顶管施工全面详解讲义
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顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。
它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。
特别适用于大中型管径的非开挖铺设。
具有经济、高效,保护环境的综合功能。
这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不破坏环境;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低。
该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。
它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。
采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显着的经济效益和社会效益。
1、刃口推进工法2、泥水推进工法3、土压式推进工法·通过向切削仓内注入一定比例的混合材料,使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压以及地下水压力。
·无需泥浆泵等后部配套装置,整机造价低廉。
·无需泥浆处理,施工成本低。
4、泥浓式推进工法可以不加破碎的排出孔径约为顶管机直径1/3的砾石·采用了二次注浆方法,大大的减少了磨阻力,适合长距离顶进各种顶管机型的优缺点1.敞开式掘进机当顶进管道轴线附近可能存在大的石块,桩基等不明障碍物时,可采用排障方便、成本低廉的敞开式掘进机。
地下水位较高的话可采取井点降水等辅助施工方法。
另外,对于含水量较少并且N值大于18的黄土和强风化岩,也可采用敞开式掘进机顶进。
敞开式掘进机在类似于农田对地面沉降要求不严格的情况下也可采用。
缺点:顶速慢、遇到流沙土层难以控制出土量。
多刀盘土压平衡式顶管机多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成四个独立的切削搅拌刀盘,尤其适用于软粘土层的顶管。
顶管施工工艺1.拉管施工工艺利用用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔,钻杆从地面钻入,地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息,控制钻头的方向和深度,钻成准确的定位导向孔。
再利用导向孔,反向回扩,回扩时只将设计孔径内的原状土搅碎。
最后利用清孔设备清出孔道内泥土,形成安管的通道。
在钻进先导孔和扩孔时注水润滑钻具,扩孔搅碎孔内原状土时,要将孔内土搅拌形成塑性泥浆,在清孔时借助于机具的挤压,在孔壁上形成光滑的一层护壁泥皮,用以平衡孔道内的固岩压力,最终造成稳定光滑的安管通道。
孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道内,完成安装工作。
、图4.1 拉管工艺流程 2.施工准备2.1轨迹设计钻进前依据设计图纸要求的管道内底标高和相对应的原地面标高先计算出钻杆应达到的深度来确定定向钻孔轨迹。
定向钻孔轨迹线段由造斜直线段、曲线段、水平直线段(与管道排水坡度一致)等组成。
入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间,有一根钻杆长度达到管道直线段坡度要求。
入土角不超过15°,出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定,一般不宜超过20°。
3.施工测量3.1平面控制放线平面控制及放线,依据现有边线,通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点,为保证施工各阶段控制点网,坐标及高程的准确,首先对施工现场内各控制桩加以保护。
并把各控制点引测至现场外加以保护,以便竖向引测放线。
同时要做闭合校核。
施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩(有障碍物的除外),并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程,算好桩高程与设计拉管流水面的关系。
3.2高程控制高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。
根据本工程的实际情况,在现场选择固定的地方做临时水准点,并做好保护。
高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法,保持精度。
为保证设计方向、位置的正确性,控制线的传递用经纬仪进行引测,保证平面位置的准确。
电力顶管施工资料讲解电力顶管施工电力顶管施工一般指钢筋混凝土顶管施工,管径由设计根据电缆需要确定,管道顶进到位后,在管道内安装电缆支架等附属设施,以敷设电缆。
顶管施工主要内容包括工作竖井及后背施工、工程注浆和管道顶进等方面。
6.1工作竖井及后背6.1.1概述本部分适用于电力隧道采用顶管施工方法工作竖井的选择和施工。
6.1.2材料要求方木、型钢、钢板、棚架。
6.1.3主要机具卷扬机、滑轮或电葫芦门式架。
6.1.4作业条件6.1.4.1施工占地范围内拆迁到位,清理完毕。
6.1.4.2临时道路畅通,场地平整,6.1.4.3施工管线低于地下水位时,6.1.5操作工艺6.1.5.1顶管工作竖井的选择。
6.1.5.2顶管工作竖井的位置选择(1)宜选在管道的井室位置。
地下管线已查明,并采取改移或加固措施,地上、地下障碍物水、电已安装完毕。
施工降水应低于开挖面0.5m以下。
(2)地形和土质可用作原土后背。
(3)便于设备、材料运输及下管、出土、排水等。
(4)工作竖井距铁路路基与公路路基的距离,应根据路基及井壁的安全坡度确定,并征得管理单位的同意。
(5)工作竖井应选在地下管线较少部位。
6.1.5.3顶管工作竖井的开挖断面、支撑(1)顶管工作竖井的开挖断面,应根据工作竖井类型、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具规格、下管及出土方法等条件确定。
(2)工作竖井的支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计,确定支撑形式,且符合下列要求:1)有地下水时,根据管道埋深、土质类型、地下水深,采用轻型井点或管井降水方法。
2)工作竖井支撑宜采用钢木组合支撑,形成封闭式框架,矩形工作竖井四角应设斜撑。
3)工作竖井开挖深度达2m时,即应进行支撑。
4)工作竖井可采用锚喷混凝土护壁。
(3)工作竖井应有足够的工作面,竖井底尺寸应按下式计算底宽:==D1+S底长一L1+L2+L3+L4+L5式中S——操作宽度(m),取2.4~3.2m;D1——管外径(m);,5m.0~3.0顶钢筋混凝土管取,(m)尾部压在导轨上的最小长度——管子顶进后,L1.金属管取0.6~O.8m,机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时,工具管长度如大于上述铺轨长度的要求,L。