顶管法施工技术
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顶管法施工技术(一)引言概述:顶管法施工技术是一种用于地下管道敷设的技术,它通过推进管道并同时开挖土层,来实现地下管道的快速敷设。
顶管法施工技术在城市市政工程和地下管线工程中得到广泛应用,并且具有高效、经济、环保等众多优势。
正文:1. 顶管法施工技术的原理及特点:- 顶管法施工技术的原理是通过推进管道并同时开挖土层,实现地下管道的安装。
- 顶管法施工技术具有高效快速、施工风险小、对地表破坏小等特点。
2. 顶管法施工技术的施工流程:- 预处理: 对施工区域进行清理,并对地下管道进行调查、勘察和设计。
- 预制准备: 根据设计和勘察情况,预制管道段,并对管道进行检测和检修。
- 顶推施工: 将预制好的管道段按照设计要求推进到目标地点,并同时进行土层开挖。
- 泥水处理: 对废弃泥浆进行处理,并确保环境不受污染。
- 管道连接: 将推进完成的管道段与现有管道连接,确保连接牢固。
3. 顶管法施工技术的施工设备:- 推进机: 用于推进管道的设备,可根据现场具体情况选择不同类型的推进机。
- 机械掘进机: 用于开挖土层、清理和加固施工区域,确保施工安全。
- 泥浆处理设备: 用于处理废弃泥浆,保证施工过程环境卫生。
4. 顶管法施工技术的质量控制措施:- 施工前的质量控制: 包括完善的施工方案、施工设备的检测和调试,确保施工顺利进行。
- 施工过程的质量控制: 包括施工人员的技术培训、工艺操作的规范执行,确保施工质量符合要求。
- 施工后的质量控制: 包括对施工完工后的管道进行检测和验收,确保管道安装质量达到标准要求。
5. 顶管法施工技术的应用领域:- 地下管线敷设: 适用于市政工程、给水、排水、天然气、石油等各类地下管线的敷设。
- 地铁、隧道工程: 适用于地铁隧道、地下交通、隧道工程中的通风管道、供电线路等的敷设。
- 输沙管道的敷设: 适用于河流淤积清淤、土方平衡等输沙管道的敷设。
总结:顶管法施工技术是一种高效、经济、环保的地下管道敷设技术,具有广泛的应用前景。
引言概述:顶管法施工技术是一种现代化的管道施工方法,通过利用顶进式机械设备将钢管顶进地下,从而实现快速、高效地完成地下管道的施工。
本文将从施工前的准备工作、设备及工具的选择、施工方法和步骤、施工技术与注意事项以及施工后的检验和保养等五个大点展开详细阐述顶管法施工技术。
正文内容:一、施工前的准备工作1.确定施工目标:明确施工需求和目标,包括管道的材质、长度、直径等参数,以及施工环境等因素。
2.调查勘察:对施工区域进行详细的勘察和调查,包括地质条件、地下管线情况、地下水位等,为后续施工提供依据。
3.施工方案设计:根据勘察结果和施工目标,设计施工方案,包括钢管的选型、施工方法和步骤等。
二、设备及工具的选择1.顶进式机械设备:选择适合的顶进式机械设备,包括推顶机、定位器、后推力装置等,根据具体施工情况选择合适的设备。
2.钢管材质选择:根据施工环境和管道要求,选择适合的钢管材质,常见的有钢管、铸铁管、玻璃钢管等,需要考虑管道的耐腐蚀性、强度和导热性等因素。
3.其他工具:如测量工具、标定设备、施工现场的安全设施等。
三、施工方法和步骤1.准备施工现场:清理施工现场,确保施工区域的安全和整洁。
2.预埋管道:根据设计要求,在施工区域进行预埋管道的准备工作,包括挖掘沟槽、修整底床和安装管道支架等。
3.顶进施工:安装顶进式机械设备,进行钢管的顶进工作,根据施工方案进行顶管施工,不断调整和控制顶进的速度和力量。
4.连接和固定:完成顶进后,进行管道的连接和固定工作,包括焊接、连接件的安装等。
5.检验和漏水测试:对施工完成的管道进行检验和漏水测试,确保施工质量达到要求。
四、施工技术与注意事项1.地质条件:根据不同地质条件,采取相应的施工措施,如遇到软土或水文条件复杂的地区,需加强沟槽的支护和加固工作。
2.顶进力控制:合理控制顶进力量,避免过大过小,通过测量和监测设备进行力量的调整和控制。
3.施工环境保护:施工过程中要注意环境保护,减少对周围环境的影响和污染,采取相应的防护措施。
顶管施工技术总结一、引言顶管技术是一种常用于市政工程、城市地下管网建设等领域的施工方法。
通过顶管技术,可以在不破坏地面的情况下,将管道等设施铺设到地下,提高空间利用效率。
本文将对顶管施工技术进行总结和讨论,以便在实际施工中能够更好地应用这一技术。
二、顶管施工流程1.前期准备工作–制定工程方案和施工图纸–确定施工路径和施工区域–准备所需的材料和设备2.现场布置–对施工区域进行清理和平整–搭设临时围挡和安全警示标志–部署施工人员和设备3.钻孔施工–根据施工图纸确定钻孔位置和数量–使用钻孔机进行钻孔作业–定期对钻孔进行检测和维护4.导管安装–制定导管安装方案–使用顶管设备将导管送入钻孔中–控制导管的水平和竖直度5.固结和回填–在导管周围进行固结处理,增强土壤的稳定性–使用合适的填充材料进行回填,保护导管免受外界附加力的影响6.接头处理–进行导管的接头处理,确保接头的安全和可靠性7.验收和检测–对施工完成的管道进行验收和检测–进行必要的整改和修复工作三、顶管施工的技术要点1.地质勘察和分析的重要性:顶管施工前,必须进行地质勘察和分析,了解地下土层和地质情况,以便制定合理的施工方案和对策。
2.钻孔技术的掌握:钻孔是顶管施工的核心环节,钻孔的质量直接影响导管的施工质量。
因此,施工人员必须熟练掌握钻孔技术,包括钻孔机的操作、钻孔角度和位置的控制等。
3.对导管的选择和保护:根据实际情况选择合适的导管材料和规格,保护导管免受外界环境和力的影响。
对于特殊情况,可以采取附加保护措施,如使用护套或防腐涂层。
4.地下水位的控制:地下水位的控制对于顶管施工来说非常重要,过高或过低的地下水位都会对施工造成困扰。
因此,在施工前必须控制地下水位,可以采取降水处理或封堵地下水源的方法,确保施工的顺利进行。
5.施工现场的安全管理:顶管施工涉及到多个施工工序和设备的操作,因此必须严格遵守施工安全规范,加强对施工人员的安全教育和管理,确保施工过程中的安全。
标题:顶管施工技术措施引言:顶管施工是一种用于克服地面障碍施工的管道铺设方法,广泛应用于城市地下管网的建设和维护。
在顶管施工过程中,为确保施工质量和安全,需要采取一系列的技术措施。
本文将介绍顶管施工的技术措施,包括施工前的准备工作、顶管施工的具体步骤、安全措施等内容。
一、施工前的准备工作1. 地质勘察:在进行顶管施工前,首先需要对施工区域进行地质勘察,了解地下管线、地质情况、地下水位等信息,以便合理规划施工方案。
2. 施工方案设计:根据地质勘察结果,制定详细的施工方案,包括施工路线、顶管材料选取、施工时间安排等。
3. 确定施工人员:根据施工方案确定所需的施工人员数量和技术要求,保证施工人员具备相关的技能和经验。
二、顶管施工的具体步骤1. 准备工作:清理施工现场,确保道路畅通,为施工设备的进出提供便利。
2. 定位:按照设计方案,确定顶管的起点和终点,并进行准确定位。
3. 开挖坑道:根据顶管的规格和设计要求,开挖与之相适应的坑道,确保顶管的顺利施工。
4. 引导施工管道:在坑道内设置导向装置,将施工管道引导至目标位置,避免偏移和不规范施工。
5. 安装顶管:根据设计要求,安装顶管,保证连接紧密,并做好防水、防腐等处理。
6. 固化顶管:在顶管安装完成后,进行固化处理,确保顶管在使用过程中的稳定性和可靠性。
7. 复位和回填:将坑道中的土方复位,回填坑道,并进行压实处理,恢复施工现场的平整和稳定。
三、安全措施1. 安全培训:施工人员在参与顶管施工前,应接受相关的安全培训,明确施工过程中的安全要求和注意事项。
2. 安全设施:在施工现场设置安全警示标志,划定安全区域,并配备安全服装、安全帽、安全绳等个人防护装备。
3. 施工监控:设立专职监控人员,对顶管施工现场进行实时监控,发现问题及时处置,确保施工安全。
4. 预防措施:制定合理的施工方案和施工流程,预防可能的安全问题和事故发生,确保施工过程平稳进行。
5. 应急预案:制定并演练施工过程中的各种应急预案,建立应急救援机制,保证施工人员和施工现场的安全。
顶管技术的施工工艺(二)引言:顶管技术是一种现代化的管线施工方法,通过先进的施工工艺和设备,能够有效地解决地下管线施工难题。
本文将对顶管技术的施工工艺进行详细阐述,以帮助读者更好地了解该技术的操作过程和注意事项。
一、前期准备工作1.项目调研:对施工地点进行调查和勘测,了解地质条件、管线走向等信息。
2.方案设计:根据勘测结果,制定施工方案,包括顶管井道位置、封顶板设计等。
3.材料采购:根据设计方案,采购所需的顶管设备、管线材料等。
二、井道施工1.井道开挖:根据设计方案,在地下进行开挖,确保井道的稳定性。
2.支护施工:在井道内安装支护结构,如钢腰、方孔架等,以增强井道的稳固性。
3.灌浆注浆:对井道进行灌浆加固,防止地下水渗入和土体松动。
三、管线安装1.定位测量:根据设计要求和施工图纸,进行管线的定位测量,确保安装的准确性。
2.管段连接:采用专业的连接工具和方法,将管段连接成完整的管线。
3.管线安装:将连接好的管段逐步推入井道内,注意保持管线的水平和方向。
4.密封处理:对管线连接处进行密封处理,确保管线的密封性和稳固性。
5.固定锚固:在管线地下进行固定锚固,以防止管线的移位和变形。
四、顶管井道施工1.封顶板施工:在井道上部进行封顶板的施工,以保护井道内的管线。
2.排水处理:对井道进行排水处理,将井道内的积水排出,保持施工环境干燥。
3.井口修复:对井口进行修复工作,包括回填土、平整井口等。
五、施工质量控制1.现场检测:对施工过程中的关键节点进行检测,如支护结构、管线连接等。
2.质量验收:通过质量验收,确保施工工艺的达到设计要求和相关标准。
3.安全监控:加强施工现场的安全监控,确保施工过程中的安全性。
4.施工记录:及时记录施工过程中的重要操作和问题,为后续施工提供参考。
5.质量整改:对施工中存在的问题进行整改,确保施工质量的稳定和可靠性。
总结:顶管技术的施工工艺包括前期准备工作、井道施工、管线安装、顶管井道施工和施工质量控制等五个大点。
顶管施工技术方案精选7篇人工顶管施工方案篇一人工顶管施工方案2008-07-30 22:29:39|分类:默认分类|标签:|字号大中小订阅。
人工顶管施工方案第一章编写依据本施工方案编写依据如下:1、《广州开发区市南路北段(黄沙快速干线~黄阁大道段)扩建工程》设计图图纸;2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97;3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92;4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90;5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90;6、广州市建设委员会颁发的有关建筑规程,安全、质量及文明施工等文件;第二章工程概况2.1 工程简介本工程原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。
管材采用DN800 及DN1200 的玻璃钢管埋深约为5~7m。
改用人工人工顶管施工方案篇二人工顶管施工方案第一章编写依据本施工方案编写依据如下:1、《滨江新区天沙河路(江沙路~新南路)工程第二标段》设计图图纸;2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97;3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92;4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90;5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90;6、江门市建设委员会颁发的有关建筑规程,安全、质量及文明施工等文件;第二章工程概况2.1 工程简介本工程原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。
管材采用DN800 及DN1200 的玻璃钢管埋深约为5~7m。
改用人工顶管后,工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况(顶进长度、地下障碍物、交通影响等)而确定。
顶管工程施工技术方案一、工程概况顶管工程是指将地下管线在地面上先开凿白地,然后使用推进设备将管线一段一段地推入地下,最后将地面恢复原状的一种敷设工艺。
它可以用于敷设各种管线,例如给水管、排水管、燃气管、电力通信线路等。
顶管施工适用于各类场地,如城市街道、广场、公园、河道、湖泊以及地层条件较为复杂的地方。
工程名称:某城市给水管线顶管工程工程地址:XX市XX区工程概况:本工程为城市给水管线的排水改造项目,总长1000米,管径为600mm,包括地下敷设和地面恢复两个过程。
二、施工方法1、工程前期准备(1)确定施工方案:根据工程实际情况,确定采用顶管施工方法,并制定详细的施工方案。
(2)选择施工机械:根据工程要求和地形地貌条件,选择合适的顶管推进设备、挖掘机、掘进机等工程机械。
(3)组织人员培训:安排工程人员进行相关培训,包括机械操作、安全防护、应急处置等内容。
2、施工过程(1)地面准备工作:在地面上确定顶管施工轴线,并进行测量、标志和放线工作。
(2)地下挖掘:使用挖掘机进行地面开挖,挖取顶管的安全埋设空间,保证管线施工的顺利进行。
(3)顶管推进:使用顶管推进设备对管线进行推进,控制推进速度和方向,确保管线的施工质量。
(4)管道连接和安装:在管线推进过程中,对管段进行连接和安装,确保管线的整体完整性和可通行性。
(5)地面恢复工作:在管线施工完成后,对地面进行恢复工作,包括填埋、铺设道路、绿化等工作。
3、安全防护措施(1)施工现场安全:设置施工警戒线和安全警示标志,确保施工现场的安全通畅。
(2)通风排气:在施工过程中,加强通风排气设备设置,及时清除工地内的有害气体,保障工人的健康安全。
(3)防止坍塌:加强地下支护工程,防止地下坍塌事故的发生。
三、工程机械本工程需要使用的工程机械主要有挖掘机、顶管推进设备和相关辅助设备。
1、挖掘机在地面开挖过程中,需要使用挖掘机对地面进行开挖,确保顶管的安全埋设空间。
挖掘机的选择应考虑到工地空间狭小、路面繁忙等实际情况,选择小型挖掘机进行作业。
顶管法施工工艺标题:顶管法施工工艺详解及应用一、引言顶管法是一种非开挖地下管线敷设技术,是在不开挖地表的情况下,通过工作井将预制的管道逐段推进,最终实现地下管道的铺设。
此方法具有对周边环境影响小、施工效率高、适用范围广等优点,在城市基础设施建设中得到广泛应用。
二、顶管法施工工艺流程1. 工程准备阶段:首先,根据设计要求和现场条件确定工作井位置,并进行施工作业面的清理与平整,搭建临时设施。
然后,进行工作井和接收井的挖掘与加固,确保井体结构稳定可靠。
2. 管道制作与安装阶段:根据设计图纸预制管道,包括防腐处理、接口密封等工序。
然后,将首节管道吊装至工作井内,安装导向系统和顶进设备。
3. 顶进施工阶段:利用顶进设备,如千斤顶,按照预定的轨迹和速度,将管道逐步向前顶进。
在顶进过程中,需实时监测管道姿态、顶进力、土压力等参数,及时调整顶进方案以保证施工安全与质量。
4. 连接与验收阶段:当管道顶进至接收井后,进行接口连接,确保管道的密封性和整体性。
完成管道连接后,进行功能性试验和工程质量验收。
三、顶管法施工关键技术要点- 导向控制技术:利用先进的测量仪器精确控制管道的前进方向和坡度。
- 土体改良与稳管技术:针对不同地质条件采取相应的注浆、改良土体措施,保持隧道稳定,防止地面沉降或隆起。
- 管道抗变形与密封技术:选用适合的管材,采用可靠的接口连接方式,确保管道在顶进过程中的刚度和密封性能。
四、结语顶管法施工工艺以其独特的优势在现代城市建设中发挥着重要作用。
随着科技的发展,顶管施工技术也在不断进步和完善,为解决复杂地理环境下的管道建设难题提供了新的思路和解决方案。
在未来,我们期待顶管法能在更多的工程项目中得到创新应用,进一步推动我国地下空间开发利用的可持续发展。
顶管法施工1、技术简介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。
非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。
这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖,以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换,顶管直径DN800—4500。
通过工作井把要埋设的管子顶入土内,一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上,并且还能曲线穿行,以绕开一些地下管线或障碍物。
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。
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,具有显著的经济效益和社会效益。
2、技术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。
3、现状分析经过多年的发展,顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用,且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方面甚至达到了世界领先水平。
2001年上海隧道股份有限公司在江苏省常州完成了长 2050m、直径 2m的钢筋水泥管顶管工程,是目前已完成的我国最长的顶管工程。
2001年8月~12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m超长距离钢筋混凝土顶管,由于选择了合理的顶管机具型式、成功地解决了减阻泥浆运用和轴线控制等技术难题,用约5个月完成全部顶进施工,创造了新的顶管施工记录。
全长3600m、管径为1.8米的钢管从23至25米深的地下于2002年9月成功横穿黄河,无论从顶进长度、埋深、地质条件,还是钢管直径在国内尚属首次。
其中最长的一段位于黄河主河床上,长达1259 米,还要穿越较厚的砾砂层与黄河主河槽,既是我国西气东输项目的关键工程,也是目前世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离最长的顶管工程。
2001年的上虞市污水处理工程中,玻璃纤维夹砂管首次成功地应用于顶管。
2008年在无锡长江引水工程中中铁十局十公司采用国产设备直径2200mm钢管双管同步顶进2500米。
以上工程均标志着我国的顶管施工水平达到一个新的高度,与世界先进水平日益靠近。
然而与国外发达国家,如日本、德国等先进的机械设备及施工技术水平相比,我国仍然有着显著的差距。
4、发展方向随着我国经济持续稳定地增长,城市化进程的进一步加快,我国的地下管线的需求量也在逐年增加。
加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。
非开挖技术的发展必将向规模化、规范化、国际化的方向发展。
在我国经济高速增长的支持下,顶管技术的发展将面临前所未有的机遇,在加快引进国外先进技术的基本上,努力消化创新,加强研发和人才培养,其前景是非常乐观的。
纵观国内外顶管技术的发展,发展方向将是多元化和多样化。
在顶管直径方面,除了向大口径管的顶进发展以外,也向小口径管的顶进发展。
目前顶管技术最小顶进管的口径只有75mm,最大的已达到5m(德国),大口径顶管有取代小型盾构的趋势。
在适应性方面,发展宽范围、全土质型顶管机是必然趋势,适应范围将大为延伸,从N值为极小的土到N 值为五十多的砾石,直至轴压强度达两百MPa的岩石。
将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和现代化控制理论与机械、液压技术综合运用于顶管机械上是顶管技术的发展趋势。
数字化、信息化、智能型顶管机的研制将得到更多的关注,纠偏精度、自动化程度也将得到大力提高。
在不久的将来,一些全自动、高精度的掘进机会成为施工机械的主流。
顶管的用途随着相关技术的发展也将继续扩,从目前的主要用于管道铺设将发展为管道铺设、涵顶进、地下人行通道管棚式施工等多用途型。
现在的顶管截面形状基本上都是圆形,今后的发展趋势是圆形、矩形、圆拱形、多边形等,以适应箱涵顶进等各种工程的需要,故截面形状多元化是必然趋势。
目前的顶管施工形式主要为土压式、泥水加压式,以后的发展将在进一步吸收国外技术的基础上,应用管套式、气泡式等等各种形式的顶管施工技术。
随着高精度长距离测量技术进一步的发展应运,通风系统的完善,中继间技术、注浆减摩技术的进步,排渣系统的发展、刀盘切削系统、推进系统、出土输送系统、供电液压系统、监控系统、测量导向系统,等一系列技术的突破,现有的一次性顶进距离将不断刷新,各种复杂曲线顶管也将陆续出现。
目前我国已成立北京、上海、广州和武汉四个非开挖技术研究中心,我国国际非开挖技术协会单位会员已突破100个,数量居世界第4、亚洲第1。
形成了行业协会、科研单位、研究中心和设备生产和施工企业组成的强大的阵营,而且每年不断有很多人不断加入到从事顶管等非开挖工作的行列,我国的顶管技术的必将迎来一个崭新的阶段。
5、顶管法施工工艺顶管法敷管的施工工艺类型很多,按照开挖工作面的施工方法,可以分为敞开式和封闭式两种。
5.1敞开式施工工艺敞开式施工工艺一般适用于土质条件稳定,无地下水干扰,工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方或涌水等现象。
因其工作面常处于开放状态,故也称为开放式施工工艺。
根据工具管的不同可分为手掘式、挤压式、机械开挖式、挤压土层式掘进顶管。
(1)手掘式顶管工人可以直接进入工作面挖掘,施工人员可随时观察土层与工作面的稳定状态,造价低、便于掌握,但效率低,必须将水位降低至管基以下 0.5m 后,方可施工。
当土质比较稳定的情况下,首节管可以不带前面的管帽,直接由首节管作为工具管进行顶管施工,也是常用的一种顶管施工方法,也称为人工掘进顶管。
(2)挤压式顶管挤压式掘进顶管一般适用于大中口径的管道,对潮湿、可压缩的黏性土、砂性土较为适宜。
该方法设备简单、安全,又避免了挖装土的工序,比人工挖掘提高效率1~2 倍。
它是将工作面用胸板隔开后,在胸板上留有一喇叭口形的锥筒,当顶进时将土体挤入喇叭口内,土体被压缩成从锥筒口吐出的条形土柱。
待条形土柱达到一定长度后,再用钢丝将其割断,由运土工具吊运至地面。
其结构形式如图8-2 所示。
(3)机械开挖式顶管机械开挖式顶管是在工具管的前方装有由电动机驱动的刀盘钻进挖土,被挖下来的土体由皮带运输机运出,从而代替了人工操作。
一般适用于无地下水干扰、土质稳定的黏性土或砂性土层。
其结构形式如图8-3 所示。
(4)挤压土层式顶管挤密土层式顶管前端的工具管可分为锥形和管帽形,仅适用于潮湿的黏土、砂土、粉质黏土,顶距较短的小口径钢管、铸铁管,且对地面变形要求不甚严格的地段。
这种工具管安装在被顶管道的前方,顶进时,工具管借助千斤顶的顶力将管子直接挤入土层里,管子周围的土层被挤密实,常引起地面较大的变形。
其结构形式如图8-4 所示。
5.2封闭式施工工艺封闭式施工工艺一般适用于土质不稳定、地下水位高,工人不能直接进行开挖的施工条件。
为防止工作面塌方、涌水对人身造成危害,常将机头前端的挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开,并在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等,借助气压、土压、泥水混合物的压力支撑开挖面,以达到稳定土层、防止塌方、涌水以及控制地面沉降的目的。
(1)水力掘进顶管法水力掘进顶管的挖土是利用高压水枪的射流将顶进前方的土冲成泥浆,再通过泥浆管道输送至地面储泥场。
整个工作是由装在混凝土管前端的工具管来完成的,其结构形式如图8-5 所示。
工具管的前端为冲泥舱。
掘进时先开动千斤顶,由刃脚将土切入冲泥舱,然后用人工操纵水枪操作把,将土冲成泥浆。
泥浆经过格栅进入真空室由泥浆管吸入工作坑,再由泥浆泵排至储泥场。
冲泥舱是完全密封的,其上设有观察孔和小密封门,用于操作和维修。
管道的掘进方向由中间部位的校正管控制。
工具管的后端是气闸室。
气闸室是作为维修人员进出高压区时的升压和降压之用。
当前端工具管出现故障时,维修人员可通过小密封门进入冲泥舱,为防止小密封门打开后涌入大量泥水,可先封闭气闸室,经升压后再进行操作,保证气压和泥水压力的平衡。
维修完毕后,再逐渐降压,恢复正常掘进。
水力切削式机头生产效率高,其冲土、排泥连续进行,可改善劳动条件,减轻劳动强度,但需耗用大量的水,且需要有较大的存泥浆场地,故在某些缺水地区受到限制。
(2)土压平衡式顶管法土压平衡就是将刀盘切削下来的土、砂中注入流动性和不透水性的“作泥材料”,然后在刀盘强制转动、搅拌下,使切削下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱,并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。
此法的密封舱设置在工具管的前方,工作人员可在密封舱外,通过操作电控开关来控制刀盘切削和顶进速度。
螺旋输送器的出土量和顶进速度,应与刀盘的切削速度相配合,以保持密封舱内的土压力与开挖面的土压力始终处于平衡状态。
土压平衡式顶管法常用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷值要求控制较严格的地区。
其结构形式如图8-6 所示。
(3)泥水平衡式顶管法泥水平衡顶管常用于控制地面变形小于 3cm,工作面位于地下水位以下,渗透系数大于 10-1cm/s 的黏性土、砂性土、粉砂质土的作业条件。
其特点是挖掘面稳定,地面沉降小,可以连续出土,但因泥水量大,弃土的运输和堆放都比较困难。
此法和土压平衡式顶管法一样,都是在前方设有密封舱、刀盘、螺旋输送器等设备。
施工时,随着工具管的推进,刀盘不停地转动,进泥管不断地进泥水,而抛泥管则不断地将混有弃土的泥水抛出密封舱。
在密封舱内,常采用护壁泥浆来平衡开挖面的土压力,即保持一定的泥水压力,以此来平衡土压力和地下水压力。