长距离泥水平衡顶管施工工法
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泥水平衡顶管施工工法泥水平衡顶管施工工法一、前言泥水平衡顶管施工工法是一种常用于地下建造施工中的技术,特殊适合于地下管道、隧道等工程的施工。
本文将详细介绍泥水平衡顶管施工工法的各个环节和步骤。
二、工法介绍2.1 工法概述泥水平衡顶管施工工法是一种通过控制水压平衡土壤压力的施工方法。
它主要包括顶管机械的选择、开挖及管片安装等环节。
2.2 工法原理泥水平衡顶管施工利用泥水平衡系统维持土层稳定,通过推进顶管机械将管片逐个安装在开挖的土层中。
三、工法步骤3.1 工地准备在施工前,需要对工地进行勘测、布置场地,并确定工地安全措施。
3.2 设备准备准备所需的泥水平衡顶管机械及配套设备,并对其进行检查、测试及维护。
3.3 开挖阶段按照设计要求,利用顶管机械在地下开挖沟槽,同时进行支护工作,确保施工过程中土壤的稳定。
3.4 进管片阶段在开挖的同时,将管片逐个安装至顶管机械,通过推进机械将管片推进到设计位置。
3.5 管片连接在管片推进的过程中,需要进行管片的连接工作,确保管片的密封性和强度。
3.6 拆除顶管机械当管片推进到目标位置后,需要拆除顶管机械,并进行后续工作。
四、工法注意事项4.1 安全措施在施工过程中,必须加强安全意识,严格执行相关安全规定,做好施工现场的安全防护工作。
4.2 施工质量控制对于管片的安装和连接,需要进行严格的质量检查,确保施工质量达到设计要求。
4.3 环境保护在施工过程中,要注意保护周围环境,合理利用资源,避免对生态环境造成不良影响。
五、附件列表1. 泥水平衡顶管机械设备清单2. 工地布置图纸3. 施工安全措施文件六、法律名词及注释1. 泥水平衡施工许可证:指在进行泥水平衡施工前,需要从相关部门获得的施工许可文件。
2. 《建造施工安全法》:指中华人民共和国国家法律,规范建筑施工中的安全管理及责任追究。
泥水平衡顶管施工方案泥水平衡顶管施工方案一、施工过程1. 准备工作:确定施工范围,清理施工现场,确保施工道路畅通。
2. 安装顶管支撑:根据设计要求,安装顶管支撑物,确保支撑物稳固可靠。
3. 顶管施工:首先,在顶管两侧挖槽,确保顶管完全覆盖在土层下方。
然后,根据设计要求,逐段推进顶管,同时,进行土层的开挖和清理。
4. 土层支护:在顶管推进过程中,使用钢板桩或者橡胶垫带等方式进行土层支护,确保土层的稳定。
5. 土层加固:在顶管施工结束后,根据设计要求,对顶管周围的土层进行加固处理,以提高整体的稳定性和承载能力。
6. 安全检查:施工结束后,进行安全检查,确保施工质量和施工区域的安全。
二、施工要点1. 施工前应进行地质勘测和设计评估,确定施工方案和施工参数。
2. 确保顶管支撑物的稳固可靠,以防止支撑失效导致施工事故。
3. 在施工过程中,应根据土层特性和实际情况合理选择支护方式,确保土层的稳定和安全。
4. 施工过程中,要做好现场管理和安全防护工作,加强施工人员的培训和安全意识。
5. 施工结束后,要进行安全检查和质量验收,确保施工质量和区域的安全。
三、施工注意事项1. 施工前要做好地质勘测和设计评估工作,确保施工方案的可行性和安全性。
2. 施工过程中要保持施工现场的整洁和安全,定期进行安全检查和整改。
3. 测量施工道路的坡度和高差,确保施工道路的稳定和顶管施工的顺利进行。
4. 施工中要加强与监理单位和设计单位的沟通,及时解决施工中的问题和疑难。
5. 施工完毕后,要对施工区域进行清理和修复,确保施工区域的安全和环境的卫生。
通过以上方案,能够有效地保证泥水平衡顶管施工的安全性和质量,并且能够提高施工效率,减少工期,降低施工风险,是一种比较理想的施工方案。
同时,施工中也要注重环境保护,采取相应的措施减少对周围环境的影响。
最后,要强化对施工人员的安全意识和培训,提高他们的施工技能和应对突发情况的能力。
泥水平衡顶管施工工法1. 泥水平衡顶管施工工法的基本原理1.1 泥水平衡顶管施工工法是用泥水平衡顶管机施工的一种顶管施工工艺。
它在施工时通过进水管向顶管机刀盘后的泥水舱内供给一定比重、一定黏度、一定压力的粘土及其他添加剂和水混合而成的泥水,让其在顶管机挖掘面上形成一层泥膜,并以泥水舱内泥水的压力来平衡挖掘面上的土压力和地下水压力,同时又是通过排泥管把顶管机刀盘切削下来的土砂变成泥水输送到基坑地面上的一种顶管施工方法。
1.1.1 泥水平衡顶管机刀盘都设有面板,其开口率多在20%以下。
1.1.2 通常供给的泥水会因土质的不同而要求有不同黏度、比重等,比重须控制在1.03~1.30 之间。
1.1.3 泥水平衡顶管机在保持泥水压力的稳定方面有两种结构形式:一种是通过进水泵和排泥泵的排量直接来控制,另一种是通过设在泥水舱后气压室内的压缩空气来控制。
由于压缩空气是一只气体弹簧,这就使泥水压力的控制更精确、更稳定。
1.1.4 泥膜是防止地下水和土舱内泥水之间串通的屏障,必须始终保持它的有效性。
1.1.5 泥水压力通常设定得比地下水压力高20kPa。
2. 泥水平衡顶管施工工法适应的范围和土质:2.1 泥水平衡顶管施工工法适应的范围2.1.1 适用于靠近江、河、湖、海这些有水源的地方;2.1.2 尤其适用于作业人员无法进入的小口径顶管;2.1.3 适用于覆土深度大于1.5 倍管外径的条件下施工;2.1.4 适用于地下水位高和地下水压波动比较大的的条件下施工;2.1.5 适用于长距离顶管施工;2.1.6 适用于除粘性土以外的地下水水位以下的场合施工。
2.2 泥水平衡顶管施工工法适应的土质2.2.1 适用于各种粘土和N 值小于50 的砂土;2.2.2 适用于砾径小于20mm,砾石含量不大于30%的砂砾土;2.2.3 有破碎功能的顶管机适用于它所描述的土质范围。
2.3 泥水平衡顶管施工工法不适用于渗透系数大和卵石含量多的砂卵石地层。
关于复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术的探讨摘要:随着我国基建事业的高速发展,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。
顶管施工因为不阻碍交通运行,占地范围小,安全、环保等优点,在市政工程中的运用越来越普遍。
本文以本文是以贵阳市某输水工程为例,对复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术进行探讨。
,关键词:顶管施工复杂地质泥水平衡长距离0引言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。
顶管法施工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,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。
贵阳市某输水工程,需下穿一个住宅小区、一条城市快道及一个高填方区。
工程共设计了8座顶管工作井,顶管段全长1503m。
第一段为1-6#工作井,顶管长度1233m;第二段为7-8#工作井,顶管长度270m。
顶管采用钢筋砼套管顶管施工。
顶管施工完成后进行给水焊接螺旋钢管穿管施工。
套管内径2.4m,管壁厚0.24m,管道采用C50P10混凝土浇筑,管节接头采用B型柔性钢承口管接头。
1工作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。
泥水平衡法顶管施工工法一、前言泥水平衡法顶管施工工法是隧道工程中的一种经典施工方式,该工法可以高效、快捷地完成较长、较深的隧道施工。
本文将介绍泥水平衡法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、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点该工法可以保证地面地表、建筑物和管线不受损害,途中不需要明挖,不需要进行深耕或深挖工程。
该工法需要的工作空间小、噪声小,排放物少,对环境影响较小。
施工速度快,可有效节省施工时间和费用。
三、适应范围该工法适合于软土地层、砂土地层和卵石层的隧道施工,特别适合于在地下厂房、桥梁、道路等高密度建筑区域内进行隧道施工。
该工法引入现代技术元素,为隧道工程提供了全新的施工方式。
四、工艺原理泥水平衡法顶管施工工法主要采用了碎土施工原理、现场拼装和悬浮液平衡控制的工程技术。
具体施工过程如下:首先,通过钻探、采样和测量方法等,对施工区域的地质条件、土质结构等进行详细的分析和评估。
接着,选择适当的泥浆液体、管道、推力桶和其他设备,并进行现场组装、焊接和安装工作。
在施工现场,首先钻探出一条傍道,将顶管和其他设备通过傍道、隧道连接,形成一个完整的顶管系统。
在顶管系统前方的土层中钻探出斜孔,将推力桶和管道安装在这些孔的最末端,然后开始施工。
在实际施工过程中,设备操作人员通过操作推力桶和水泥浆泵控制管道的推进和回收,控制液压推进机构将液压马达或电机等能量推送到管道中的推进头上。
同时,对孔洞中的土壤进行打浆,将泥土与水混合在一起,形成一种稀泥状的液体。
通过推力桶进行推进、液压马达驱动管道前进、推进机构通过钢绳将管道推进,同时使土体向管内输送,由于在泥土和泥浆的作用下,管道的摩阻才有所减小,才能利用推进机构进行顶推,使管道前进。
当管道前进时,通过沉降仪、管道管底、工作人员对隧道顶部的变形进行监测,并进行实时调整和控制,以确保管道整体稳定性。
当顶管机推进至目标位置后,可进行涂抹、混凝土注浆等工艺。
泥水平衡法顶管施工工法泥水平衡法顶管施工工法是一种常用的地下管道施工技术,具有诸多优点。
本文将就该工法的特点、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、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
一、前言泥水平衡法顶管施工工法是一种应用较广的地下管道施工技术,它采用了泥浆作为施工中的平衡介质,克服了传统顶管的一些不足之处,被广泛应用于城市地下管线建设和修复工程。
二、工法特点泥水平衡法顶管施工工法具有以下特点:1. 施工过程中无需开挖大面积的地面,能够最大限度地减少对周围环境的影响。
2. 适用于各种地质条件,如坚硬地层、软土地层和水下工程等。
3. 可以施工较长距离的管道,提高了施工效率。
4. 施工过程中无需大量的人工,减少了劳动力成本。
5. 施工过程中可控性较强,能够实时调整施工参数,确保施工质量。
三、适应范围泥水平衡法顶管施工工法适用于各类地下管道的建设和修复,特别是以下情况:1. 城市地下管道建设,如给水管道、排水管道、燃气管道等。
2. 河道、湖泊、海域等水下管道建设。
3. 土地利用有限的地区,如市区环境下的地下管道建设。
4. 复杂地质条件下,如软土层、淤泥层等。
四、工艺原理泥水平衡法顶管施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析,采取一系列的技术措施,使施工过程达到理想的效果。
其中,主要包括以下几个方面:1. 施工前的地质勘测和设计,确保施工过程的安全和稳定。
2. 选择合适的泥浆配方,根据地质条件和施工要求调整泥浆的比例和成分。
3. 采用合适的顶进推力和管道阻力,在施工过程中维持泥浆的平衡状态。
4. 控制施工速度和施工准确度,确保施工过程的质量和精度。
5. 施工过程中的监测和调整,对施工参数进行及时调整,保证施工过程的稳定。
五、施工工艺泥水平衡法顶管施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:进行地质勘测和设计,确定施工参数和泥浆配方,准备好所需的机具设备。
长距离泥水平衡顶管施工工法作者:hanyong添加时间:2011-10-13 13:20:241长距离泥水平衡顶管施工工法(编号:SZJXGF28-2008)完成单位:深圳市市政工程总公司主要完成人:李劲松、刘正雄、高俊合、黄锐文、陈德贵1.前言现代化城市的发展离不开市政管道的建设,越来越多的深埋设管道、过路管道、穿越建筑物的管道、旧城市政改造工程采用顶管施工技术,以减少拆迁的工程量,减少施工对交通的影响,减少施工对周围居民、行人的影响。
顶管工程施工一般是将整个顶管工程分成若干段进行,在最佳施工条件下,普通顶管法的一次顶进长度为100 米左右。
但是在城市干管施工中,或管线需要穿越大型建筑群或河道时,普通顶管法的一次顶进长度就不足以顶完全程。
因此,需要完善长距离顶管技术。
长距离泥水平衡顶管施工工法就是利用泥水平衡原理通过设置中继站、采取泥浆触变减阻等措施达到一次顶管顶进长度在200m 以上。
2.工法特点2.0.1 泥水平衡顶管包括:泥水加压平衡式掘进机由主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统和压浆系统组成。
如下图所示:2.0.2 长距离顶管管道与摩阻力随管道的长度成正比,顶进长度增加,必须加大顶力。
当顶进长度达到一定距离时,顶力加大会使管体或后背损坏。
长距离泥水平衡式顶管工艺就是通过润滑剂减阻和中继接力技术,减少顶进过程阻力,中继接力顶力,从而达到一次完成长距离顶管的技术。
其特点有:21 采取全封闭式顶进,可有效的保持挖掘面的稳定,对管道周围的土体扰动小,能很好的控制地面沉降;2 与其它类型顶管相比,泥水平衡顶管施工的总推力较小,适宜较长距离顶管;3 工作井内的作业环境好,顶管自动控制,管内不用人员作业,安全性高;4 由于采用泥水管道输送弃土,不存在吊土,搬运土方等容易发生危险的作业;5 由于泥水输送弃土的作业连续进行,故其施工速度快,能有效保证工期。
6 污染小,噪音小,环保。
采用泥水管道输送弃土,并经泥水处理系统处理后再进行弃土,环境污染小。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下施工中应用广泛的工法。
它通过采用先进的技术措施和设备,能够实现在长距离、复杂曲线及大口径的地下管道施工中保持水平的平衡施工。
本文将对这种工法的特点、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进行介绍。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下几个特点:1. 适应性广:可以适用于长距离和复杂曲线的地下管道施工,无论是直线、曲线、水平还是倾斜,均可实现平衡施工。
2. 环保节能:采用泥水平衡式顶管施工,不需要开挖大量土方,减少了对环境的破坏,同时降低了能耗和排放的污染物。
3. 施工效率高:由于采用泥水平衡施工,可以在不中断地面交通的情况下进行施工,大大提高了施工效率。
4. 施工质量好:该工法采用先进的设备和技术,能够保证施工过程的质量稳定,确保地下管道的精确布置和质量要求。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围:1. 城市地下综合管廊的建设和改造。
2. 市政工程中的给水管道、排水管道和燃气管道等的铺设。
3. 铁路、公路和隧道工程中的通风管道、排放管道和电缆管道等的施工。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过压力平衡法和泥浆支撑法来实现施工过程的水平均衡和管道的精确布置。
1. 压力平衡法:通过调整泥浆压力来平衡管道周围的土层压力,使管道处于一个平衡的状态,防止管道变形和冒浮。
2. 泥浆支撑法:在顶管施工过程中,通过向管道周围注入特制的泥浆,形成一个稳定的泥浆圈,起到支撑管道和土体的作用,防止管道塌方和土层移动。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工工艺分为以下几个阶段:1. 地面准备工作:包括定位和标志顶管轴线、进行地面设施排查和临时交通组织等准备工作。
2. 顶管出洞:通过驱动机械将顶管从起点推进到目标点,保持管道的水平均衡。
泥水平衡法顶管施工工艺工法(二)引言概述:本文将介绍泥水平衡法顶管施工工艺工法(二)。
泥水平衡法顶管是一种常用于隧道施工的工艺方法,通过控制泥浆的压力来实现隧道的掘进和支护。
本文将从以下五个大点展开阐述,包括泥浆准备、泥浆注入、顶管机械运转、预制衬砌安装和顶管施工的质量控制。
正文:一、泥浆准备:1. 根据地质条件和施工要求确定适宜的泥浆类型和性能指标。
2. 合理调配泥浆配方,确保泥浆的稳定性和良好的流动性。
3. 使用合适的设备进行泥浆的搅拌和过滤,确保泥浆的均匀性和纯净度。
4. 定期对泥浆进行质量检测,保证泥浆的性能指标符合要求。
5. 按照施工进度和需要,合理调整泥浆的浓度和性能参数。
二、泥浆注入:1. 合理布置泥浆注入点,保证泥浆能够均匀注入到土层中。
2. 控制泥浆的注入速度和压力,避免对土层产生过大的影响。
3. 定期监测注入管道的泥浆流量和压力,及时调整注入参数。
4. 注入过程中注意观察土层的反应和隧道的稳定情况,及时采取措施进行调整。
5. 注入完成后,对注入点进行密封处理,避免泥浆的泄漏和浪费。
三、顶管机械运转:1. 确保顶管机械的各项功能正常运转,对机械进行检查和维护。
2. 严格按照规定的施工工序和速度操作顶管机械。
3. 根据实际情况调整顶管机械的推进速度和转向角度,确保施工的平稳进行。
4. 采取适当的防护措施,避免顶管机械和施工人员受到伤害。
5. 定期对顶管机械进行维护保养和检修,保证机械的长期稳定运行。
四、预制衬砌安装:1. 根据设计要求和施工进度,提前准备好预制衬砌。
2. 使用合适的设备和工艺对预制衬砌进行安装,确保衬砌的准确性和稳定性。
3. 严格按照设计要求进行衬砌的安装顺序和连接方式。
4. 在安装过程中,及时检查和调整衬砌的位置和间距,保证施工的精确度。
5. 安装完成后,对衬砌进行检查和质量验收,确保衬砌的质量符合要求。
五、顶管施工的质量控制:1. 设置合适的监测点和监测仪器,及时监测施工过程中的变形和位移。
泥水平衡顶管施工工法一、引言泥水平衡顶管施工工法是一种常用的地下工程施工方法,主要用于城市地下管道、隧道和地下通道等工程的建设。
该工法通过控制土层的沉降和进度,保证地面及地下结构的稳定性,同时减少对周围环境的影响。
本文将从施工工法的原理、步骤和应用范围等方面进行详细介绍。
二、泥水平衡顶管施工工法的原理泥水平衡顶管施工工法是指在施工过程中通过控制土层的沉降与推进速度之间的平衡,使地面和地下结构保持稳定。
其主要原理如下:1. 泥水平衡:在施工过程中,通过在管道顶部注入特制的泥浆,形成一个稳定的泥浆溶胶层。
这个泥浆溶胶层与周围土层之间形成水平力的平衡,从而有效控制土层的沉降。
2. 钢管推进:通过机械设备将顶管推进到设计位置,并在管道后方进行扩孔和排水操作。
这样可以保持土体的湿度和稳定性,避免管道施工过程中的净土坍塌。
三、泥水平衡顶管施工工法的步骤泥水平衡顶管施工工法包括以下几个主要步骤:1. 现场准备:施工前需要对施工区域进行调查和勘测,确保顶管轨道的设计和施工区域的稳定性。
同时还需要准备好所需的设备和材料。
2. 泥浆处理:在施工现场建立泥浆处理系统,用于处理需要注入顶管的泥浆。
泥浆需要具备一定的黏性和稳定性,以保证泥浆溶胶层的形成和土层的平衡。
3. 顶管推进:使用推进机械将顶管逐渐推进到设计位置。
在推进过程中需要进行土层的探测和监测,以确保土层的稳定性和管道的安全推进。
4. 泥水平衡控制:在管道顶部注入泥浆,形成泥浆溶胶层。
同时需要控制泥浆注入的压力和速度,以维持泥水平衡,确保土层的平稳沉降。
5. 排水和扩孔:施工完成后,需要进行排水和扩孔操作,以保持管道周围土壤的稳定和湿度。
排水和扩孔操作可以有效减少土层沉降的时间,并避免管道的冲击负荷。
四、泥水平衡顶管施工工法的应用范围泥水平衡顶管施工工法广泛应用于城市地下管道、隧道和地下通道等建设项目中。
具体应用范围包括但不限于:1. 城市排水管道:在城市排水工程中,通过泥水平衡顶管施工工法可以实现快速、高效而不破坏地面交通的施工。
长距离泥水平衡顶管施工工法作者:hanyong添加时间:2011-10-13 13:20:241长距离泥水平衡顶管施工工法(编号:SZJXGF28-2008)完成单位:深圳市市政工程总公司主要完成人:李劲松、刘正雄、高俊合、黄锐文、陈德贵1.前言现代化城市的发展离不开市政管道的建设,越来越多的深埋设管道、过路管道、穿越建筑物的管道、旧城市政改造工程采用顶管施工技术,以减少拆迁的工程量,减少施工对交通的影响,减少施工对周围居民、行人的影响。
顶管工程施工一般是将整个顶管工程分成若干段进行,在最佳施工条件下,普通顶管法的一次顶进长度为100 米左右。
但是在城市干管施工中,或管线需要穿越大型建筑群或河道时,普通顶管法的一次顶进长度就不足以顶完全程。
因此,需要完善长距离顶管技术。
长距离泥水平衡顶管施工工法就是利用泥水平衡原理通过设置中继站、采取泥浆触变减阻等措施达到一次顶管顶进长度在200m 以上。
2.工法特点2.0.1 泥水平衡顶管包括:泥水加压平衡式掘进机由主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统和压浆系统组成。
如下图所示:2.0.2 长距离顶管管道与摩阻力随管道的长度成正比,顶进长度增加,必须加大顶力。
当顶进长度达到一定距离时,顶力加大会使管体或后背损坏。
长距离泥水平衡式顶管工艺就是通过润滑剂减阻和中继接力技术,减少顶进过程阻力,中继接力顶力,从而达到一次完成长距离顶管的技术。
其特点有:21 采取全封闭式顶进,可有效的保持挖掘面的稳定,对管道周围的土体扰动小,能很好的控制地面沉降;2 与其它类型顶管相比,泥水平衡顶管施工的总推力较小,适宜较长距离顶管;3 工作井内的作业环境好,顶管自动控制,管内不用人员作业,安全性高;4 由于采用泥水管道输送弃土,不存在吊土,搬运土方等容易发生危险的作业;5 由于泥水输送弃土的作业连续进行,故其施工速度快,能有效保证工期。
6 污染小,噪音小,环保。
采用泥水管道输送弃土,并经泥水处理系统处理后再进行弃土,环境污染小。
7 节约工时,提高工效。
8 施工工艺简单,标准化、程序化,便于施工控制和管理。
9 顶进长度一次可达200m 以上。
10 泥水加压平衡工具管与其他工具管相比,具有平衡效果好,结构紧凑,技术先进,由于出土方式是用水力机械化连续出土,所以顶进速度快,对土质的适应性强。
无论是粘性土还是砂性土,均能收到良好的效果。
3.适用范围3.0.1 与普通泥水平衡式工法相同,适用于:1.各种土壤条件:能适用于地下水压力高、非坚硬的的地层条件,如砂质土、粘土等;不适合强风化岩、花岗岩的土层。
2.管径:DN600~DN3000。
3.适用管材:钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢夹砂管等常用顶管管材。
4.工作原理4.0.1 泥浆形成机理泥水平衡式顶管机中,刀盘与主轴之间有一个偏心距e,而中心刀、刀排、切削刀头与主轴是同心的。
所以,假设刀头切削下来的强风化砂岩的颗粒较大,不会直接进入泥水仓,大颗粒的石块在破碎腔内被破碎成,比隔栅孔小的颗粒,才能通过隔栅进入泥水仓。
这样,使排泥管不会被堵塞。
利用水枪,将土层的强度降低,含水量增大,以利用旋转刀盘上的刀片将土层切割成为泥浆。
4.0.2 泥水平衡工作原理泥水平衡顶管机施工以泥水平衡原理为基本,通过改变泥水仓的送、排泥水量和顶进速度来控制排土量,使泥水仓内的泥水压力值稳定并控制在所设定的范围之内,从而达到开挖面的稳定。
4.0.3 触变泥浆减阻原理通过在管壁外压注触变泥浆,形成一定厚度的泥浆套,使顶管在泥浆套中顶进,以减少阻力。
4.0.4 中继间接力顶进原理中继间接力顶进,也就是在管道中间设置中继环,分段克服摩擦阻力,从而解决顶力不足的问题。
中继间的千斤顶组在高压油路的作用下,以其后管道为后座支承点,将其前段管道向前推进,采用这种方法,将管道分段逐次推进,从而实现长距离顶管。
4.0.5 长距离制导通过激光导向,计算机指导纠偏施工,确保顶进线路与高程准确。
5.工艺流程与操作要点5.1 长距离泥水平衡式顶管工艺流程:5.1.1 泥水平衡式顶管一般工艺流程:3施工准备顶力计算工作(接收)井施工管材设计、制造全套设备调试顶管机出洞穿墙初始顶进正常顶进一个管段顶进结束吊出机头、转至下一个管段井内外设备安装注浆减阻泥浆制备重复、直至整个工程完工45.1.2 长距离泥水平衡顶管工艺流程如下图所示:5.2 施工方案编制泥水平衡顶管施工前应编制详细的施工组织设计,其中施工方案应包括如下内容:5.2.1 施工依据、内容、范围5.2.2 顶管设备的选择:重点是顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量5.2.3 施工工艺:重点是顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定,中继段的划分与减阻措施,方向控制方案。
5.2.4 施工工艺参数的计算:顶力计算、后背设计和洞口的封门设计,中继接力计算。
5.2.5 垂直运输和水平运输布置;重点是下管、挖土、运土或泥水排除的方法5.2.6 工作井的设计和施工方法5.2.7 设备安装调试的技术措施5.2.8 施工过程控制的技术措施:包括减阻措施,控制地面隆起、沉降的措施,注浆加固措施5.2.9 质量安全的技术措施5.2.10 应对突发事件的预案5.3 平面布置5.3.1 在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施,地面指挥监测中心、办公施工测量主顶站施工设备安装调试顶管机头顶入土层吊放第一节管与机头连接顶进施工吊入新管与洞口管连接吊放中继站机头进入接收井顶进结束按设计要求进行管接口处理吊出机头全线测量全线测量出土管节在工作井两侧伸出长度≦500mm注入触变泥浆减阻管道顶进前检查:1、设备全部试运转;2、设备在轨道坡度高程;3、洞口密封情况;4、制定开封堵措施。
5室、仓库、配电间、冷作间等。
布局要合理,环境整洁、卫生,并有专职人员进行管理。
5.3.2 现场布置采用8t 汽吊,设备进场时,采用16t 汽车吊车。
5.3.3 管道顶进时,起吊设备采用龙门行车,行车导轨与顶管中心线应平行铺设,并与管中心左右对称。
5.3.4 井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。
5.4 工作井(接收井)制作工作井可采用沉井法施工,如遇地下水较丰富,在沉井施工前可设置双排搅拌桩止水帷幕。
5.4.1 工作井尺寸计算工作井宽:W=D+(2.4~3.2)mD:被顶进管子外径(m)工作井长:L=L1+L2+L3+L4+L5L1:管子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,混凝土管一般取0.3mL2:每节管子的长度(m)L3:出土工作间隙,根据出土工具确定,一般为1.0~1.5mL4:千斤顶长度L5:后背所占工作井厚度5.4.2 沉井下沉力计算1 ) * ( s f fw G = K T . G . P式中G1:需加荷载Ks:1.15Tf: 沉井井壁外侧的总磨擦阻力Pfw:地下水浮托力5.4.3 工作井(接收井)施工方法工作井(接收井)采取两次浇筑成型的方式制作,即刃脚混凝土浇震憾这到一定强度后,再浇筑上部混凝土井壁,每次浇筑均须连续施工,不留施工缝。
1.做好钢模板设计计算,确保沉井筒体大体积混凝土施工安全。
2.脚手架搭设、钢筋笼制作安装、模板安装均应符合规范要求,特别应注意对拉螺栓定位准确与沉井平面位置准确。
3.沉井下沉必须保持垂直,可根据地质状况采取不排水挖土下沉、钻吸排土法下沉和带水下沉等方法。
4.沉井排土地下沉中,应加强观测,如下沉困难,及时采取措施。
5.5 洞口密封止水5.5.1 安装洞门止水装置出洞前,为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井,首先在管子顶进前方的坑内,浇注一道前止水墙,墙体可由级配较高的素混凝土构成,其宽度为2.0~5.0m,厚度约为0.3~0.5m,高度约为1.5~4.5m。
然后再在前止水墙的预留孔内安装橡胶止水圈。
洞口止水圈的构造是由混凝土前止水墙、预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。
在顶进施工过程中又可防止减摩泥浆从此处流失,保证泥浆套的完整,以达到减少顶进阻力的效果。
5.5.2 顶管出洞本工程顶管机出洞洞口外侧主要为砂质土、粘土,在封门拔除过程中土体易因其流塑性而发生坍方事故。
应确保顶管快速、顺利出洞,防止洞口外侧土体涌入井内。
65.6 后靠墙在工作坑内,后坐墙是承受和传递全部顶力的基础,必须具有足够的强度和刚度,并有足够的安全度。
后靠墙内配φ14@120双向钢筋,砼标号为C25,待砼强度达到设计强度的75%方可顶进。
后背墙的受力分析潮湿程度类别0<Sr≤0.5(稍湿)0.5<Sr≤0.8(很湿)0.8<Sr≤1(饱和)种植土40° 30°~35° 25°淤泥35° 20° 15°亚砂土、亚粘土、粘土40°~45°. 30°~350 20°~25°反力R 应为总推力F 的1.2~1.6 倍,以确保安全。
R=aB(γH2KP/2+2cH√KP+γhHKP)式中:R-总推力之反力(kn)α-系数(取1.5)B-后座墙的宽度(m)γ-土的容重(KN/m3)19KN/m3H-后座墙的高度(m)KP-被动土压系数为tg2(450+θ/2)(θ=400)c-土的内聚力(取200kPa)h-地面到后座墙顶部土体的高度(m)5.7 顶力估算顶力计算是顶管的关键,依据我司研究的如计算式计算:F=F1 十F2 (5.7)式中F---总顶力Fl---迎面阻力F2---顶进摩阻力5.7.1 迎面阻力计算F1=P×π/4×D2 (5.7.1-1)P=Ko*γ*Ho (5.7.1-2)Ko---静止土压力系数,一般取0.55Ho---地面至掘进机中心的厚度γ---土的湿重量,取1.9t/m37D---管外径5.7.2 泥水压力核算P≥PW+ΔP (5.7.2-1)式中:P-----表示泥水舱管道基准面泥浆压力;Pw----表示相对于管道基准面地下水压力;ΔP---表示泥水舱建立高于地下水压力,一般设为20KpaPw=γw×h (5.7.2-2)h----地下水位相对管底基准面水头高度粘土层中,由于基渗透系数极小,无论采用的是泥水还是清水,在较短时间内,都不会产生不良状况,这时在顶进过程中应考虑以土压力作为基础。
在较硬的粘土中,土层相对稳定,这时,即使采用清水而不用泥水,也不会造成挖掘面失稳现象。
然而,在较软的粘土中,泥水压力大于其主动土压力,从理论上讲是可以防止挖掘面失稳的。
但实际上,即使在静止土压力范围内,顶进停止时间过长,也会使挖掘面失稳,从而导致地面下陷。
这时应适当提高泥水压力。
5.7.3 顶进摩阻力计算F2=πD×f×L (5.7.3)式中:D—管外径;f 一管外表面平均综合摩阻力,一般为5~12KPa,采用触变泥浆减阻时可以取为8KPa。