管道首选施工工艺,是一种污染小,破坏小,高效便捷的施工方法。
顶管施工采用液压驱动,施工时噪音小,几乎没有地面沉降,对周围建筑物没有影响,且将作业面转移至地下,从而避免了施工对地上交通的影响,而且在埋深较深的条件下施工成本要远小于开槽式敷设管道。
该文结合鹤山工业城污水处理厂沿省道S270截污管网工程施工实际情况,对顶管施工技术在市政污水处理工程中的应用作了简要阐述,并从管道施工中发现问题,从理论的角度来分析顶管技术在我国管道工程中的前景。
关键词:顶管施工工艺安全质量控制一、工程概况鹤山工业城污水处理厂沿省道S270截污管网工程位于省道S270(K36+480-K39+700段)及共和镇新兴路,根据资料及测量图,S270道路现状为24.5m道路,现按规划36.8m道路进行污水管道设计,新兴路为14m道路。
新建污水管网总长度约3389m,其中顶管长度1878m,DN500顶管903m,DN600顶管975m,明挖埋设聚乙烯三层壁复合增强管长度为1411m、Ⅲ级钢筋混凝土钢承口管100m。
明挖检查井31座,顶管检查井43座,其中顶管工作井20座,接收井23座。
主要解决共和镇工业园区现状污水无序排放、水体污染等问题。
其中S270省道K36+480-K36+880段、K38+635-K38+910段污水管道多次穿越城市主干道安全压力巨大,且管线交叉较多,埋深过深,新兴路K0+056-K0+766段左侧厂房围墙距离管道中心太近,右侧有燃气主管通过。
顶管技术在市政给排水工程施工中的运用同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092摘要:顶管技术是在市政给排水工程中,由于管线铺设、道路建设等需要进行开挖施工的时候,所采用的一种技术手段。
该技术通过顶进的方式,能够有效的对施工路段进行保护,避免传统施工方法所带来的不良影响。
现阶段,顶管技术已经被广泛地应用于市政给排水工程中,不仅可以减少对道路交通的影响,同时也能够减少对周边居民生活环境的影响。
但是,在顶管施工过程中仍然存在着一些问题需要解决,因此,文章首先对市政给排水工程施工中顶管施工的特征进行分析,然后总结了顶管技术在市政给排水施工中的具体运用,以供相关人士交流参考。
关键词:顶管技术;市政;给排水工程;运用引言:目前,顶管技术已经在市政给排水工程施工中得到广泛地应用,并取得良好的效果。
顶管技术具有减少开挖、保护道路交通等优点,对于城市的可持续发展起到很大的推动作用。
然而,由于我国市政给排水工程施工中仍然存在着很多问题,比如施工技术人员缺乏相应的施工经验、施工质量得不到有效控制、地下管线铺设不合理等问题,因此,需要相关工作人员不断地加强学习与研究,在实际工作中将这些问题有效的解决。
一、顶管施工技术的概述顶管技术是指在非开挖施工中,将管道顶进施工的一种技术手段。
通常情况下,顶管技术主要是利用千斤顶的力量将管道顶入到预定的深度。
该技术施工过程中不会对地面交通以及环境造成太大的影响,并且也不会对周边居民生活环境造成太大的影响,因此,该技术在市政给排水工程中应用十分广泛。
通常情况下,顶管施工分为两种形式,分别为明挖法和暗挖法。
其中,明挖法施工又被称为明挖逆作法施工,通常情况下,明挖逆作法施工方法主要是在地面上进行开挖施工,然后再将管道顶入到地下。
与明挖逆作法相比,暗挖法可以有效地降低对交通的影响。
二、市政给排水工程施工中顶管施工的特征分析顶管施工技术主要应用于城市道路、地下通道、桥梁以及地下建筑物等设施的建设中。
顶管行业报告顶管工程是一种地下工程施工技术,通常用于城市地下管线、地铁隧道、水利工程等领域。
顶管技术的发展对城市建设和地下管线的维护起着至关重要的作用。
本报告将对顶管行业的发展现状、市场需求、技术趋势等进行分析和展望。
一、顶管行业发展现状。
顶管技术是一种非常成熟的地下施工技术,其主要特点是不需要开挖地面,通过推进顶管机械将管道推入地下,从而完成管道的铺设工作。
顶管技术在城市地下管线、地铁隧道、水利工程等领域得到了广泛的应用。
随着城市化进程的加快和城市地下空间的日益紧张,顶管技术的应用前景十分广阔。
目前,国内外顶管技术已经相对成熟,各种顶管机械设备也在不断更新换代。
在国内,一些大型的地铁建设项目以及城市供水管网改造工程都采用了顶管技术,取得了良好的效果。
而在国际市场上,顶管技术也得到了广泛的应用,特别是在一些发达国家和地区,顶管技术已经成为地下管线施工的主流技术。
二、市场需求分析。
顶管技术的应用受到市场需求的驱动,随着城市化进程的加快,城市地下空间的利用将变得越来越重要。
因此,对于城市地下管线、地铁隧道、水利工程等的建设和维护需求将会不断增加。
同时,顶管技术相比传统的开挖施工方式具有施工周期短、环境污染小、对周围建筑物影响小等优点,因此在市场上具有较大的竞争优势。
另外,随着科技的不断进步,一些新材料和新工艺的应用也为顶管技术的发展提供了更多可能性。
例如,新型的推进液体、高强度的推进材料等都可以提高顶管技术的施工效率和质量。
因此,市场对于顶管技术的需求将会不断增加。
三、技术趋势展望。
未来,顶管技术将会朝着智能化、自动化方向发展。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断成熟,顶管机械设备将会更加智能化,可以实现远程监控、自动化施工等功能。
这将大大提高顶管技术的施工效率和安全性。
另外,新材料的应用也将会为顶管技术的发展带来新的机遇。
例如,一些新型的复合材料、纳米材料等可以大大提高顶管机械设备的耐磨性、耐腐蚀性等,从而延长设备的使用寿命。
顶管施工在市政管线工程中的应用摘要:顶管施工技术随着城市建设的迅猛发展已经越来越普及,应用的领域也越来越宽。
本文在简单介绍了顶管技术的工作原理、施工特点的基础上,重点分析了顶管技术在市政管线工程中的应用,对于提高顶管施工的质量水平具有一定借鉴意义。
关键词:工作原理;特点;顶管施工;应用0 引言随着我国城市化进程不断加快,城市地下管线扩建、改造工程量不断增加;采用非开挖铺设管道的技术越来越受到人们的关注,由于其不需要开挖地面,交通不断行,对周围的环境影响能减少到最小,在繁华都市的工程建设中,顶管技术独具优势。
因此,在许多领域,非开挖技术,受到越来越广泛地采用。
本论文主要讨论在顶管施工过程中出现的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。
1 顶管施工发展及工作原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的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、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。
与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
2 顶管施工的特点2.1顶管施工最突出的特点就是适应性问题。
针对不同的地质情况、施工条件和设计要求,选用与之适应的顶管施工方式,如何正确地选择顶管机和配套辅助设备,对于顶管施工来说是非常关键的。
2.2顶管法又称为非开挖管道敷设技术,与传统的”挖槽埋管法”相比,开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。
同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。
2.3顶管施工技术优点是不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不影响交通;不破坏环境;施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低;其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
分析市政给排水工程中顶管技术的应用摘要:给排水工程是是市政工程中一个非常重要的系统工程,在城市建设中起着重要作用。
随着地下工程建设的日益发展,对给排水工程的施工要求也越来越高。
顶管技术凭借其噪音小、施工场地小以及对环境影响小的特点在市政给排水工程中得到了广泛的应用。
本文通过对顶管技术应用的分析,进一步对其有所了解。
关键词:市政,给排水,顶管技术我国人口众多,并呈现密集分布的态势,这也使得城市建筑物有着非常高的密集度,所以,对于市政给排水施工的难度也相应较大。
顶管技术作为目前市政给排水工程中应用较为广泛的一项技术,具有噪音小、施工场地小以及对周围环境影响小的特点。
通过顶管技术使管道埋没施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题得到彻底解决,对土层的稳定和环境的保护有着非常明显的优势。
这对当前人口密集、交通繁忙、地下管线复杂、地面建筑物众多的城市生活是极其重要的,它为人们营造了一个舒适、美好和洁净的城市环境。
一、顶管技术1、顶管技术的工作原理在市政给排水工程中,顶管技术是一项非开挖掘进式管道铺设施工技术,其主要施工原理是按设计的方案在管道的沿线设置工作井和接收井,并且在工作井内有坚固的后座设置,把油压千斤顶和要顶进的钢管或混凝土管吊入,将泥浆管、油管、照明等管线接好,再利用油压千斤顶缓慢地顶进,在管节周围利用压浆系统形成泥浆套,在泥浆套中管道可以滑行,在利用激光经纬仪对顶进过程中顶管的方向进行测量,与此同时,顶进、排土、调整要同步进行,一直到钢管或混凝土管被顶进接收井内。
2、顶管技术的工艺流程在市政给排水施工中,顶管技术的主要施工流程是:前期施工准备、测量放样以及复核、工作井施工、搅拌桩施工、准备工作井上下设备安装、吊装工具头下井、调试全套设备、穿墙顶进工具头、对管道的后续吊放、管道顶进和测量控制及纠偏、外运管道排泥和废泥浆、吊放就位下—管节、下段顶管顶进、贯通管道及工具头回收、闭水试验、竣工验收及清场。
顶管施工创新点总结全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:顶管施工是一种地下管线施工的方法,它是将管道从地面上预制好后,通过顶管机的帮助将管道整体地推入地下,从而完成管道的敷设。
这种施工方式具有减少地面破坏、减少交通干扰、提高施工效率等诸多优点,因此在城市建设中得到广泛应用。
顶管施工也存在一些问题和挑战,比如地质情况复杂、施工难度大等。
为了解决这些问题,工程技术人员们通过不断探索和实践,不断创新,提出了许多新的方法和技术,使顶管施工更加高效、安全和可靠。
本文将从顶管施工的创新点进行总结,希望能够为大家了解和学习顶管施工提供一些参考。
一、顶管机的改进顶管机是顶管施工的核心设备,其性能和稳定性直接影响到整个施工的顺利进行。
为了提高顶管机的工作效率和施工质量,工程技术人员们对顶管机进行了许多改进。
他们对顶管机的推进力、推进速度、转向控制等方面进行了优化,使顶管机更加适应复杂的地质情况和工程要求。
他们还研发了智能化的顶管机,通过激光测距、GPS导航等技术,实现了顶管机的自动化控制,提高了施工的精度和效率。
二、管道材料的选择顶管施工中使用的管道材料对工程的质量和使用寿命有着至关重要的影响。
为了提高管道的耐磨性、耐腐蚀性等性能,工程技术人员们通过改进材料的配方和加工工艺,研发了一系列新型管道材料,比如高强度钢管、玻璃钢管等。
这些新型管道材料具有抗压、抗扭、抗冲等特点,能够满足不同地质条件下的施工需求,提高了管道的安全性和可靠性。
三、注浆技术的创新注浆是顶管施工中不可或缺的一项工艺,它可以填补管道周围的空隙,加固管道的支撑,增强管道的稳定性。
为了提高注浆的效果和施工的速度,工程技术人员们不断创新注浆技术。
他们研发了新型注浆剂,提高了注浆的粘结力和硬化速度;他们改进了注浆设备,提高了注浆的均匀性和控制性;他们还优化了注浆工艺,减少了施工的环境污染和人员伤害。
这些创新性举措使注浆工艺更加安全、高效,为顶管施工的顺利进行提供了有力保障。
城市市政雨污管道分流改造中的顶管施工应用摘要:随着我国城市化的不断加快,城市污水的排放量日益增多,这些污水包括生活污水和工业污水,它们中的有机物含量较高,不仅造成了严重的环境污染,也给城市雨、污水管网带来了很大的挑战。
因此,要对原有的雨、污道管进行改造、分流,既要确保工程的质量,又要保证道路的通畅,还能减少沿途的拆迁,最终达到雨、污分流的最终目的;因此,根据当地的实际情况,制定相应的改造计划就成了关键。
而顶管施工可以有效地避免沟槽开挖,使工作面变得更加平整,从而大大的解决了在复杂的环境下,对施工产生较大影响的问题。
城市雨污管道的更新,使城市雨污水得到了更好的处理,对其目前存在的问题进行了分析,从而明确了改造的思路和技术方案,这对于维护城市环境具有十分重要的意义。
关键词:城市市政;雨污管道改造;顶管施工1.排水施工中的非开挖顶管施工技术的应用优势一是有利于提升工程效率、促进投资效益最优化等。
在城市排水工程中采用非开挖顶管项目时,可以提高相关排水工程设备的安装和施工速率。
该方式既可以加速整个工程的施工进度,又可以有效地减少建设费用。
二是不会对施工现场周边居民的正常生活产生显著的影响;与其他施工技术相比,该施工技术使用的是非开挖法进行顶管施工,其占地面积和施工区域都相对较小,特别是在公路、建筑周边地区进行施工作业的时候,使用非开挖法进行顶管施工,不会产生声波干扰,也不会对周围的原有物体造成震动。
由于该工程不需要开挖,且施工过程中不会对周围居民的正常生产、生活造成影响。
2.顶管施工方法2.1.测量放线工程中的测量放线工作由专业的测量队伍负责,对施工管线中线、高程和走向进行控制。
施工之前需要对提供的导线点和水准点进行闭合复测,在复测的结果合格后才能够进行正式的施工。
为保证测量放线的精度,在放线的过程中要严格按照下列步骤进行:一是用导线确定管道中心线位置。
管道的附近存在着控制线和控制点(或者控制线与管道呈直角或者平行状态)时,管道的中心线在直角坐标系的条件下取得。
城市地下管线施工中顶管工具头的应用及技术发展前景
湖北中南市政工程监理有限公司吴宇内容摘要:本文简述了我国地下建设工程顶管施工中最常用的几种工具管:简易工具管、土压平衡式工具管、泥水平衡式工具管的适用原理,各自的优缺点,以及未来发展的趋势。
一、顶管在我国的发展历程顶管施工技术在我国最早是在20世纪40年代左右在上海被应用,最早的管道顶进施工主要是小口径,短距离的顶管。
解放后,1956年上海开始进行手掘式顶管试验,但当时的设备简陋,技术发展缓慢,其中北京最早在铁路路基下顶进钢筋混凝土管,上海首次顶进钢管穿越黄浦江江堤。
60年代北京和上海都有计划的开发和推广顶管技术,而北京地区由于地下水位较低,干法施工的钢筋混凝土管比较成熟。
60-70年代上海基础公司等单位成立科研小组研制顶管新设备,并设计制造两段无绞型封闭式导向机头工具管,形成方向控制,水力机械化出土,触变泥浆减阻二大技术为核心的顶管新工艺,并首次应用于上海吴淞水厂百米顶进,一次穿越110.53m,方向偏差4.0cm,摩擦减小了2/3,管内出土也实现了连续性和机械化,从而解决了上海地区地下水位高,施工难度大,特别是钢筋砼管接头渗漏问题,使顶管技术得以发展和推广。
紧接着在1981年,DN2600的管道穿越涌江,第一次应用了中继环接力方法施工,顶进长度达581m,使长距离顶管技术达到了新的水平。
这以后,我国又从德国、日本等顶管先进国家引进计算机控制,激光指向,陀螺仪定向导技术,使顶管施工技术在工程实例上一次顶进长度达到1120m(使用中继间14个)。
它的成功应用,使我国在超长距离顶管技术方面处于了世界的领先地位。
二、顶管工具管的分类及其实际适用情况工具管是顶管的关键机具,它的主要作用是:掘进、防坍、出泥和导向,不同的工具管有不同的特性。
所以应当依据工程的特点、地质情况和设计要求选择工具管。
工具管分为:简易工具管、挤压式工具管、三段两铰工具管、土压平衡式工具管、泥水平衡式工具管,机械挖掘式工具管。
现就简易工具管、土压平衡式工具管、泥水平衡式工具管作一简单介绍。
(1)简易工具管。
它的工作原理是刃口起切土作用并保护钢筋混凝土管,另外还起导向作用,它主要适用于我国北方地下水位较低,卵石、砾石较多的地质情况。
简易工具管虽然是最早的工具管,但由于该工具管形式存在时间较久,掌握该施工方法的人较多,从而演变和发展出很多种适合实际施工的改造工具管。
如挤压
式、网格式和气压平衡工具管就是由简易工具管经过实践改造而制成的。
因此,简易工具管由于改造方法多,适应性强的特点而被广泛采用。
如遇“上软下硬”截面土质,可在简易工具头上部焊接格栅或挡板抵抗上部流砂,以挖铲或风镐破碎下部硬土和岩石,使简易工具管变成为网格式工具管;如遇淤泥质土,可将工具头前焊接喇叭口,使其成为挤压式机头,减少土体塌方造成施工事故。
(2)土压平衡式工具管。
该工具管采用全封闭的机械化掘进方式,是由盾构机演变而来,我国最早采用的是引进日本伊势基公司的DK式土压平衡大刀盘工具管。
这种掘进机掘进速度快,施工安全,适用土层广,弃土方便,在我国南方珠江三角洲及上海等土质较软、地质变化较大的地区得到广泛使用。
它的工作原理是在工具管的前端刀盘不断转动,工具管顶进,开挖石钻削泥土进搅拌舱,被搅拌成软塑状态的物质土,还可以加入水、粘土或其它物质,使较硬土体塑化。
通过搅拌对具有一定塑性和流动性的弃土,由螺旋输送机排出搅拌舱。
但也有它的不足,土压平衡机头机械化程度较高,必须由熟练的技术工人操作,操作不当,就会因压力过大而造成机头上部土体隆起,或因压力过小而造成土体塌陷。
再就是由于质量要求较高,很多零配体的生产质量,国内目前尚难达到要求,只能从日本进口,因此造价较高,难以迅速推广。
(3)泥水平衡式工具管。
它是土压平衡工具管的互补机型,它的工作原理是刀盘不断转动,进泥管不断供泥水,排泥管不断将有弃土的泥水排出舱,泥水平衡工具管适用于渗透系数小于lO-3cm/s的砂性土,它的施工速度快,可连续出土。
在我国的南方和北方都能使用,其缺陷是工作井的出泥较难。
综上所述,三种工具管各有不同优缺点:简易工具管适用于地下水较低的土质,可改变性大,经济适用,相信在相当长一段时间里还将是顶管施工使用的主要工具头。
土压平衡式工具管因其对硬土及岩石的强大切削功能,及其全封闭的工作舱,使该种工具管的安全性提高,在将来将取代简易工具管成为顶管中主要采用机头形式。
泥水平衡式工具管也因其在砂体中顶进速度快和安全的优势,被珠江三角洲等地下水位高、砂土较多的地区广泛采用。
三、顶管施工法的展望随着我国现代化城市的不断发展,城市地下建设日益繁荣,城市城下建设工程将越来越多,明挖工程对城市交通,地下埋设物,城市建(构)筑物,城市环境等产生很大影响,而暗挖工程尤其是顶管工程,对上述诸方面影响
很小,甚至毫无影响。
顶管施工技术的优越性越来越突出,但顶管工程是一个系统工程,它涵盖岩土工程、地质勘察、土木结构、机械制造、化学灌浆、泥浆配制、自动控制等科学成果,所以还需更多投入研究和实践才能使该技术得以发展和成熟。