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顶管工程分析顶管是怎样在排水管道中施工的

2014/6/23 21:51:49点击:

广东11选5开奖结果 一、工作坑及后背

1、工作坑位置的选定
顶管工作坑顶管施工时在现场设置的临时性设施,工作坑包括后背、导轨和基础等,它是人、机械、材料较集中的活动场所,因此选择工作坑的位置应考虑以下原则:
(1)、有可利用的坑壁原状土作后背;
(2)、尽量选择在管线上的附属构筑物如检查井处;
(3)、工作坑处应便于排水、出土和运输,并具备有堆放少量管材及暂存土的场地;
(4)、工作坑尽量远离建筑物;
(5)、单向顶进时工作坑宜设在下游一侧。

2、工作坑开挖尺寸
工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸,按实际布置的情况确定,同时要考虑工作坑设置的使用功能(单向顶、多向顶、转角顶)等因素。
一般开挖工作坑,其底部平面尺寸可按下式计算:
宽度(B)=管外径+2*管两侧操作空间(一般取1.2-1.6米)+2*撑板厚度(一般取0.2米)
广东11选5开奖结果 长度(B)=管节长度+顶管机长度+出土工作间长度+后背墙的厚度+0.5米

3、工作坑的基础
基础的形式取决于基底的土质、管节的重量及地下水位的情况,有两种形式可供选择:
(1)、土质较好,又无地下水的工作坑可采用土槽(或下铺卵石)木枕基础,操作简便,用料少,可在方木上直接铺设导轨。
(2)、地下水位高同时地基土质又差的工作坑可采用混凝土木枕基础,C20混凝土基础厚度20ccm,内部埋设15cm*15cm的方木作轨枕。

4、工作坑的后背墙要求
(1)、后背土壁应铲修平整,并使壁面与管道顶进方向垂直。
(2)、在平直的土壁或撑板前横排15cm*15cm方木,与土壁或撑板贴紧,枋木前可设置立铁,立铁前再横向叠放15cm*40cm横铁。
(3)、方木应卧到工作坑底以下一定深度,使顶镐的着力中心高度不小于方木后背高度的1/3。
后背墙高度和宽度应按管径大小、后背铁布局计算求得,一般高度可选2~4米,宽度可选1.2~3米。

二、测量标志的设置
1、将地面管道中心桩用经纬仪引入工作坑两侧坑壁上或支撑上,作为顶管中心的测量基线。
2、将地面的临时水准点用水准仪引入工作坑的底部,设置两点,选择不易碰撞及不遮挡测量视线的地方设置。
3、工作坑的中心桩与水准点设置必须牢固可靠,要经常校对并保证准确。
4、中心桩应设可靠的延长桩。
5、管道中心桩的位置要考虑到后背或基础变形的影响。

三、顶管设备安装要点
1、电源:总电源闸箱必须安装漏电保护装置,工作坑内一律使用36V以下的照明设备。
2、千斤顶一般采用双作用活塞式液压千斤顶,顶力为2000~4000kN。千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称。千斤顶安装的高程一般宜使千斤顶的着力点位于管端面垂直直径的1/4左右处。
3、油压控制箱宜设置在千斤顶附近,应与千斤顶配套,油管应直顺、减少转角。
4、顶铁是顶管过程中传递顶力的工具,它可延长千斤顶的行程,并且扩大管节端部的承压面积。顶铁由各种型钢制成,应无歪斜扭曲现象,安装必须直顺,先使用长度大的顶铁,后使用短的。
5、工作台搭设在工作坑的顶面,主梁采用型钢,上面铺设15cm*15cm方木,作为承重平台,中间留有下管和出土的方孔为平台口,在平口上设活动盖板,周围安装护栏。起重使用卷扬机、滑轮或电葫芦门式架。设备安装后正式作业前应试吊,确认安全方可起吊。必须制定并严格遵守安全操作规程。

四、顶进施工
  1、下管就位
(1)、检查管节:下管前应先对管节进行外观检查,应无破损及纵向裂缝。检查合格的管节方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。
(2)、检查起重设备:起重设备经检查、试吊,确认安全可靠方可下管,下管时工作坑内严禁站人。
(3)、管节就位:第一节管道作为工具管,下到导轨上后测量管道中心及前端和后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进。
  2、管前挖土
管前挖土是控制管道顶进方向和高程、减少偏差的重要作业,是保证顶管重量及管上构筑物安全的关键。因此管前挖土顶进有如下要求:
(1)、在一般顶管地段,土质尚好,管前挖土的长度可超越管端30~50cm。
(2)、在不允许土下沉的顶管地段,管道周围一律不得超挖。
(3)、在一般顶管地段,上面允许超挖1.5cm,但在下面135o范围内不得超挖,一定保持管壁与土基表面吻合。
(4)、在土层松散或有流砂的地段顶管时,为了防止土方塌落,保证安全和便于挖土操作,在首节管前端可安装管帽。将管帽顶入土中后便可在帽檐下挖土。
  3、顶进
(1)、顶进开始时应缓慢进行,待各接触部位密合后再按正常顶进速度顶进。
(2)、顶进中若发现油路压力突然增高,应停止顶进,检查原因并经过处理后方可继续顶进。回镐时油路压力不得过大,速度不得过快。
(3)、挖出的土方要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。

五、测量与校正
  1、测量
(1)、在顶第一节管(工具管)以及在校正偏差过程中,测量间隔不应超过30cm,保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过100cm。
(2)、中心测量:顶进长度在60米范围内,可采用垂球拉线的方法进
行测量,要求两垂球的间距尽可能拉大,用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60米应采用经纬仪或激光导向仪测量。(3)、高程测量:用水准仪及特制高程尺,根据工作坑内设置的水准点标高(设两个),测头一节管前端与后端管内底高程,以掌握头一节管道的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
(4)、全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,应测出错口的高差。
  2、纠偏
顶管误差纠偏是逐步进行的,形成误差后不可立即将已顶好的管道校正到位,应缓缓进行,使管道逐渐复位,不能猛纠硬调,以防产生相反的结果。常用的方法有以下两种:
(1)、超挖纠偏法:偏差在1~2 cm以内可采用此法,即在管道偏向的反侧适当超挖,而在偏向侧不超甚至留坎,形成阻力,使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。
(2)、顶木纠偏:偏差大于2 cm,在超挖纠偏不起作用的情况下可采用此法。用圆木或方木的一端顶在管道偏向的另一侧内管壁上,另一侧斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上,支顶牢固后,即可顶进。在顶进中配合超挖纠偏法,边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使顶管向阻力小的一侧校正。
  3、对顶接头
对顶施工时,在顶至两管端相距约1米时,可从两端中心掏挖小洞,使两端通视,以便校对两管中心线及高程,调整偏差量,使两管准确对口。

六、顶管的接口
  1、钢管:钢管在顶进施工中的连接采用永久性的焊接,在顶进前于工作坑内进行。焊接合格后应补做焊口处的防腐层及保护层再顶进。
  2、钢筋混凝土管:顶进钢筋混凝土管时,在两管的接口处加衬垫,一般采用垫麻辫或3~4层油毡,企口管应垫于外榫处,平口管应偏于管缝外侧放置,使顶紧后的管内缝有1~2cm的深度,以便顶进完成后进行填缝。
顶进完毕后拆除临时连接的内胀圈,进行内接口,其接缝处理主要是填打石棉水泥或填塞膨胀水泥砂浆。填缝前先清理接缝,填完后及时养护。

七、中继间顶管
随着顶进长度的增加,管壁与土层的摩阻力随之增大,可能会超过顶力。因此长距离顶管应设置中继间,采用接力技术,来提高一次顶进的长度,减少工作坑。
中继间顶管是将预顶的管道分割成数段,设置中继间,总顶力分散在数管段之间,减少工作坑后背所承受的反力。
中继间主要是由壳体(钢板制)与千斤顶组装成的一种接力顶进设备,千斤顶分布固定在壳体内,有自己的油路和电气系统。
中继间安装与工作时应注意以下几点:
1、中继间使用前应拼装好,并试验其液压系统与电器系统,保持完好。
2、中继间开始顶进时,工作坑内的千斤顶要紧顶在导轨上接好的管道上,防止中继间向工作坑方向退移。
3、中继间要与前后的管壁接牢,以防中继间内因设备布置重量的不平衡,在工作中产生旋转。
4、中继间工作时,操作人员必须站在千斤顶的无油压侧,以防油压侧出现事故。
5、中继间工作的顺序是:第一个中继间顶完后,卸油压,开始第二个中继间顶进,同样再开第三个中继间,依次开动下去,在最后开动工作坑千斤顶的同时,又可开动第一个中继间,开始新一轮的循环顶进。
  中继间的拆除:
1、顶管到达终点后,应立即开始中继间的拆卸工作。由第一个中继间开始往后拆,拆除的空间由后面的中继间继续向前顶进,使管口相连接。
2、中继间拆除的顺序是:先顶部、次两侧、后底部。先将千斤顶、油路、油泵、电器设备等拆除。

 

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