顶管施工技术详细解读

顶管施工技术详细解读

顶管施工技术详细解读顶管法指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。作为一种非开挖施工方法,有很多优点,是继盾构施工后大力发展起来的一种非开挖施工方法。顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊,因此在各个领域都得到了广泛的应用。

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◆基本原理:顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。优点在于不影响周围环境或者影响较小,施工场地小,噪音小。而且能够深入地下作业,这是开挖埋管无法比拟的优点。从地面开挖两个基坑井,然后管节从工作井安放,通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进,推动管节从工作井预留口穿出,穿越土层到达接收井的预留口边,然后通过接收井的预留口穿出,形成管道的施工。在施工时,通过传力顶铁和导向轨道,用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中,同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后,接着将第二节管接在后面继续顶进,这样将一节节管子顶入,作好接口,建成涵管。

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目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。顶管机有以下几种:无护盾的TBM、全断面顶管机(自然平衡法SM-V1、机械平衡法SM-V2、气压平衡法SM-V3、泥水平衡法SM-V4、土压平衡法SM-V5)、分步开挖顶管机(自然平衡法SM-T1、工作面半机械平衡法SM-T2、气压平衡法SM-T3)。顶管施工关键控制点有工作坑的选取和设置、顶管顶进方式、顶管出洞、后背制作、注浆及纠偏等。

◆顶管施工特点:

1、适用于软土或富水软土层;

2、无需明挖土方,对地面影响小;

3、设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快;

4、适用于中型管道(1.5~2m)管道施工;

5、大直径、超长顶进、纠偏困难。

6、可以在很深的地下铺设管道。

◆顶管施工顶力:

1、顶管施工中顶力计算模型:当工具管前面刃脚切入土中,会引起前方土体松动而坍塌,周围土体也会松动。

2、每一次土体的取出,都是同过挖除工作面范围内的土体;2顶力影响因素研究分析:如果顶力超出原有计算结果,很可能会因此而破坏工作坑、后背、管材,甚至可能引起油泵的损坏;如顶力远小于计算结果……点此查看详细

◆工作坑:

根据形状分类,工作坑可以分为矩形、圆形及多边形几种,最为常见使用最多的为矩形,在直线或两段交角接近1800的折线顶管中,一般都采用此形式,后背布置在矩形工作坑中比较方便施工,且坑内可利用空间较大,埋入土中深浅都可以。圆形工作适用于折线型或在一个工作坑中向多个方向顶进施工……点此查看详细

◆管道顶进方式:从技术角度出发,当顶管管径小的时候,因管内无法进入人去施工,一般采用泥水顶进施工。当长度较短且管径小的金属管顶进时,宜使用挤压式顶管法一次顶进。当管道埋深较大,分两种情况来考虑,第一,如地下水位较低,土层稳定,可使用手掘式顶管……点此查看详细

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◆顶管出洞:顶管出洞是将工具头或掘进机从工作坑中顶进土体的过程。它是一项很重要的工作,如果出洞可靠、安全、连续,可以说是顶管施工成功的一半。很多项管工程就失败在出洞这一环节。这个环节的关键要做好下述工作:管道放线、铺设导轨、洞口加固和止水等……点此查看详细

◆后背的选取:后背是工作坑内抵抗顶力的一个措施,主要是为千斤顶顶出时后面有足够的支撑力,后背的质量是其能完成顶管整个过程的重要技术措施。其质量应满足下面三个“要求”:(1)强度和刚度应足够大;(2)后背英语顶进管道平面垂直且紧密接触……点此查看详细

◆注浆:由于这个管道直径差的存在,管道与周围土体之间存在的间隙会被从注浆孔注入的泥浆填满。泥浆是一种混合液,在压力作用下和土体接触并渗入土层中,慢慢扩散开,并与周围土体形成一个整体。随着渗入量的增加,土体与泥浆将会形成一层致密的渗透块……点此查看详细

◆纠偏:顶管机在顶进中的方向与轴线控制主要有三个方面:1)平面方位角偏差的控制:顶管机在水平方向与设计轴线产生角度的偏差;2)轴线高程偏差的控制:顶管机在顶进中竖直方向与设计轴线产生角度的偏差;3)自转偏转的控制:顶管机沿其轴线向一侧发生……点此查看详细

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