人工掘进法顶管施工
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顶管施工安全技术交底市政基础设施工程——顶管施工安全技术交底编号:工程名称:分项名称:交底人:交底内容:一般要求:1.管径小于或等于800mm时,不得采用人工方法进行掘进。
对于敞开式掘进顶管,必须采取降水等控制措施以应对土层中的水。
在人工挖土时,如果土质为砂、砂砾石,应采用工具管或注浆加固土层的措施。
在顶管施工中,渗漏、遗洒的液压油和清洗废液等应及时清理,以保持环境清洁。
采用密闭式掘进顶管时,管口与掘进机、中继间的连接和管道间的接口必须严密,不得漏水。
在施工前,应根据顶进方法、管径、最大顶力等对后背结构、顶进设备、中继间等进行施工设计,确定安全技术措施,并制定监控量测方案。
利用已完成顶进的管段作后背时,顶力中心应与已完成管段中心重合;顶力必须小于已完成管段与周边土壤之间的摩擦阻力;后背管口应衬垫可塑性材料保护。
在城区、居民区、乡镇、机关、学校、企业、事业单位等人员密集区和穿越房屋、轨道交通、铁路、道路、公路和地下管道等建(构)筑物时,宜采用密闭式机械掘进顶管。
施工过程中应按监控量测方案的要求布设监测点,设专人对施工影响区内的地面、地下管线和建(构)筑物的沉降、倾斜、裂缝等进行观察量测并记录,确认正常;发现异常应及时分析,采取相应的安全技术措施。
设备与辅助装置:2.在施工前,应根据顶进中的最大顶力选择顶进设备和辅助装置。
同时,必须对顶进设备和辅助装置进行检查,并进行试运行以确认其合格性。
安装导轨时应安装在稳固的基础上,导轨应安装直顺、牢固。
对于设在混凝土底板上的导轨,应在混凝土达到设计强度的50%,且不得低于5MPa时,方可安装。
拆除顶进设备必须在停机、断电、卸任后进行;拆除的设备和材料,应随时运走或按指定地点码放整齐。
顶进设备和辅助装置应完好;防护装置应齐全有效;后背结构及其安装应符合施工设计的要求;油泵压力表使用前应经具有资质的检测单位标定,并形成文件。
以上是顶管施工安全技术交底的内容,施工方应认真遵守,确保施工过程中的安全。
某某工程过路顶管工程顶管专项施工方案编制人:审核人:审批人:施工单位:2024年月日某某工程过路顶管工程方案一、编制依据1.建设单位提供的施工图纸2. 相关行业施工技术规范3.《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268-20084.《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50305.《建筑施工手册》(第四版)6.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;7.《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-20128.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005一、工程概况1、本工程过厂区水泥路部位采用采用顶管施工。
2、工程位于:3、工程施工部位位于厂区西大门门口水泥混凝土道路下方,长度:约40m 、埋深管顶距路面:2.5m,顶管管径:960mm,然气管线的管径为: DN315。
4、现场情况:具备施工条件二、顶管施工安全措施1、因施工点位于厂区西大门,重型车辆频繁经过采取以下安全施工措施。
1、顶管施工上方铺设9米长,1米宽钢制路排一层,铺设宽度10米(满足经过车辆行驶为准),并由专人负责现场看护、观察,顶管施工过程中,上方通过重型车辆尽量在不施工的情况下通过,为确保生产需要,上方确需通过重型车辆时,为确保安全,暂停施工,人员撤离出工作区域,待车辆完全通过后,再行施工。
钢制路排2、顶管工程安全施工要求1、工作井开挖后注意地面排水,防止地面水及雨水流入坑内。
2、上下工作井设置扶梯,并栓牢,防止扶梯倾倒伤人。
3、工作井周围设护栏,防止人员围观,以免发生意外。
4、工作井开挖时每轮开挖深度,根据地质条件,由现场负责人确定,一经确定施工人员必须按要求执行,不得超挖5、在起吊出土时,首先检查机具,钢绳,吊斗是否正常,方可开机进行施工操作。
6、在起吊过程中,坑下人员与起吊人员配合好,由坑下人员发出起吊指令,方可起吊。
7、起吊过程中,坑下人员必须远离吊斗下方,以免发生吊落伤人。
8、凡进入工作人员必须戴好安全帽,不得穿拖鞋和赤臂工作。
人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法一、前言人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法是一种高效、安全的地下管线施工方法。
它广泛应用于城市地下管道、地铁、交通隧道等工程中,能够有效解决地下管线施工中的难题,提高工程质量和施工效率。
二、工法特点人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法具有以下特点:首先,操作简便,施工过程中不需要大规模开挖,既能满足工程需要,又能减少对地上环境的破坏。
其次,施工过程稳定可靠,能够保证管线的质量和安全。
再次,该工法灵活性强,可以根据实际情况进行调整和改进,适应性强。
最后,该工法施工周期短,能够显著提高工程进度,减少人工成本和机械设备的使用。
三、适应范围人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法适用于地下软土、黏土、砂土等各种地质条件下的管道建设。
在地下地质较为复杂的地区,该工法可以更好地保障施工的安全和质量。
四、工艺原理人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法的基本原理是在地面上掘进钢管,并通过推进机将钢管推入地下,同时进行顶推以克服土体的阻力。
施工过程中,采取了一系列的技术措施,如使用合适的推进机、合理的推进速度、科学的土体控制等,以确保工程的顺利进行。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括:施工前的准备工作、钢管掘进、顶推施工、与配套管线的连接以及施工后的土体修补和恢复工作等。
在每个施工阶段,都需要进行详细的描述,使读者了解每一个细节,从而更好地掌握该工法的施工流程。
六、劳动组织在人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法中,劳动组织是确保施工进度和质量的关键。
需要对施工人员的数量、职责分工、工作时间等进行合理安排和组织,以确保施工的高效性和安全性。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括掘进机、顶推机、管道连接设备等。
这些机具设备在施工过程中发挥着重要的作用,需详细介绍其特点、性能和使用方法,以便读者全面了解。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求,人工掘进式顶管法长距离穿越回填土地层的施工工法依靠一系列质量控制方法和措施。
人工掘进式顶管施工方法人工掘进式顶管施工方法,简称人工顶管法,是一种管道施工方法,通过顶管参数的设计,将管道顶置地下后,施工人员在地面上使用机器设备进行掘进施工。
该施工方法适用于各种地质条件和管道要求,具有施工周期短、施工质量高等优点。
下面将详细介绍人工掘进式顶管施工方法。
一、施工前准备在开始施工之前,需要充分准备工作,包括施工方案设计、施工计划制定、机械设备准备等。
施工方案设计包括顶管的参数设计、支护措施设计等。
施工计划制定包括施工队伍组织安排、工期安排等。
机械设备准备包括挖掘机、推土机、隧道顶管机等。
二、土方开挖根据施工方案设计,挖掘机和推土机进行土方开挖工作,将地表土方清除。
开挖深度要根据管道的需求进行合理设计,以保证管道设施的正常运行。
三、搭设支撑结构开挖完成后,需要对挖掘区域进行支撑结构的搭设。
支撑结构的选择和设计要根据地质条件、挖掘深度以及管道要求进行合理选择。
常见的支撑结构有钢支撑、伸缩式支架等。
支撑结构的安装要保证其牢固性和稳定性。
四、安装隧道顶管机支撑结构搭设完成后,需要将隧道顶管机安装到开挖区域。
安装时要保证顶管机的稳定性和操作空间的充足性。
隧道顶管机的选择要根据管道尺寸和地质条件进行合理选择。
五、顶管施工安装完成后,即可开始顶管施工。
顶管机首先进行预制管道的安装,即将预制管道的一端放入顶管机的喷射口,通过液压控制,将管道推入地下。
施工人员在地表控制顶管机的前进和回转,保证管道的顺利推入。
六、管道质检和修复管道推入地下后,需要进行管道质检。
检查管道的安装质量、管道连接是否牢固等。
如果出现问题,需要及时进行修复。
七、施工结束当管道推入地下的长度达到设计要求时,即可结束顶管施工。
施工人员可以将顶管机从地下取出,进行后续工作。
人工顶管法是一种广泛应用的管道施工方法,适用于各种管道的施工,具有简洁、灵活、快捷等特点。
人工顶管法广泛应用于城市排水、供水、燃气、通信等管道的施工,在提高施工效率的同时,也提高了施工质量。
人工掘进顶管施工方案1. 引言人工掘进顶管是一种广泛应用于城市地下综合管线施工的方法。
本文将介绍人工掘进顶管施工的基本原理、流程及注意事项。
2. 基本原理人工掘进顶管是通过人工在地下进行隧道开挖,并同时进行顶管的安装。
施工过程中,采用人工开挖的方式,避免了地面交通的干扰,同时减少了对周围环境的影响。
3. 施工流程3.1 准备工作在正式开始施工之前,需要进行一系列的准备工作。
首先是进行现场勘察,确定施工的具体位置和管线走向。
然后,根据勘察结果制定详细的施工方案,并进行施工图设计。
最后,准备好所需的材料、设备和人员。
3.2 开挖隧道在施工现场,首先进行隧道开挖工作。
根据施工方案和设计要求,确定开挖的起点和终点,并进行标记。
然后,利用手动开挖工具如铁铲、镐等进行人工开挖。
开挖过程中,需要注意人员的安全,及时处理掉土石渣等杂物,保持隧道的通畅。
3.3 安装顶管在完成隧道的开挖后,开始进行顶管的安装工作。
首先,将预制好的顶管从施工现场运送到开挖的位置。
然后,根据设计要求将顶管逐节连接起来,并使用适当的工具进行固定。
在安装过程中,需要注意保持顶管的水平和垂直度,确保施工质量。
3.4 隧道加固为了增强隧道的稳定性和安全性,需要进行隧道的加固工作。
通常采用的方法有注浆、喷浆等。
通过注入合适的材料,填充隧道周围的空隙,可以增强土体的粘聚力和强度,提高隧道的抗压能力。
3.5 整理施工现场完成顶管的安装和隧道加固后,需要对施工现场进行整理工作。
包括清理残留杂物,平整挖掘的土石渣,以及进行必要的修复工作。
同时,对施工过程中可能造成的地面沉降进行监测,并根据需要进行补偿。
4. 注意事项在人工掘进顶管施工过程中,需要注意以下事项:•安全第一:保证施工现场的安全,采取适当的安全措施,如佩戴安全帽、护目镜等;•施工质量:严格按照设计要求和施工方案进行施工,确保施工质量;•环境保护:进行施工前,需做好环境保护工作,避免对周围环境造成污染;•施工进度:根据施工计划和进度要求,合理安排施工工序,保证施工的顺利进行。
人工掘进式顶管施工方法
具体的施工步骤如下:
1.前期准备:确定管道的走向和位置,并进行现场勘探、测量等工作。
施工前需要制定详细的施工方案和施工图纸,并准备好所需的施工材料和
设备。
2.开挖掘进通道:首先进行掘进施工。
根据设计要求,确定掘进机械
的位置和掘进方向,然后使用掘进机械(例如掘进装载机、挖掘机等)进
行开挖。
在开挖过程中,需要注意保证工作面的稳定和安全,同时及时处
理遇到的地质问题(如岩石、软土等)。
3.安装顶管推进机械:在掘进通道开挖完成后,将顶管推进机械安装
在开挖好的掘进通道中。
顶管推进机械一般包括主推进机、液压缸、支撑
系统等组成部分。
安装时需要注意机械的稳固和正确的位置。
4.装配管道组件:将待铺设的管道组件按照设计要求和施工图纸的顺
序依次装配在顶管推进机械上。
装配时需要保证组件之间的连接牢固,并
注意对组件进行防腐和密封处理。
5.推进管道组件:通过顶管推进机械的作用,将装配好的管道组件推
进到目标位置。
在推进过程中,需要保持机械的稳定和管道组件的平直。
推进速度一般根据具体情况确定,过快可能导致安全隐患,过慢则影响工期。
6.完成顶管施工:当顶管推进机械将管道组件推进到目标位置后,停
止推进。
检查管道组件的安装质量和连接情况,并进行必要的调整和修正。
然后对施工区域进行清理和修复,以保证整体施工质量。
以上就是人工掘进式顶管施工方法的基本原理和步骤。
人工掘进式顶管施工方法适用于各种地质条件和管道类型,可以高效、安全地完成地下管道的铺设任务。
人工掘进顶管施工方法我折腾了好久人工掘进顶管施工方法,总算找到点门道。
说实话,刚开始接触这玩意的时候,我完全是一头雾水,真的就是瞎摸索。
我就先说说最初我犯的错吧。
我以为这施工嘛,只要有力气掘那就行了,没太注意设备的稳定性。
当时就随便找了些工具就开始掘土,结果呢,不但掘得特别慢,而且工具还总晃悠,感觉就像拿着一双筷子去撬大石头,完全使不上劲。
这才让我明白,设备要固定好,不然白费力气。
那设备的安装就得好好说道说道。
这就像搭积木,每个部件都得对得上,螺丝拧紧,支架稳稳当当的。
比如说顶管机得放在一个牢固的基座上,要是基座不稳,它工作起来就像在船上跳舞似的,根本没法精准操作。
接着就是掘进过程了。
我以前总是一顿乱掘,没有个规划。
可这样是不行的。
就好比你在地里挖红薯,你得先看好哪里可能有红薯,然后有步骤地挖。
掘进也一样,得按照预先设定的方向,一丁点儿偏差都可能在后期造成大麻烦。
我那时候就因为没有控制好方向,结果顶管歪了点,差点就功亏一篑了。
不过后来我就学聪明了,开始用一些简单的测量工具,像水平尺之类的,时不时就检查检查掘进的方向,感觉就像开着车时老看着后视镜调整方向一样。
在掘土的时候呢,土的处理也是个问题。
我也尝试过好几种方法。
我试过一次性掘很多土再运走,但这样很容易就把掘进的空间堵住了,就像你往漏斗里塞太多沙子,结果卡住了。
后来我就改成少量多次掘土运土,这样就比较顺畅了。
还有就是顶进的力量控制。
这不能太大也不能太小,如果太大了,就像是赶鸭子上架,赶着赶着鸭子可能就受伤了。
力量太大管子可能就会经受不住而损坏。
太小的话,又半天不动窝。
这就得根据土质和设备的性能不断调整了。
我也没有特别精确的数值,反正就是慢慢试,试到合适为止,不过多试几次也就心里有数了。
这人工掘进顶管施工呀,真的是到处都是小细节,一不小心就出问题,但是只要慢慢摸索,不断总结经验,总会越来越熟练的。
管道顶管施工方法1、排水管道顶管施工工艺流程图管道顶管施工工艺流程图见附图五。
2、工作坑的设计与布置本工程顶进采用人工掘进顶进方法。
2-1、顶管段长度确定及顶管工作坑位置选定本管道工程确定最大顶管段长度为91.894米,顶管工作坑位置为检查井位置,两个工作坑之间设一个交汇坑。
2-2、顶力计算:顶力计算是顶管施工设计中的关键内容,顶管的顶力要大于工具管的迎面阻力、管道周围土压力对管道产生的阻力以及管道自重与周围土层产生阻力之和。
即:P≥f r D1〔2H+(2H+ D1)tg2(450-ψ/2)+ω/r D1〕L+PF式中P——计算的总顶力(KN)f——顶进时,管道表面与其周围土层之间的摩擦系数,其值选用为:粘土、亚粘土0.2-0.3;r——管道所处土层的重力密度(KN/M3);D1——管道外径(米);H——管道顶部以上覆盖土层的厚度(米);Ψ——管道所处土层的内摩擦角(度);ω——管道单位长度的自重(KN/M);L——管道的计算顶进长度(米);PF——顶进时,工具管的迎面阻力。
(KN)允许超挖其阻力为零。
2-3、顶管工作坑设计A、工作坑尺寸工作坑应具有足够的空间和工作面。
工作坑底部宽度:W=D+2B+2bD—管道外径2B+2b—管道两侧操作空间及支撑厚度2.4—3.2m工作坑底长度:L=L1+L2+L3+L4+L5L1=工具管长度、L2=管节长度L3=出土工作间长度、L4=千斤顶长度L5=顶管后背的总厚度工作坑深度:H=h1+h2+h3h1—道路至管道底部外缘的深度;h2—管道外缘底部至导轨底面的高度;h3—基础及垫层的厚度。
B、开挖工作坑并进行支撑顶管工作坑坑壁处理根据现有地质资料和工作坑开挖深度,结合我单位成熟的施工经验,确定工作坑采用木质密撑。
交汇坑和工作坑周围修筑50厘米宽,厚30厘米3:7灰土防水墙,以防雨水流入工作坑。
开挖工作坑见前工作坑设计,工作坑开挖成型后及时安装密撑并定位设立箱式组合梯架,以方便人员上下工作坑。
人工掘进顶管施工方案一、引言人工掘进顶管是一种常用的地下工程施工方法,广泛应用于城市地下管线、地铁、水利工程等领域。
本文将介绍人工掘进顶管施工方案的整体流程、设备要求、安全措施等内容,以提供指导和参考。
二、施工流程1. 准备工作在开始施工前,需要进行详细调查和勘察,确定施工区域的土质情况、地下管线走向以及周围建筑物情况。
同时,需开展地下管线探测工作,确保施工过程中不会对现有管道造成损坏。
2. 施工准备根据设计要求,确定顶管的起点和终点位置,并进行临时标识。
同时,需采购和检查所需的施工设备,如掘进机械、轨道系统、灌浆设备等。
3. 施工过程3.1 掘进准备在施工现场,进行挖掘出入口和揭露接口,以便进入掘进区域。
然后,涉及到的管线需要进行预处理,包括清理、封堵和移除。
3.2 逐段掘进根据设计要求,确定每次掘进的长度和方向,并选择合适的掘进机械进行作业。
在掘进过程中,需不断监测土质情况和地下水位,并采取相应的支护措施,如注浆或设置钢架等。
3.3 封闭段施工在掘进至一定长度后,需要进行封闭段施工。
这包括断开顶管,进行揭露接口工作,并逐步进行管道的连接和灌浆。
3.4 完工验收施工完成后,进行完工验收工作。
包括对顶管的质量进行检查,以及对周围环境进行清理。
三、设备要求1. 掘进机械常用的掘进机械有盾构机和顶管机。
选择合适的机械需要依据施工环境、土质情况和施工要求等因素进行综合分析。
2. 轨道系统轨道系统用于确保掘进机械的稳定性和准确性。
应根据地下顶管的设计要求选择合适的轨道类型和安装方式。
3. 灌浆设备灌浆是确保顶管施工质量的重要步骤。
合适的灌浆设备应具备稳定的压力和流量,并能满足不同土质情况下的灌浆要求。
4. 辅助设备包括照明设备、通风设备、排水设备等。
在人工掘进过程中,这些设备都起到至关重要的作用,确保施工安全和工作效率。
四、安全措施1. 人员培训在施工前,所有参与施工的人员应接受相关的培训,了解施工流程和安全要求。
顶管施工方法一、管道顶进方法的选择管道顶进方法的选择,应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:1在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法2在顶进长度较短、管径小的金属管时,宜采用一次顶进的挤密土层顶管法;3在粘性土或砂性土层,且无地下水影响时,宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法;4当土质为砂砾土时,可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施;5在软土层且无障碍物的条件下,管顶以上土层较厚时,宜采用挤压式或网格式顶6管法;7在粘性土层中必须控制地面隆陷时,宜采用土压平衡顶管法二、顶管方法的解释:1.人工掘进顶管施工法人工掘进顶管施工法就是在向土内顶进套管的过程中,采用人工在套管前方掘土的一种施工方法。
首先顶进的一般是钢制或钢筋混凝土制的套管,最后在套管内安装燃气管道。
顶管施工的主要设备和操作都是在顶管工作坑内,工作坑的位置一般选择在顶管地段的下游,工作面的尺寸用下面公式确定(图8-1): 图8-1 顶管工作坑B=D w+2b+2cL=l1+l2+l3+l4+l5式中B――工作坑宽度(m);D w――套管外径(m);b――套管两侧操作宽度,根据摆放工具数量及土质条件而定,一般为0.8~1.6m; c――撑板厚度,一般为0.2m;L――工作坑长度(m);l1――管子顶进后,尾端留在导轨上的最小长度,钢筋混凝土管一般为0.3~0.5m,钢管一般为0.6~0.8m;l2――每根管长度(m);l3――出土工作面长度,根据出土工具而定,一般为1.0~1.8m;l4――千斤顶组装的总长度,1000kN的千斤顶可取0.9m,2000kN的千斤顶可取1.0m;l5――千斤顶后座及后座墙的总厚度(m)。
工作坑的底面高程,按燃气管道设计标高,套管直径及基础厚度而定。
工作坑的基础主要用于固定导轨及满足导轨上方套管的荷重。
人工掘进式顶管施工工法人工掘进式顶管施工工法一、前言人工掘进式顶管施工工法是一种常用且高效的地下管线隧道施工方法,它通过利用一个顶管的特殊结构来克服地面沉降和地面破坏,实现了无振动、无开挖、无顶板破坏的施工过程。
本文将详细介绍人工掘进式顶管施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点人工掘进式顶管施工工法具有以下特点:1. 顶管结构特殊:顶管由顶板、上拱、下拱和支柱组成,通过互相固定,形成一个稳固的管道结构。
2. 无振动施工:相对于传统开挖法,人工掘进式顶管施工工法几乎没有振动,能够保护周围建筑物和地下管道的安全。
3. 无开挖施工:使用此工法,不需要开挖大面积的地面,降低了施工对周围环境的影响。
4. 无顶板破坏:通过设置支柱和梁板,能够有效避免顶板的破坏和下沉现象,保证施工过程的稳定。
5. 快速施工:人工掘进式顶管施工工法具备生产效率高、施工周期短的特点,在快节奏的城市建设中得到广泛应用。
三、适应范围人工掘进式顶管施工工法适用于以下场景:1. 地下管线敷设:在城市地下施工中,适合于排水管道、供水管道、通信光缆等地下管线的敷设。
2. 道路下穿施工:用于道路、铁路以及运河等交通线的下穿施工,避免了对交通的干扰和阻塞。
3. 河底隧道施工:适合在水体底部进行隧道施工,保证水流的连续性和水质的安全。
4. 海底隧道施工:具备抗水压能力,能够在海底进行隧道施工,解决了海上交通的连接问题。
四、工艺原理人工掘进式顶管施工工法通过以下工艺原理实现实际工程应用:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据具体工程的需求,选择适当的顶管尺寸和结构,确保施工过程中的稳定性和安全性。
2. 采取的技术措施:采用定向钻孔、定位测量和顶管拼装等技术,实现精确控制和高效施工。
五、施工工艺人工掘进式顶管施工工艺包括以下施工阶段:1. 前期准备:确定施工方案、制定施工计划、购置机具设备以及组织劳动力。
一、管道顶进方法的选择管道顶进方法的选择,应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:1在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法2在顶进长度较短、管径小的金属管时,宜采用一次顶进的挤密土层顶管法;3在粘性土或砂性土层,且无地下水影响时,宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法;4当土质为砂砾土时,可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施;5在软土层且无障碍物的条件下,管顶以上土层较厚时,宜采用挤压式或网格式顶6管法;7在粘性土层中必须控制地面隆陷时,宜采用土压平衡顶管法二、顶管方法的解释:1.人工掘进顶管施工法人工掘进顶管施工法就是在向土内顶进套管的过程中,采用人工在套管前方掘土的一种施工方法。
首先顶进的一般是钢制或钢筋混凝土制的套管,最后在套管内安装燃气管道。
顶管施工的主要设备和操作都是在顶管工作坑内,工作坑的位置一般选择在顶管地段的下游,工作面的尺寸用下面公式确定(图8-1):图8-1 顶管工作坑B=D w+2b+2cL=l1+l2+l3+l4+l5式中B――工作坑宽度(m);D w――套管外径(m);b――套管两侧操作宽度,根据摆放工具数量及土质条件而定,一般为0.8~1.6m; c――撑板厚度,一般为0.2m;L――工作坑长度(m);l1――管子顶进后,尾端留在导轨上的最小长度,钢筋混凝土管一般为0.3~0.5m,钢管一般为0.6~0.8m;l2――每根管长度(m);l3――出土工作面长度,根据出土工具而定,一般为1.0~1.8m;l4――千斤顶组装的总长度,1000kN的千斤顶可取0.9m,2000kN的千斤顶可取1.0m;l5――千斤顶后座及后座墙的总厚度(m)。
工作坑的底面高程,按燃气管道设计标高,套管直径及基础厚度而定。
工作坑的基础主要用于固定导轨及满足导轨上方套管的荷重。
其做法是:当土质较好并无地下水时,常采用方木基础,如遇地下水可用混凝土基础。
二、人工掘进法顶管施工
(一)、人工顶管顶力的计算:
对于顶管顶进深度范围土质好的,管前挖土能形成拱,可采用先挖后顶的方法施工。
根据经验公式: P=n P0
其中:P——总顶力
n——土质系数。
土质系数取值可根据以下两种情况选取:
(1)土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土,管前挖土能成拱者,取1.5~2.0。
(2)土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂,管前挖土不易成拱者,取3~4。
取n 为2.0。
P0——为顶进管子全部自重。
顶进的每节管自重约为2 吨,最长段以60 米计,每节管长2 米,共要顶进33.5 节管,则P0=2*33.5=60 吨。
则总的顶力为:P=n P0 =2.0*60=120 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取1.3 倍左右的储备能力,设备顶进应力为156 吨, 取总的顶力F=200 吨,选用两个千斤顶作为顶进动力设备,每个千斤顶的顶力应为100 吨。
对于顶管顶进深度范围土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖的方法施工。
根据顶管工程力学参数确定,先顶后挖时,顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力,主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。
⑴工具管正压力:与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。
根据有关工程统计资料,软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。
大于40t/m2 时表明土质较好。
F1=S1×K1
其中
F1--顶管正阻力(t)
S1--顶管正面积(m2)
K1--顶管正阻力系数(t/m2)
F1=S1×K1=πr2×K1=3.14*0.85*0.85*35=79.40 吨
⑵管壁摩擦阻力:管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。
根据有关工程统计资料,管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。
F2=S2×K2
其中
F2—顶管侧摩擦力(t)
S2—顶管侧面积(m2)
K2—顶管侧阻力系数(t/m2)
F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14 吨
顶管阻力为以上二种阻力之和,顶进长度按最长管段60 米计算,总顶力:F=F1+F2≈239.54 吨
因此,取总的顶力F=300 吨,选用两个150 吨的千斤顶作为顶进动力设备。
(二)、顶管工作井内设备安装
导轨安装。
严格控制导轨的中心位置和高程,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。
1、由于工作井底板浇注砼,地基稳定,导轨直接放置在工作井的底板上。
2、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。
3、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用2~3m,间距设置为60cm。
4、导轨必须直顺。
严格控制导轨的高程和中心。
下管、顶进、出土和挖土设备:
采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。
照明设备:井内使用电压不大于12V 的低压照明。
通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。
风量的计算:
1、按洞内同时工作的最多人数计算:
Q=k×m×q
式中:Q-所需风量,m3/min;
k-风量备用常用系数,常取k=1.1~1.2
m-洞内同时工作的最多人数
q-洞内每人每分钟需要新鲜空气量,通常按3m3/min 计算。
现管内有两人工作,一人开挖,一人负责运余泥,取k=1.1,m=2, 则有Q=k×m×q=1.1×2×3=6.6 m3/min
2、漏风计算
Q 供=P×Q
式中:Q-计算风量
P-漏风系数
采用Ф200PVC 管,每百米漏风率一般可控制在2%以下。
取P=1.02,则Q 供=P×Q=6.6×1.02=6.73 m3/min
取风量大于7000L/min 离心鼓风机(或高压空气压缩机)作为通风设备则可以满足要求。
工作棚架:作为防雨及安装吊运设备。
工作坑上设活动式工作平台,平台用20#工字钢梁。
在工作平台上设起重架,井旁边装置电动卷扬机。
(三)、引入测量轴线及水准点
将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上(两个点),作为顶管中心的测量基线。
将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点。
(四)、下管
下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。
第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校合导轨安装的准确性。
要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。
(五)、千斤顶和顶铁的安装
千斤顶是掘进顶管的主要设备,由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为300吨.拟采用2 台150 吨液压千斤顶。
千斤顶的高程及平面位置:千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,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,采用机械挖运土方,管上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1/4~1/5 处为宜。
安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。
每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。
顶进中,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。
(六)、顶进施工
工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。
即可进行试顶。
首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具头,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。
在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。
顶进施工时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:
(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。
(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。
(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。
(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。
(七)、顶进施工中的重点工序
A、测量
1、测量次数:在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中,应每顶进20~30cm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进50~100cm 时,测量一次。
2、中心测量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。
3、高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;同时,测首节管后端内底高程,以控制坡度。
工作井内应设置两个水准点,以便闭合之用,经常校***水准点,提高精度。
4、一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。
B、纠偏:
当测量发现偏差在10~20mm 时,采用超挖纠偏法,即在偏向的反侧适当超挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归。
当偏差大于20mm 时,采用千斤顶纠偏法,当超挖纠偏不起作用时,用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上,另一端斜撑在有垫板的管前土壁上,支顶牢固后,即可施加顶力。
同时配合超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。
C、管前挖土要求
1、在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外100mm,管周不得超挖,并随挖随顶。
2、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135 度范围内,不得超挖。
D、接口的处理:由于顶管的管材为F 型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹。
选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥:砂:水=1:1:0.3,随拌随用,一次拌和量应在半小时内用完。
填抹前,将接口湿润,再分层填入,压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。
(八)、工作井内管道施工
管道完成后,按设计图在井内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。
待砂浆达到一定强度后,回填石屑至管顶面,用水冲实。
(九)、遇到流砂时的施工技术措施
顶进时若遇到流砂较多,且流砂流动性较强,则要在管内准备足够的砂包、稻草,用来阻挡流砂的流动。
或用改装后带网格的工具头配合施工。
以防万一,确保施工人员的生命安全。