顶管施工机械设备及工艺图片
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大断面矩形顶管施工技术一、矩形顶管简介矩形顶管法是借助顶推设备(液压千斤顶)将管节从工作坑(始发井)内穿过土层一直推到接收坑(到达井)内,依靠顶管机刀盘不断地切削土屑,由螺旋机将切削的土屑排出,并通过洞内水平运输至始发井口吊出。
边顶进,边切削,边排土,将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。
1.2 矩形顶管适用范围矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。
地铁出入口过街通道地下综合管廊穿越铁路、河流等图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图1.3 矩形顶管施工优缺点1.3.1 矩形顶管工优点(1)施工占地面积小、噪音低、无扬尘;(2)不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线;(3)在同等截面下,矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间;(4)施工对周围土体扰动小,能有效控制地面和管线沉降;1.3.2 矩形顶管工缺点根据顶管机设计,顶管螺旋机出土最大粒径为250mm,,施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。
在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解,开挖取出孤石。
二、大断面矩形顶管机介绍顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造,主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。
2.1 切削搅拌系统矩形顶管配置了6个辐条式刀盘,刀盘开口率70%以上,采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉,开挖覆盖率能达到93%~95%。
考虑要通过加固区,在前盾切口环全圆布置切刀,对盲区进行主要切削。
刀盘切削下来的土体充满整个土仓,并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后,由底部螺机出土孔进行出土。
2.2 驱动系统(1)驱动形式:变频驱动;(2)速度:0~1.16 rpm,无级变速;(3)最大理论扭矩:1444kN·m(单个刀盘)(4)驱动功率:30kw×6×6(6组)2.3 出渣系统螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。
顶管、拉管施工工艺及施工方法1、工具管选型(1) 根据福州市勘测设计院提供的地质资料,本工程LG—06标段顶管、拉管推进主要穿越(3)淤泥及(4)粉质粘土层,外壁与土体间将产生单位摩阻力,沉井工作坑基础持力层可置于(4)粉质粘土中,局部可置于(3)淤泥,但应采用抛石挤淤法进行适当处理。
由于存在(3)淤泥软弱层,施工时应注意护壁和排水。
因此我公司选用泥水式顶管、拉管掘进机头。
该工具管适用此种土质,该机形对地下特殊地质构造如水包、暗滨等具有很强的适应能力。
(见下图:顶管、拉管施工工艺图)。
(2) 泥水式顶管、拉管的特点:a、适用的地质范围较广,如遇地下水压力高以及地质变化范围大的土质条件。
b、可以保持挖掘面的稳定,对周围土层的影响比较小。
c、与其它类型顶管、拉管相比,泥水顶管、拉管的推力比较小,最适宜长距离顶管、拉管。
d、工作井内作业环境较好,如挖掘面稳定,不太会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。
2、砼管材与接口形式本工程按设汁选用管材为T形接口形式,管材可承受最大顶力应大于3000KN。
管材进场必须为合格产品,施工技术专人过检,尺寸、外观不合格要求退场。
3、顶进设备(1) 主顶千斤顶采用15台200KN油缸,行程1.5米,油缸安装要垂直于后背平行于导轨,使顶进受力点和后背受力保持良好状态。
弧型分力环,整体后背均按3000KN顶力配备。
通风设备,电力照明设备配齐,管内照明用36伏低压安全电压。
(2) 中继间安装,根据主顶系统,工作井和管材的最大承受推力,工作井设计最大顶力2000KN,一次顶进不能完成,而设置数量、位置按顶力计算安排,中继间油缸安装。
中继间设计安装200KN油缸。
Φ800中继间安装油缸12台,每套最大推力2400KN;Φ1200中继间安装油缸18台,每套最大推力3600KN;Φ1400中继间安装油缸21台,每套最大推力4200KN。
中继间制做要严格按设汁要求,内径误差±1.5mm,与中继间连接管材采用特殊管材,入场时要加强检验,符合设计要求方可使用。
第一部分型钢顶坑制作设备及工艺
1.液压振动压桩设备
2.顶坑制作—压桩
3.顶坑内支撑安装
4.顶坑压桩完毕挖土后内支撑安装大样
5.顶坑降水
6.制作完毕后的顶坑
第二部分机械顶管设备及工艺
一、土压平衡顶进设备及工艺
1.土压平衡顶进设备机头
2.土压平衡顶进设备机头
3、土压平衡顶进设备机头入土顶进
4、土压平衡顶进设备第一节管道安装
5、土压平衡机械管道顶进
二、水压平衡顶进设备及工艺
1、水压平衡机械管道顶进机头
2、水压平衡顶进设备机头入土顶进
3、水压平衡管道顶进
4、水压平衡管道顶进
5、水压平衡管道安装
6、机械管道吊装
第三部分沉井施工工艺
1、沉井钢筋
2、沉井钢筋
3、沉井模板
4、沉井模板
5、沉井混凝土
6、沉井混凝土
第四部分竣工机械顶管管道。
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、主要工程技术顶管方案一般是先顶钢筋砼套管,然后在套管内穿过工程管——钢管。
在顶管过程中,要充分考虑可能遇到的障碍,如孤石等。
以往的经验曾经有遇到障碍无法穿过而整个管道废掉的先例,特别是小直径管管前无法挖土时更容易出现这种情况。
所以在顶管施工前,一定要弄清顶管处的地质情况。
对遇到障碍时要有充分可靠的处理方案。
下面以人工顶管施工为例对顶管施工进行介绍。
此方法适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中;特点是施工成本低,在顶进过程中如遇前方障碍物可立即采用人工方式排除;其缺点是顶进管径应大于Φ800mm,否则不便于人员进出,顶进距离不宜过长。
人工顶管施工顶管系统主要包括:千斤顶、顶铁、后靠背、导轨、顶管管节。
施工示意图如下:顶管施工示意图1、顶管工作井施工,井内设集水坑,便于抽排积水;2、后靠背设置,工作井基础设定后,根据管道走向设置后靠背。
3、导轨安装,导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响,因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定,顶进方向必须平直,标高、轴线准确。
导轨可用轻型钢轨制作。
4、顶进设备采用千斤顶,头部设刃口工具管,起切土作用并保护管道及导向作用。
为防止土体坍塌,在工具管内设格栅。
5、其它设备工作坑上方设活动式工作平台,一般采用30号槽钢作梁,上铺方木。
下管采用临时吊车吊运下管,出土采用摇头扒杆。
6、注意:顶管工作坑四周必须采用围护措施,采用彩钢瓦围护,雨帆布防护,并设醒目警示标牌。
顶进时,过往车辆应减速慢行,且禁止大吨位、重载车辆通行。
2.2、挖土与顶进工作坑内设备安装完毕,经检查各部处于良好正常状态,即可进开挖和顶进。
首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管中心和管底标高以便符合设计要求,即可进行管前端挖土。
顶管、拉管施工工艺及施工方法1、工具管选型(1)根据福州市勘测设计院提供的地质资料,本工程LG-06标段顶管、拉管推进主要穿越(3)淤泥及(4)粉质粘土层,外壁与土体间将产生单位摩阻力,沉井工作坑基础持力层可置于(4)粉质粘土中,局部可置于(3)淤泥,但应采用抛石挤淤法进行适当处理。
由于存在(3)淤泥软弱层,施工时应注意护壁和排水。
因此我公司选用泥水式顶管、拉管掘进机头。
该工具管适用此种土质,该机形对地下特殊地质构造如水包、暗滨等具有很强的适应能力。
(见下图:顶管、拉管施工工艺图)。
-2-nHI卜说明:1.TML掘进机;2.注浆系统;3.洞口止水装置;4.5.U 型顶铁;6.主顶油泵;7.主顶油缸;8. 基坑导轨(2)泥水式顶管、拉管的特点:a、适用的地质范围较广,如遇地下水压力高以及地质变化范围大的土质条件b 、可以保持挖掘面的稳定,对周围土层的影响比较小。
c 、与其它类型顶管、拉管相比,泥水顶管、拉管的推力比较小,最适宜长距离顶管、拉管。
d 、工作井内作业环境较好,如挖掘面稳定,不太会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。
2、砼管材与接口形式本工程按设汁选用管材为T 形接口形式,管材可承受最大顶力应大于3000KN管材进场必须为合格产品,施工技术专人过检,尺寸、外观不合格要求退场。
3、顶进设备(1) 主顶千斤顶采用15台200KN油缸,行程1.5米,油缸安装要垂直于后背平行于导轨,使顶进受力点和后背受力保持良好状态。
弧型分力环,整体后背均按3000KN顶力配备。
通风设备,电力照明设备配齐,管内照明用36 伏低压安全电压。
(2) 中继间安装,根据主顶系统,工作井和管材的最大承受推力,工作井设计最大顶力2000KN,—次顶进不能完成,而设置数量、位置按顶力计算安排,中继间油缸安装。
中继间设计安装200KN油缸。
① 800中继间安装油缸12台,每套最大推力2400KN①1200中继间安装油缸18台,每套最大推力3600KN①1400中继间安装油缸21台, 每套最大推力4200KN 中继间制做要严格按设汁要求,内径误差士1.5mm与中继间连接管材采用特殊管材,入场时要加强检验,符合设计要求方可使用。
循环轴线控制偏差测量机械顶管工艺流程图设备转移混凝土管顶进结束混凝土管拼装管道顶进混凝土管进场验收接口检验顶进纠偏管内出泥掘进机穿墙掘进机就位顶进设备安装施工准备出泥准备割开挡土板后座千斤顶顶进掘进机试运行洞口止水装置安装后座千斤顶安装导轨安装测量放样后座顶板安装4.1.7 顶管施工(一)机械顶管施工工艺机械顶管施工工艺框图(二)施工方案编制依据及顶管机选型1、工程设计图纸。
2、工程所提供的地质情况。
3、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008。
4、顶管机选型根据现场勘察本工程具有以下特点、难点:茱萸大道顶管段为素填土、粉质粘土、和淤泥质土,茱萸大道两侧紧靠运粮河支流,水位受大气降水及河涌潮水影响较大,地下水位埋深比较浅;顶管主要在淤泥层、砂层及素填土中顶进,地下水丰富。
为确保工程质量万无一失,确保绝对工程安全,我公司根据以往在该区域的施工经验,决定采用土压平衡顶管掘进机,由于该机采用了先进的平衡原理,因此采用该顶机除了安全可靠外,顶管施工对地面的影响降至最小。
顶管机施工原理及主要特点:该机型的施工原理是在工具管机头设土仓,土仓中的土通过大螺旋出土机运出,通过控制大螺旋机的出土量与顶进的进尺,确保土仓中的土压力在一定范围内波动,也就确保了被开挖地层的沉降与隆起值在允许的范围内。
另外,该机还在土仓中设有注浆嘴,可以对土仓中的土体进行改良,以适应不同的地层。
(三)施工方案1、组织方案:本次施工全段为机械顶管施工,每60米左右设置工作坑一个,接收坑一个。
根据工程位置工作坑、接收坑设置在有预埋管井位处。
2、根据工作坑与接收坑位置全线采用注浆减阻顶进技术,配合中继间施工,每段设置中继间2套,第一套距机头50米,第二套距第一套80米。
采用DK-2200型全断面土压平衡顶管机施工。
3、顶管坑的用地范围为:20米*30米,接收坑用地范围为:20米*30米.施工场地用1:6灰土拌和后用压路机碾压,进行全面硬化。
常⽤的⼏种顶管施⼯⼯法、适⽤⼟质及顶管3D⼯作原理图 01 顶管施⼯概述长期以来,城市建设过程中,城市道路被频繁开挖严重影响了⼈民的⽣活。
⼀项⾮开挖施⼯技术——顶管施⼯技术,不需开挖地⾯,并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等,解决了市政施⼯难题,⽽且,顶管施⼯随着城市建设的发展已越来越普及,已运⽤到给排⽔、煤⽓、电⼒、通信等管道的施⼯。
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。
02 顶管施⼯的基本原理图顶管施⼯原理图顶管施⼯法是先在⼯作井内设置⽀座和安装主千⽄顶,所需铺设的管道紧跟在⼯具管后,在主千⽄顶推⼒的作⽤下⼯具管向⼟层内掘进,掘出的泥⼟由⼟泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出.,推进⼀节管道后,主千⽄顶缩回,吊装上另⼀节管道,继续顶进。
如此往复,直⾄管道铺设完毕。
管道铺设完毕后,⼯具管从接收井吊⾄地⾯。
03 顶管施⼯⼯法分类据介绍,⽬前,顶管施⼯常采⽤的施⼯⼯法分为敞开⼈⼯⼿掘式(开放型)和密封机械式顶管(密封型)施⼯⽅法,其中机械式顶管施⼯常⽤的施⼯⽅法⼜有泥⽔平衡式和⼟压平衡式两种,顶管施⼯常⽤的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。
施⼯所采⽤的主要设备为信息化及全⾃动化泥⽔平衡顶管机。
图施⼯⼯艺分类3.1 开放型刃⼝推进⼯法图刃⼝式推进⼯法施⼯⼯艺⽰意图刃⼝式推进⼯法的掘进机结构较简单,其刃⼝部分(即机头)加⼯简便,可以根据⼟质条件加⼯成全敞开式、半敞开式或活瓣式,⼀般称之为敞开式掘进机。
刃⼝式推进⼯法可适⽤于软⼟地层中、地下⽔位以上黄⼟地层中、地下⽔位以上强风岩地层中。
刃⼝式推进⼯法的特点是施⼯成本低,在顶进过程中如遇前⽅障碍物可⽴即采⽤⼈⼯⽅式排除;其缺点是顶进管径应⼤于Φ800mm,否则不便于⼈员进出;顶进距离不宜过长,⼀般对于Φ800mm顶管、其顶进距离不宜超过150m,管径较⼤时可适当延长顶进距离;同时在管内应设置照明、通风和通讯设备;由于是采⽤敞开式或半敞开式取⼟,顶进完成后地表均有沉降现象,不适⽤于已建成的建筑物区域,⼀般在类似于农⽥对地⾯沉降要求不严格的情况下或随新建市政道路⼯程同时施⼯的情况下采⽤。
第一部分型钢顶坑制作设备及工艺
1.液压振动压桩设备
2.顶坑制作—压桩
3.顶坑内支撑安装
4.顶坑压桩完毕挖土后内支撑安装大样
5.顶坑降水
6.制作完毕后的顶坑
第二部分机械顶管设备及工艺
一、土压平衡顶进设备及工艺
1.土压平衡顶进设备机头
2.土压平衡顶进设备机头
3、土压平衡顶进设备机头入土顶进
4、土压平衡顶进设备第一节管道安装
5、土压平衡机械管道顶进
二、水压平衡顶进设备及工艺
1、水压平衡机械管道顶进机头
2、水压平衡顶进设备机头入土顶进
3、水压平衡管道顶进
4、水压平衡管道顶进
5、水压平衡管道安装
6、机械管道吊装
第三部分沉井施工工艺
1、沉井钢筋
2、沉井钢筋
3、沉井模板
4、沉井模板
5、沉井混凝土
6、沉井混凝土
第四部分竣工机械顶管管道。
顶管拉管施工工艺及施工方法顶管、拉管施工工艺及施工方法1、工具管选型(1) 根据福州市勘测设计院提供的地质资料,本工程LG—06标段顶管、拉管推进主要穿越(3)淤泥及(4)粉质粘土层,外壁与土体间将产生单位摩阻力,沉井工作坑基础持力层可置于(4)粉质粘土中,局部可置于(3)淤泥,但应采用抛石挤淤法进行适当处理。
由于存在(3)淤泥软弱层,施工时应注意护壁和排水。
因此我公司选用泥水式顶管、拉管掘进机头。
该工具管适用此种土质,该机形对地下特殊地质构造如水包、暗滨等具有很强的适应能力。
(见下图:顶管、拉管施工工艺图)。
(2) 泥水式顶管、拉管的特点:a、适用的地质范围较广,如遇地下水压力高以及地质变化范围大的土质条件。
b、能够保持挖掘面的稳定,对周围土层的影响比较小。
c、与其它类型顶管、拉管相比,泥水顶管、拉管的推力比较小,最适宜长距离顶管、拉管。
d、工作井内作业环境较好,如挖掘面稳定,不太会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。
2、砼管材与接口形式本工程按设汁选用管材为T形接口形式,管材可承受最大顶力应大于3000KN。
管材进场必须为合格产品,施工技术专人过检,尺寸、外观不合格要求退场。
3、顶进设备(1) 主顶千斤顶采用15台200KN油缸,行程1.5米,油缸安装要垂直于后背平行于导轨,使顶进受力点和后背受力保持良好状态。
弧型分力环,整体后背均按3000KN顶力配备。
通风设备,电力照明设备配齐,管内照明用36伏低压安全电压。
(2) 中继间安装,根据主顶系统,工作井和管材的最大承受推力,工作井设计最大顶力 KN,一次顶进不能完成,而设置数量、位置按顶力计算安排,中继间油缸安装。
中继间设计安装200KN油缸。
Φ800中继间安装油缸12台,每套最大推力2400KN;Φ1200中继间安装油缸18台,每套最大推力3600KN;Φ1400中继间安装油缸21台,每套最大推力4200KN。
中继间制做要严格按设汁要求,内径误差±1.5mm,与中继间连接管材采用特殊管材,入场时要加强检验,符合设计要求方可使用。
顶管施工工艺流程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。
本工程顶管均采用泥水平衡顶管机进行施工,顶管施工的具体流程如下图顶管施工工艺流程图1顶进设备的选用顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机及排浆设备等。
下一段顶管施工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两台并列式,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。
顶铁是传递和分散顶力的设备。
要求它能承受顶压力而不变形,并且便于搬制在0~+3mm以内,两轨内距±2mm。
在安装调平时确定砼后靠背的位置,后靠背采用40mm厚钢板,砼采用商品砼,后靠背的砼厚度宜控制大于40cm。
之后将工具头下到导轨上,就位以后,装好顶铁,连接好各系统并检查正常后,校测工具头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,核定无误后,开动工具头进行试顶,待调整好各项参数后即可正常顶进施工。
3顶管机始发⑴顶管机出洞前必须对所有设备进行全面检查,并经过试运转无故障。
将顶管机推进洞口距井壁0.1m处停止,仔细检查顶管机姿态,确保顶管机水平及高程偏差都在设计要求的范围内,中心偏差不得大于3mm,高低偏差0~+3mm。
顶管施工机械设备及工
艺图片
Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
第一部分型钢顶坑制作设备及工艺
1.液压振动压桩设备
2.顶坑制作—压桩
3.顶坑内支撑安装
4.顶坑压桩完毕挖土后内支撑安装大样
5.顶坑降水
6.制作完毕后的顶坑
第二部分机械顶管设备及工艺
一、土压平衡顶进设备及工艺
1.土压平衡顶进设备机头
2.土压平衡顶进设备机头
3、土压平衡顶进设备机头入土顶进
4、土压平衡顶进设备第一节管道安装
5、土压平衡机械管道顶进
二、水压平衡顶进设备及工艺
1、水压平衡机械管道顶进机头
2、水压平衡顶进设备机头入土顶进
3、水压平衡管道顶进
4、水压平衡管道顶进
5、水压平衡管道安装
6、机械管道吊装
第三部分沉井施工工艺
1、沉井钢筋
2、沉井钢筋
3、沉井模板
4、沉井模板
5、沉井混凝土
6、沉井混凝土
第四部分竣工机械顶管管道。