手掘式顶管法施工工艺
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手掘式顶管施工方案1.确定顶管线路:在施工前,需要对线路进行勘测,确定顶管的具体线路。
考虑地下管线的走向、埋深等因素,确保施工顺利进行。
2.配置手掘设备:手掘施工需要配备一些手工工具,如铁锨、铲子、扁担、搬运工具等。
还需要根据具体施工情况选择合适的辅助设备,如照明设备、围挡设备等。
3.设置降水井:根据施工现场的地质条件,设置降水井以排除地下水。
根据具体情况,可选择挖掘一个或多个降水井。
降水井的深度和数量应根据地质勘测结果确定,确保施工安全。
4.开挖井孔:在设置好降水井后,根据顶管线路的走向,从上向下开始逐步开挖井孔。
挖井的深度和直径应按照设计要求进行。
5.安装顶管:在开挖好的井孔中安装顶管。
顶管的长度和直径应根据设计要求选择合适的规格。
安装过程中要注意顶管的定位、坡度和连接等,并保证其垂直度和整体稳定性。
6.进行灌浆:在完成顶管的安装后,需要进行灌浆处理。
灌浆可以提高顶管和土壤的粘结力,确保管道的密封性和强度。
灌浆的材料和方法应根据具体情况选择。
7.回填井孔:在灌浆完成后,可以进行井孔的回填工作。
回填材料应根据地质条件和设计要求进行选择,确保井孔的稳定性和强度。
8.完善管道系统:在顶管施工完成后,需要对管道系统进行完善,包括安装阀门、连接接头等。
确保管道系统的正常运行和安全性。
1.安全施工:手掘施工需要保证施工人员的安全。
在施工前应进行安全教育和培训,提高施工人员的安全意识。
同时,施工现场应设置合理的警示标识和防护措施,确保施工安全。
2.环境保护:施工中要注意环境保护,避免对周围环境和地下水造成污染。
合理使用工作场地,妥善处理施工废弃物和土壤等。
3.质量控制:施工中要严格按照设计要求进行施工,保证施工质量。
在每个施工环节都要进行必要的检查和测试,确保施工符合要求。
手掘式顶管施工(目录)一、概述二、适用范围三、顶管施工的基本原理四、手掘式顶管施工工艺流程五、长距离顶管施工六、手掘式顶管施工中的常见问题及处理方法七、顶管施工发展趋势一、概述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,因此与开挖法埋管相比,顶管在国内也逐渐普及。
由于不开挖地面,所以能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工法。
、顶管施工不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管路的管节端不易产生段差变形,其管寿命亦大于开挖法埋管。
、采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁房,缩短管线长度,有很大的经济效益。
顶管施工最早始于年美国的太平洋铁路铺设工程施工中,我国的顶管施工最早始于何时,已无确切的资料记载,据了解,在上世纪五十年代初,北京、上海等一些城市已开始进行顶管试验。
我市最早进行顶管施工约在上世纪八十年代初,最早的顶管施工都是些手掘式顶管,设备也比较简陋,在年前后,上海开始试验机械式顶管施工。
经过余年的发展,顶管施工已随方兴未艾的城市建设越来越普及,顶管施工已发展成为一门非开挖施工技术,应用领域也越来越宽。
目前,机械式顶管施工已在沿海城市得到普及,顶管施工理论也日臻完善,但在德州市地区,手掘式顶管施工仍是现今管道施工中普遍采用的施工方式。
二、适用范围本施工方法适用于能自立的土中,如粘土、亚粘土,在采取注浆或降水的辅助施工后,可适用于砂性土,砂砾土等。
此法不适用于岩层,明水河床等地质情况。
采用本施工方法可敷设穿越地面构筑物、管径在的给水管道、排污管道、工业地下管道等。
三、顶管施工的基本原理顶管施工就是利用人工或机械挖土,借助于主顶油缸及管道中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接受坑内吊起。
与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间,这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。
顶管施工(手掘式)方案一、工艺流程:顶管施工准备→顶力计算→测量放样→导轨铺设→顶管后靠背→顶管动力、照明→洞口止水→穿墙→顶进开始试阶段以及纠偏方法→出土方案→安放中继间。
(一)顶管前的准备工作顶管中的所有设备在顶管前三天前要全部到场,包括:吊车、空压机、注浆机、油压泵、水泵等,动力和照明电缆线要全部按要求铺设到位,所有顶管施工人员要全部到场。
(二)顶力计算(三)测量放样顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。
放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞,满足施工质量要求;反之,就可能造成顶管轴线偏差,影响工程进度和工程质量,同时也会造成顶进时设备损坏,使顶管停顿。
顶管管线放线,就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内,指导顶管顶进的方向和距离。
从理论上讲,工作井和接收入井的坐标和标高在沉井下沉时都已明确,通过计算很容易确定。
然而由于沉井下沉时的误差,这样从理论上计算放出的线就不一定符合。
目前,顶管管线放线常常是根据工作井和接收井的实际位置,按设计要求,通过测量实际放出管线位置。
具体如下:1、管线标高的测量使用水准仪测得工作井和接收入井洞底标高,根据标高高差和工作井与接收井距离算出坡度。
2、轴线测量的方法(1)通视条件下的测量使用引线法引工作井及接收井预留洞口中心至工作井的井壁。
置经纬仪于接收井中心A点,把花杆放在工作井预留洞中心井上口B点,作AB直线的延长线,并在工作井后部定出一点C。
保证C、A、B在一条轴线上,工作上B点、C点用铅丝将管线轴线拉出来,上吊两个垂球将管线轴线引至坑底B/、C/点用以确定管线顶进轴线。
C/点架设激光经纬仪,对准B/点,确定顶管顶轴线(2)在轴线定好后即可安装导轨以及后顶,先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h,至水平仪于井下,在井四周做出4~6个临水点,保证轴线标高,安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线,使导轨顶轻触于线绳既可,然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合,导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程,最后支撑导轨至井壁上。
二、人工掘进法顶管施工(一)、人工顶管顶力的计算:对于顶管顶进深度范围土质好的,管前挖土能形成拱,可采用先挖后顶的方法施工。
根据经验公式: P=n P0其中:P——总顶力n——土质系数。
土质系数取值可根据以下两种情况选取:(1)土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土,管前挖土能成拱者,取1.5~2.0。
(2)土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂,管前挖土不易成拱者,取3~4。
取n 为2.0。
P0——为顶进管子全部自重。
顶进的每节管自重约为2 吨,最长段以60 米计,每节管长2 米,共要顶进33.5 节管,则P0=2*33.5=60 吨。
则总的顶力为:P=n P0 =2.0*60=120 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取1.3 倍左右的储备能力,设备顶进应力为156 吨, 取总的顶力F=200 吨,选用两个千斤顶作为顶进动力设备,每个千斤顶的顶力应为100 吨。
对于顶管顶进深度范围土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖的方法施工。
根据顶管工程力学参数确定,先顶后挖时,顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力,主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。
⑴工具管正压力:与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。
根据有关工程统计资料,软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。
大于40t/m2 时表明土质较好。
F1=S1×K1其中F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1×K1=πr2×K1=3.14*0.85*0.85*35=79.40 吨⑵管壁摩擦阻力:管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。
根据有关工程统计资料,管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。
F2=S2×K2其中F2—顶管侧摩擦力(t)S2—顶管侧面积(m2)K2—顶管侧阻力系数(t/m2)F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14 吨顶管阻力为以上二种阻力之和,顶进长度按最长管段60 米计算,总顶力:F=F1+F2≈239.54 吨因此,取总的顶力F=300 吨,选用两个150 吨的千斤顶作为顶进动力设备。