土压平衡式矩形顶管顶进工法
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(7)顶管法出入口施工
顶管采用土压平衡式矩形顶管机顶进施工的工艺,即在道路两侧内分别设立顶管工作井及接受井,作为一段顶管的起点和终点,然后借助千斤顶的推力,把工具管(即顶管掘进机)以及紧随其后的若干预制矩形管节从工作井顶出,并穿越土层一直顶进到接收井。
详见图3-1-28。
图3-1-28 顶管施工示意图
顶管节构尺寸:内径5000mmx3300mm,外径6000mmx4300mm。
施工工艺如图3-1-29所示。
特殊施工措施
A初始顶进管节防止后退措施
由于在初始顶进阶段正面水土压力远大于管周围的摩擦阻力,拼装管节时主推千斤顶在缩回前必须对以顶进的部分与井壁进行固定,否则管节后退会导致洞口止水装臵受损,因此在初始几节管节的外侧埋设预埋钢板,在主推千斤顶退回前将管节与井壁相连,直至管外壁磨阻力大于掘进机正面土压力为止。
B顶管轨迹控制措施
初期顶进顶管机头先行入土,应均匀出土,控制好初始偏差,并及时调整后
座千斤顶合力中心来控制初始偏差,确保机头初始状态稳定和轴线顺直。
由于推进距离短,需尽早调整好参数,结合地面沉降数据,调整出土速度,控制好正面土压,确保地面沉降量控制在+10mm~-30mm之间。
C顶管控制地面沉降的预防措施
a同时为保证地面沉降,应严格控制顶进速度,采用间隔施工的方式以缓解浅覆土的影响。
b顶管结束后,为防止隧道上浮,根据顶进情况在隧道内进行一定的加载措施,同时通过注浆孔对管道外壁补浆,选用1:1的水泥浆液,根据不同的水土压力确定注浆压力,加固通道外土体,消除对通道今后使用过程中产生不均匀沉降的影响。
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法一、前言大断面土压平衡式矩形顶管施工工法,是一种适用于城市地下管线布置密集以及复杂环境条件下进行地下工程施工的先进工法。
该工法以土压平衡作为主要原理,通过在地下挖掘时采用泥水平衡来维持土层稳定,减小地表沉降和地下管线的损坏的风险。
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法在工程实践中被广泛应用,并取得了良好的效果。
二、工法特点大断面土压平衡式矩形顶管施工工法具有以下特点:1. 施工安全可靠:采用土压平衡原理,减小了地表沉降风险和地下管线的损坏风险,保证了施工过程的安全性和稳定性。
2. 施工效率高:工法采用机械化施工方式,可以大幅提高施工效率和工期控制,减少施工对周边环境的影响。
3. 适应性强:可以适应复杂的地质条件和管线布置要求,例如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。
4. 环境友好:减少挖掘和回填土量,降低环境污染和资源消耗,符合可持续发展的要求。
三、适应范围大断面土压平衡式矩形顶管施工工法适用于以下情况:1. 城市地下管线布置密集,如排水管、给水管、燃气管等。
2. 地下水位较高,存在较大的地下水压力。
3. 施工地质条件复杂,如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。
4. 施工现场空间有限,不适合采用传统开挖方法。
四、工艺原理大断面土压平衡式矩形顶管施工工法的基本原理是通过控制地下挖掘时的泥水平衡,维持土层的稳定性,以实现大断面矩形顶管的施工。
其具体施工工艺包括以下几个阶段:1. 地下挖掘:先在施工现场进行开挖,形成顶管隧道。
2. 填充泥浆:根据实际地质情况,通过泵送泥浆填充顶管周围的土层,维持土压平衡。
3. 顶管推进:采用专用推进装置,将顶管逐渐推进至设定位置,同时进行填充泥浆以维持土压平衡。
4. 腐蚀土层:在推进顶管的过程中,通过泵注腐蚀液体处理土层,加速土层溶解和排除。
5. 顶管连接:当顶管推进到目标位置后,进行顶管的连接和密封处理。
6. 回填土层:完成顶管连接后,进行回填土层的施工,形成地表的恢复。
土压平衡顶管施工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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土压平衡顶管施工工艺流程土压平衡顶管施工呀,那可有趣啦。
一、施工前的准备。
施工之前呢,得先把场地给整好。
就像咱们要做饭得先把厨房收拾干净一样。
要先确定施工的路线,这路线可不能随便定哦,得考虑好多东西呢,像是地下有没有什么管道啊,周围的建筑会不会受影响呀。
然后呢,设备也要准备好,那些顶管机之类的设备就像战士上战场的武器,得检查得妥妥当当的。
施工人员也得安排好,大家各就各位,分工明确。
比如说有人负责操作机器,有人负责在旁边看着各种数据,就像一群小伙伴在玩一个超级大的合作游戏。
二、工作井和接收井的建造。
接着就得造工作井和接收井啦。
这就好比是顶管施工的两个小基地。
工作井呢,是顶管机出发的地方,接收井就是顶管机到达的地方。
建造的时候呀,要挖得规规矩矩的,而且要足够结实。
就像我们搭积木,每一块都得搭稳了,不然整个结构就会垮掉。
在挖井的时候,还得注意安全呢,要是不小心挖塌了,那可就麻烦大了。
而且挖出来的土也得妥善处理,不能随便乱扔,就像我们在家里打扫卫生,垃圾要放到该放的地方。
三、顶管机的安装与调试。
然后就是顶管机的安装啦。
这顶管机可重了,要小心翼翼地把它放到工作井里。
放进去之后呢,还不能马上就开始工作,得调试调试。
就像我们新买了个玩具,得先看看能不能正常运转。
要检查顶管机的各个部件,像刀盘能不能正常转动呀,土压平衡系统是不是正常工作呀。
要是这些地方有问题,那在施工的时候就会像汽车没油了一样,动都动不了。
调试的时候,施工人员得特别细心,就像照顾小婴儿一样,一点点小问题都不能放过。
四、挖土与顶进。
这些都弄好之后就开始挖土和顶进啦。
挖土可不是乱挖的哦,得根据土的性质和顶管机的能力来挖。
如果挖得太快,土压就不平衡了,就像我们走路的时候,步子迈得太大就容易摔倒。
顶进呢,要一点一点地来,一边挖土一边让顶管机往前挪。
这时候呀,就需要施工人员密切关注各种数据,像顶力啊,土压啊之类的。
要是发现数据不对,就得赶紧调整,就像我们开车的时候发现方向盘歪了就得马上修正一样。
土压平衡式顶管主要施工方法方案顶管机前方为带合金刀头的条幅式大刀盘,可对开挖面进行全断面切削。
出土由螺旋输送机和砂土泵传输至地面集中堆放点。
顶管机端面装有压力传感器,能显示出顶管机所承受的正面土压力,地面操作者应密切注意压力变化,控制螺旋输送机的取土速度与千斤顶的顶进速度,避免土体超挖和顶管机的过量挤进,前方取土与后方顶进密切配合,以保持开挖面的稳定,使顶管机承受的正面压力与计算土压力保持平衡。
顶管机内设置纠偏油缸可控制顶进方向。
正常顶管进行中,顶管机及管道内的操作均由地面操作者完成,所有的操作元件均由电缆、油管集中至地面操作室进行控制,所有运行数据由电缆传输信号至地面操作室以便操作者监控并发出操作指令。
顶管机能持续自动地记录其各种状态及管道线路的位置等数据。
自动记录系统包括泥土和地下水压力,机头倾斜、旋转,纠偏状态,前进速度,顶进长度,刀盘扭矩,顶进负荷,及中继间动作等。
此系统在自动系统出现故障时应能手动监测,以保证管道在自动系统的修复过程中能继续前进。
每段顶进开始后则应连续工作,当进行设备保养维修而暂停顶管施工时,必须采取措施确保开挖面的稳定。
顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风,并保持管道内的清洁。
土压平衡顶管施工现场3.13.2 顶管主要施工方法3.2.1测量控制网及井下测量平台的建立根据业主提供的测量控制点布置整个工程的控制网,在井周围布设一个高精度的控制网,用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点,如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。
测量平台置于井下顶管轴线上,靠近后靠背处,通过控制网将顶管测量起始点测放其上,并在井中布设2~3个稳固的后视点,以便互相校核。
起始点对顶管测量精度至关重要,故井下测量平台要单独设置,不与管道、设备、后靠背接触,不受顶管操作影响,以保持其稳定性。
·直线顶管轴线与标高控制顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。
1、土压平衡顶管施工工艺的原理吊车集土坑土方外运工作原理:整个控制系统以土压平衡为工作原理,通过刀盘对正面土体全断面切削,通过螺旋机转速及顶进速度控制出土量,使土仓内土压力值稳定并处于设定的范围内,从而达到开挖切削面的土体稳定。
预制管节作为顶进传力和开挖空间支护形成通道。
管节与地层之间用润滑剂进行减摩,减小掘进阻力。
2、矩形顶管施工工艺流程2、矩形顶管施工工艺流程(一)井内施工工艺流程1423562、矩形顶管施工工艺流程78(二)始发及正常顶进施工工艺流程2、矩形顶管施工工艺流程(三)进洞段顶进施工工艺流程1110912管节制作工艺流程成品检测钢套环制作钢筋笼吊装钢筋笼入模安装混凝土浇注管节管节堆场管节钢模管节钢模1、矩形顶管发展历程上海隧道工程股份有限公司上海隧道工程股份有限公司始于1965年,1993年改制成为国内施工行业首家上市公司,公司拥有“市政公用总承包特级”和“设计市政行业甲级”资质。
公司凭借近50年隧道及地下工程施工技术优势,在全国几十个大中城市进行重大工程项目建设,公司承建了全国近70%的超大型盾构法隧道工程和一大批轨道交通、能源隧道工程项目。
矩形顶管法作为一种新兴的非开挖技术,已经广泛应用于城市轨道交通、人行地下通道及管线共同沟等领域。
相较于传统的开挖施工,矩形顶管法的主要优势可以总结为不开挖、不搬管线、投资小、周期短。
隧道股份自上世纪90年代开始矩形顶管机的研发应用,目前已发展到第四代机型,20余年来先后在上海、南京、武汉、郑州等多个城市的轨道交通、市政工程、房地产等领域成功应用。
2.5m×2.5m——试验机隧道股份于1995年开始矩形隧道掘进技术的研究 ,开发研制了国内首台矩形顶管机——2.5m×2.5m(内径2m×2m)可变网格式,并进行了60m的试验隧道推进(国内首条矩形顶管隧道),为今后的工程应用打下了基础。
3.8m×3.8m——第一代矩形顶管机1999年,依托上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口工程研制了3.8m×3.8m(内径3m×3m)大刀盘加仿形刀式矩形顶管机,并在随后取得了一系列的工程应用。
超大断面土压平衡矩形顶管施工工法超大断面土压平衡矩形顶管施工工法是一种常用于地下土壤条件较好的复杂城市地下管线施工的先进方法。
本文将从前言、工法特点、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、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
一、前言随着城市建设的不断发展,地下管线的建设和维护变得越来越重要。
超大断面土压平衡矩形顶管施工工法是为了解决城市地下管线施工过程中面临的技术难题而提出的。
二、工法特点超大断面土压平衡矩形顶管施工工法具有下列特点:1. 适用范围广:适用于直埋不开挖,避免地面破坏;同时也适用于大口径、大断面的曲线和多学地质条件。
2. 施工效率高:采用机械化作业,可以快速、高效地完成施工任务,大大节省施工时间。
3.质量可控:通过合理的施工工序和严格的质量控制措施,保证了施工质量的稳定和可靠性。
4. 环保可持续:施工过程中无振动,无噪音,对周边环境的影响小。
同时,在施工结束后,顶管可以作为一种现代化的管线工程,为城市基础设施建设和发展提供了更好的保障。
三、适应范围超大断面土压平衡矩形顶管施工工法适用于直埋不开挖的地下巨型管线工程,如污水、雨水、供水、燃气等市政管线的建设和改造。
同时,在地质条件复杂的地区,如河网密布、多水源区域,该工法也能够发挥优势。
四、工艺原理超大断面土压平衡矩形顶管施工工法基于土压平衡原理,通过液压推进机通过顶管运送到指定位置,同时将推进段管片进行组装,达到顶管前进的目的。
在施工工法中,采取了多项技术措施,如超前施工法、水封法、BX法等,以保证施工效率和质量。
五、施工工艺超大断面土压平衡矩形顶管施工工法分为准备工作、土体开挖、顶管推进和顶管安装等多个施工阶段。
具体的施工过程中,需要注意现场的平整、安全措施、土体的控制、推进速度等细节。
六、劳动组织超大断面土压平衡矩形顶管施工工法需要合理安排施工人员,确保施工过程的有序和高效。
七、机具设备超大断面土压平衡矩形顶管施工工法所需的机具设备包括推进机、管片组装机、控制系统等,这些设备具有高效、稳定和安全的特点。
土压平衡顶管施工工法一、前言土压平衡顶管施工工法是一种先进的地下管道施工技术,广泛应用于城市地下供水、排水、燃气、热力等工程建设中。
该工法采用土壤膜的支撑作用,以平衡管道内外土压力,使管道在施工过程中免受外界土压力的影响,确保施工效率和施工质量。
下面将介绍土压平衡顶管施工工法的具体内容。
二、工法特点土压平衡顶管施工工法具有以下几个特点:1. 施工速度快:该工法采用机械化施工模式,施工效率高,可大幅缩短施工周期。
2. 施工质量高:该工法采用土壤膜支撑管道,能充分保护管道,避免管道因受外界土压力而出现变形或破损等问题,确保管道施工质量。
3. 适用范围广:该工法采用机械化施工,适用于各种地质条件和环境。
4. 操作简便:该工法施工操作简便,施工人员只需进行基础的机械操作即可,不需要高端技术人员。
三、适应范围土压平衡顶管施工工法适用于以下场合:1. 地下管道工程:包括城市供电、通信、采暖、水利、燃气管道、排水管道等工程。
2. 地下空间利用:包括地下商业、地下交通等工程。
3. 地铁推进施工:可作为地铁盾构施工的补充和替代方法。
4. 水利工程:包括渠道、水库、水闸等工程。
四、工艺原理土压平衡顶管施工工法基于土壤的力学特性和顶管的静力学原理,通过控制输送介质的压力和流量,实现对土体的平衡,保证整个施工过程中管道的稳定性和完整性。
为确保土壤的平衡,施工过程中,需采取以下技术措施:1. 选用合适的材料:施工时选择材料应按照要求选择质量合格的材料,确保每个环节的施工质量,杜绝质量问题。
2. 严格控制压力:应根据工程的具体情况严格控制输送介质的流量和压力,以达到土压力的均衡。
3. 合理设计:施工过程中须结合工程设计和地质情况设计合理的支撑结构和拆除策略,确保施工过程的顺利进行。
五、施工工艺1. 施工前准备:选取施工现场,在施工现场进行实地勘察和测量,按照工程设计制定施工方案。
2. 准备材料和机械:根据施工方案提前准备好所需的工具、材料和机械设备,防止施工中因为缺少材料和工具导致施工延误。
综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法一、前言随着城市建设的不断发展,地下管线的建设和维护成为一个重要的任务。
综合管廊是一种用于集中埋设多条地下管线的工程技术,能够有效解决地下管线交叉冲突、维护难等问题。
综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法是一种常用的施工方法,本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法具有以下几个特点:1. 对地表影响小:由于顶管施工是在地下进行的,因此对地表的影响很小,能够最大程度地减少对周围环境的干扰。
2. 施工速度快:该工法采用机械化作业,施工速度快,能够有效节约时间和人力成本。
3. 施工精度高:通过精确控制顶管的位置和倾斜角度,能够确保管道的安全运行和正常使用。
4. 适应性强:该工法适用于各种地质条件和管径规格,能够满足不同项目的需求。
三、适应范围综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下管线密集区域:当地下交通、燃气、给水等管线交叉密集,并且无法进行传统的开挖施工时,可以采用此工法。
2. 城市中心区域:由于城市中心区域地下空间有限,使用传统开挖施工困难,综合管廊施工可以最大限度地减少对市区交通和建筑的影响。
3. 地下水位高地区:当地下水位高时,传统开挖施工会面临困难,而综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法能够有效解决此类问题。
四、工艺原理综合管廊土压平衡式矩形顶管施工工法的核心原理是利用顶管机械的推力和管道自身的重力,通过土压平衡的原理,使管道顺利推进。
具体工艺如下:1. 准备工作:确定顶管进出口、施工孔的位置和尺寸,充分了解地质情况。
2. 钢箱梁的安装:先将钢箱梁安装在施工孔口,并通过混凝土填充夹紧。
3. 顶土机的安装:将顶土机安装在顶管的前端,通过液压系统提供推力。
4. 推管:通过控制顶土机的推力和速度,使管道顺利推进,并及时将推进的土壤挖出。
5. 固撑:当顶管推进一定距离后,对管道进行固撑,以防止管道发生侧移或下沉。
土压平衡式顶管施工方法嘿,咱今儿就来说说这土压平衡式顶管施工方法。
你可别小瞧了它,这可是在地下工程里大显身手的厉害角色呢!土压平衡式顶管施工啊,就像是个在地下默默工作的小能手。
它是怎么干活的呢?简单来说,就是通过控制土舱内的土压力,来和前方的土体压力保持平衡。
就好像是在拔河,两边的力量得差不多,这样才能稳稳当当的。
想象一下,在那深深的地下,有一条管道要被推进去。
要是没有土压平衡,那还不得乱了套呀!土压太大了,可能会把前面的土体挤坏;土压太小了,又可能让土体塌下来。
所以呀,这个平衡可得拿捏得死死的。
那怎么才能做到土压平衡呢?这就得靠一系列的设备和技术啦。
首先呢,有个刀盘在前面不停地切削土体,就像个小铲子一样,把土挖下来。
然后呢,这些土会进入土舱,在这里形成一个压力。
施工人员就得时刻关注着这个压力,通过调整出土量啊、推进速度啊这些,来让压力保持在合适的范围内。
这可不像在家里挖个小坑那么简单哟!得考虑好多因素呢。
比如说,土体的性质不一样,那土压力的控制方法也得跟着变。
要是遇到那种软软的土,就得多小心,不然很容易就出问题啦。
而且啊,这个施工过程中还得注意管道的安装质量。
管道得接得严丝合缝的,不能有一点缝隙,不然以后漏水啥的可就麻烦了。
就像搭积木一样,每一块都得放得稳稳当当的。
土压平衡式顶管施工的好处可不少呢!它不用大规模地开挖地面,对周围环境的影响比较小。
不像有些施工方法,弄得尘土飞扬、交通堵塞的。
它就悄悄地在地下工作,不声不响地就把活儿干了。
咱再说说它的效率。
虽然比不上那种大开大合的施工方法快,但是它稳呀!一步一个脚印地往前推进,质量有保障。
而且在一些特殊的地方,比如城市中心啊、古建筑附近啊,它可就派上大用场了。
你说,这土压平衡式顶管施工是不是很有意思?它就像是个地下的小英雄,默默地为我们的城市建设贡献着力量。
虽然我们平时可能看不到它在工作,但它却在我们脚底下努力着呢!总之呢,土压平衡式顶管施工是一种非常实用且重要的施工方法。
土压平衡式矩形顶管顶进工法土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进面积,降低工程造价。
可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等。
上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为2.5m×2.5m、长为60米的矩形隧道试验,并于1999年4月在上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用, 取得了显著的技术成果、经济效益和社会效益。
该技术成果获2000年上海市科技进步二等奖。
1.特点1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡,对周围土体扰动小。
1.2在同等截面积下,矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间,减少地下掘进土方。
用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序,不仅省时而且可降低工程造价20%左右。
1.3不影响原有的各类地下管线,不影响道路交通、水运以及地面的各类建筑。
施工时无噪音、无环境污染。
1.4通过可编逻辑程序控制器及各类传感器等随时监测施工状况,确定施工参数,使整个施工过程处于受控状态,从而有效控制矩形隧道顶进轴线、转角偏差及地面沉降。
2.工作原理及适用范围:2.1工作原理:整个控制系统以土压平衡为工作原理,通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削,改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量,使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内,从而达到开挖切削面的土体稳定。
2.2适用范围:本工法适用于在粘土、淤泥质粘土、粉质砂土及砂质粉土等地层中施工。
特别适用于在不宜大开挖的错综复杂的各类地下管线下进行矩形断面的施工,保证地面建筑物不受损害。
3.施工工艺3.1施工设备3.1.1组合刀盘式土压平衡顶管机,主要由顶管机机头、大刀盘及仿形刀装置、纠偏装置、螺旋机、主顶装置、动力装置、压浆系统、电气控制系统及监测系统等组成。
3.1.2配套设备:行车,拌浆系统,注浆泵,电焊机、空压机等。
3.2施工顺序:3.2.1工作井清理、测量及轴线放样。
3.2.2出洞口密封安装及检查,并进行出洞辅助技术措施如:井点降水或地基加固处理。
3.2.3井口行车、井上辅助设施的布置和安装。
3.2.4顶管机就位。
3.2.5后座顶进装置及井下辅助设施的布置和安装。
3.2.6顶管机下井、就位。
3.2.7顶管机井下安装、调试,作好开顶准备。
3.2.8顶管机开门出洞后开顶。
3.2.9砼管就位。
3.2.10顶管循环顶进。
4.施工要点4.1出洞施工及密封4.1.1对全套顶进设备作一次系统调试,应特别注意仿形刀在穿越加固层时的切削性能。
在确定顶进设备运转情况良好后,把机头顶进洞圈内距加固层10cm左右。
4.1.2洞门密封圈的制作:为了防止泥浆从管节外壁和工作井之间的间隙中流出,而使水土流失造成地面沉降,同时影响触变泥浆套的形成而降低减摩效果,在洞圈上预设阻浆密封装置。
4.1.3机头穿墙顶进:在拔除钢封门后,应立即开始顶进机头,由于正面为全断面水泥土,为保护刀盘和仿形刀,顶进速度应适当减慢,使刀盘和仿形刀能对水泥土进行对矩形断面彻底切削;另外由于此段土体过硬,螺旋机出土时可加适量清水来软化和润滑土体。
4.2触变泥浆的应用4.2.1为减少土体与管道间摩擦力,在管道外壁压注触变泥浆,在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果,在施工期间要求泥浆不失水,不沉淀,不固结。
4.2.2压浆量的计算(每节管节)为了保证注浆效果,注浆量应取理论值的2~3倍。
V=(D2-d2)×2×300%4.3顶管后靠及机座安装为保证顶管工作井的后壁能均匀受力,加工一刚度较大的刚性后靠。
整体吊装,放在顶进装置与井壁之间,进行定位固定。
4.4主要施工技术参数的控制4.4.1正面土压力的控制土压力根据Rankine土压力理论进行计算,计算值作为土压力的最初设定值,在实际顶进后,通过顶进参数、地面沉降监测,将设定土压力值调整到1.2kg/cm2左右,正面出土量、地面沉降情况较为理想。
4.4.2出土量的控制应尽量精确统计出每节管节的出土量,力争使之与理论出土量保持一致,以保证正面土体的相对稳定。
4.4.3顶进速度的控制在顶进时应对顶进速度作不断调整,找出顶进速度、正面土压力、出土量的最佳匹配值,以保证顶管的顶进质量。
4.5顶进轴线的控制4.5.1高程控制在顶进过程中一旦顶管出现上抛现象,不宜采取降低地面土压力、增大出土量、过量向下纠偏等动作。
应在顶进时将机头高程始终控制在负值,这样即使在机头下沉较大时,所采取的纠偏措施也和地面沉降控制相统一。
4.5.2平面控制由于受第一条顶管顶进时挤压、压浆等影响,在已成管道周边土体强度较原状土大,在第二条顶管顶进时,机头平面可能有偏离已成管道的现象,顶进时应把机头平面始终控制在靠已成管道方向。
4.5.3转角控制矩形管道的横向水平要求较高,在顶进过程中对机头的转角需密切注意,机头一旦出现微小转角,应及时纠转。
a) 纠转装置纠转安装于壳体两侧的纠转装置根据需要旋转角度,将翼板伸出壳体插入土体内,在机头向前推进时,土体在翼板上产生一侧向分力,形成一力偶使机头按所需的方向旋转,以达到纠转目的。
b) 压浆纠转压浆纠转是利用壳体上压浆管注浆,翅板将浆液分隔成四个区域,根据纠转方向的要求,选择适当的压浆点,使压出的浆液在机头形成一力偶,使机头按所需的方向旋转,以达到纠转目的。
c) 利用变角切口纠转安装于机头切口环二恻的左右各二个变角切口,其千斤顶的伸缩可控制翻板的角度,顶进时产生一定的超挖,使壳体二侧土体产生一条槽形空间,并同时在机头一侧配合注浆,使机头产生一力偶,以控制机头的姿态,达到纠转的目的。
4.5.4机头纠偏控制顶管在正常顶进施工过程中,必须密切注意顶进轴线的控制。
在每节管节顶进结束后,必须进行机头的姿态测量,并做到随偏随纠,且纠偏量不宜过大,以避免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。
4.6地面沉降控制4.6.1利用土压平衡矩形顶管机对矩形断面进行全断面切削。
严格控制施工参数,防止超、欠挖。
4.6.2解决矩形顶管机机头顶部背土问题在矩形顶管机的机头壳体顶部安装压浆管,并开有压浆槽,使浆液均匀分布于整个上顶面,在土体和壳体平面之间形成一泥浆膜,以减少土体同壳体的摩擦力,防止背土现象的发生。
4.6.3在顶进时,每隔一段时间应对顶管机后部已成管道高程作一次复测,一旦出现管道下沉情况严重时,应对下沉部位进行底部注浆,防止由此引起的地面沉降。
4.7测量4.7.1矩形顶管机出洞前必须认真测定顶管机切口的轴线和标高,并将数据及时反馈进行调整,顶进中原始数据、表格必须连续真实填写清楚。
4.7.2交接班时应交清测量记录,将仪器对中,并交清管道轨迹和纠偏趋向。
4.7.3顶程结束后必须全线复测、绘制管道顶进轨迹图(含高程、方向、顶力曲线),并由施工质监人员检查复核。
4.7.4在过道路时,应按建设单位的要求在指定地段进行施工监测布置,观测顶进过程中地表变形和土体位移情况,以便采取预防措施,避免影响道路正常运行的事故发生。
顶进结束后应绘制施工过程和竣工后的地面变形图。
4.8矩形管节和接口4.8.1矩形管节混凝土采用C40,抗渗指标为S6。
并采用F型钢套接口、齿形氯丁橡胶止水带。
4.8.2衬垫板的厚度,应按设计顶力大小确定,粘贴时,凹凸口对中,环向间隙符合要求。
4.8.3插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料,减少摩阻。
4.8.4承插时外力必须均匀,橡胶圈不移位、不反转、不露出管外。
5.施工人员及施工管理5.1施工人员:每班12人,具体分工如下:序号人员数量职责分工1 组长 1 指挥、调度、质量控制2 技术人员 1 技术管理、质量管理、施工记录、施工分析3 操作员 1 顶管机操作4 机、电维修员 2 设备检修并兼职其它工作5 起重工 1 行车驾驶6 测量员 1 顶进轴线测量、控制7 泥浆工 1 拌浆、压浆8 辅助工 4 运土2、挂吊钩等5.2.施工管理5.2.1技术管理由施工技术员负责,具体职责为:监督施工参数的实施及处理施工时发生的临时变更情况,及时与设计单位联系。
5.2.2质量管理由操作班长与操作员建立TQC小组,操作班长负责监督实施设计施工参数,严格按照操作规程操作,并作好当班记录,发现问题,及时与技术员联系解决,定期进行TQC活动,保证施工质量。
序号人员数量职责分工1 组长 1 指挥、调度、质量控制2 技术人员 1 技术管理、质量管理、施工记录、施工分析3 操作员 1 顶管机操作4 机、电维修员 2 制备检修并兼职其它工作5 起重工 1 行车驾驶6 测量员 1 顶进轴线测量、控制7 泥浆工 1 拌浆、压浆8 辅助工 4 运土2、挂号钩等5.2.3安全管理a.严格遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海市市政工程管理局对施工现场安全的有关规定。
b.顶管机及管道内照明用电应使用安全电压。
c.动力电缆转换接插前,要先切断电源,后拔出插头。
d.混凝土管吊运时,管下严禁站人。
e.管道内的电力电缆、控制电缆应悬挂固定,严禁随地铺设。
f.外部照明要充足,安放高度不得低于3米。
g.在吊车行走路线上不得有任何电源线。
h.及时检查各操作员的操作程序,严防违章操作。
i.及时检查各压力管接头的可靠性,防止压力管爆裂伤人。
6.质量标准除应遵照国家标准《地基与基础施工及验收规范》、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》和上海市的建委颁发的《市政工程质量检验评定标准》、顶管标准的有关规定外,施工中还应做到:6.1 矩形管节的边长误差<±2mm, 高度误差<1mm, 上下平面矩形外框对角线误差<4mm, 侧向平面与上下平面的垂直度误差<2mm。
6.2 当管顶与隧道底距离小于管径时,隧道段地面最大隆起值为10mm,最大沉降值为30 mm。
6.3 顶进时,转角必须控制在±1°之内。
7.效益分析7.1与圆形顶管相比, 没有浪费的掘进面积,充分利用了结构断面,从而使地下空间得到有效利用。
而用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序,亦可节约大量的时间和资金。
7.2与箱涵顶进相比,由于土压平衡的控制,对土体的扰动小,能有效地控制地表的沉降和隆起,可在闹市区或建筑密集场合下的管道施工,大大减少了地上地下构筑物破坏而带来的损失。
7.3在穿越道路、铁路、隧道、河流的管道施工时,不可能采用开槽埋管,利用矩形顶管机施工则可保证交通通行,大大减少了因施工所引起的道路中断,具有明显的社会效益和经济效益。
8.工程实例上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口人行通道位于陆家嘴金融贸易区,分布在延安东路隧道引道段的南北两侧。
通道由两条长度各为62.25m、断面尺寸为3。