非開(kāi)挖工程技術(shù)解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題,在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì)。這對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的,它將為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適和美好的環(huán)境。
非開(kāi)挖技術(shù)是近幾年才開(kāi)始頻繁使用的一個(gè)術(shù)語(yǔ),它涉及的是利用少開(kāi)挖,即工作井與井要開(kāi)挖,以及不開(kāi)挖,即管道不開(kāi)挖技術(shù)來(lái)進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或換,頂管直徑DN8
00—4500。通過(guò)工作井把要埋設(shè)的管子頂入土內(nèi),一個(gè)工作井內(nèi)的管子可在地下穿行0米以上,并且還能曲線穿行,以繞開(kāi)一些地下管線或障礙物。
它的技術(shù)要點(diǎn)在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開(kāi)挖鋪設(shè)。具有經(jīng)濟(jì)、高效,保護(hù)環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:不開(kāi)挖地面;不拆遷,不破壞地面建筑物;不破壞環(huán)境;不影響管道的段差變形;省時(shí)、高效、安全,綜合造價(jià)低。
該技術(shù)在我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃?xì)馐凸艿?、通訊電纜等各種管道的非開(kāi)挖鋪設(shè)。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術(shù)施工,能節(jié)約一大筆征地拆遷費(fèi)用、減少對(duì)環(huán)境污染和道路的堵塞,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
頂管技術(shù)是一項(xiàng)用于市政施工的非開(kāi)挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)施工技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)在于不影響周圍環(huán)境或者影響較小,施工場(chǎng)地小,噪音小。而且能夠深入地下作業(yè),這是開(kāi)挖埋管無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是頂管技術(shù)也有缺點(diǎn),施工時(shí)間較長(zhǎng),工程造價(jià)高等。
頂管施工的特點(diǎn)就是適應(yīng)性問(wèn)題。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求,選用與之適應(yīng)的頂管施工方式,如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備,對(duì)于頂管施工來(lái)說(shuō)將是非常關(guān)鍵的 。
目前世界上的頂管技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了十分成熟的階段,各種各樣的頂管方式方法出現(xiàn)。但是,萬(wàn)變不離其宗,頂管施工技術(shù)的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井,然后用高壓液壓千斤頂,將水泥或者鋼制管道涂抹潤(rùn)滑介質(zhì)頂入地下,各種技術(shù)的差別就在于運(yùn)輸管道內(nèi)挖掘出來(lái)的泥土,石頭等渣子的方法,有人工的,有水抽式的,先進(jìn)的還有遙控的。
1頂管施工技術(shù)原理
對(duì)于頂管施工技術(shù)來(lái)說(shuō),就是通過(guò)主頂油缸和管道之間的推力,將掘進(jìn)機(jī)以及工具管從工作坑內(nèi)推到坑內(nèi),這中間需要穿過(guò)土層。另外,也會(huì)使掘進(jìn)機(jī)以及工具管的管道埋在兩個(gè)坑之間。與普通管相比,拉桿的管節(jié)預(yù)制的不同之處,就是在管節(jié)前后兩段加設(shè)預(yù)埋拉桿。在頂管施工過(guò)程中,為了確保頂管對(duì)周圍土體產(chǎn)生較少的擾動(dòng),就必須進(jìn)行注漿潤(rùn)滑作業(yè),就是對(duì)帶注漿孔的管節(jié)進(jìn)行注漿。與普通管節(jié)預(yù)制相比,帶注漿孔管預(yù)制不同之處,就是在普通管的前后兩端加設(shè)了注漿孔預(yù)埋件,這樣就便于注漿作業(yè)。除此之外,對(duì)于管節(jié)來(lái)說(shuō),其吊運(yùn)、裝車和下管都通過(guò)特制的吊車和專用的吊管機(jī)實(shí)施作業(yè)的。要求管節(jié)在起吊時(shí),要按照施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求完成作業(yè),確保輕吊輕放。
2市政道路污水管頂管施工技術(shù)前的準(zhǔn)備
2.1現(xiàn)場(chǎng)的平面布置
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置主要包括:起重設(shè)備、自動(dòng)控制室以及拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、棄土坑的布置和注漿系統(tǒng)等。頂管施工前,井內(nèi)就需要主推千斤頂、頂管機(jī)、架、前頂鐵和反力架等頂進(jìn)設(shè)備的安裝。另外,工作井的邊側(cè),要安裝下井扶梯,這樣以來(lái)不僅方便作業(yè),還可以提高施工的安全系數(shù)。
2.2頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固
在進(jìn)行頂管施工過(guò)程中,為了提高頂管機(jī)出洞的安全系數(shù),必須對(duì)進(jìn)、出洞區(qū)域的土體和后靠土實(shí)施加固作業(yè)。然而,加固的措施如下:
(1)通過(guò)采用高壓旋噴樁施工措施,對(duì)混凝土后備墻進(jìn)行加固。
(2)為了避免頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞產(chǎn)生泥水流失現(xiàn)象,或者在進(jìn)行頂進(jìn)時(shí)防止壓注的觸變泥漿不會(huì)產(chǎn)生流失現(xiàn)象,就需要通過(guò)堆土反壓措施,在工作井的進(jìn)行止水設(shè)備的安裝,以此提高施工的進(jìn)度。
2.3頂管施工主要的設(shè)備
一般情況下,在淤泥質(zhì)的砂和粘土層中實(shí)施頂管管道的頂進(jìn)作業(yè)。在頂管施工現(xiàn)場(chǎng),如果無(wú)法通過(guò)明溝開(kāi)挖埋管施工,活著在管道沿線沒(méi)有建筑物的存在,就應(yīng)該通過(guò)頂管管道的方法,要求管道的直徑要滿足施工的要求。另外,對(duì)于管徑的大小來(lái)說(shuō),就需要按照管道的材料以及土體摩阻力,計(jì)算出頂進(jìn)機(jī)具以及千斤頂?shù)拇笮『蛡€(gè)數(shù)、反力墻以及起重設(shè)備。
2.4檢查機(jī)械設(shè)備
在進(jìn)行頂管施工前,要求相關(guān)的人員實(shí)行交的方式進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的檢查。將機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的情況記錄下來(lái),交班時(shí),將記錄的內(nèi)容交遞給下一班的工作人員,以此便于進(jìn)行下一步施工的記錄。另外,還要求交接的人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行口頭的交班;剛上班的工作人員要對(duì)控制臺(tái)、測(cè)量系統(tǒng)以及各個(gè)泥漿泵、管道和工具頭等進(jìn)行檢查,檢查機(jī)械設(shè)備是否正常的運(yùn)行。
項(xiàng)目概況不同性質(zhì)的土層應(yīng)采用不同類型的頂管機(jī):地下水位以
艮路D300~D1000污水管道因下游紅普路上的頂管可采用敞開(kāi)類頂管機(jī);地下水位以下的頂管宜采用
泵站未實(shí)施,現(xiàn)注水保護(hù)未開(kāi)通使用。污水管道總長(zhǎng)約具有平衡功能類型的頂管機(jī)。
9,O00m,埋深為6.54m。敞開(kāi)類頂管機(jī)有三種:
①機(jī)械式頂管機(jī),適用于巖層、
2010年城管辦組織市政養(yǎng)護(hù)所、市排水硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層;
②擠壓式頂管機(jī),適用于
公司對(duì)艮路雨污水管進(jìn)行了檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),兩側(cè)輔流塑性土層;
③人工挖掘頂管機(jī),適用于地基強(qiáng)度較高的土
道下埋設(shè)的雨、污水管道存在嚴(yán)重變形、破損等問(wèn)題,現(xiàn)狀層。
污水檢查井井筒嚴(yán)重破損、哈夫蓋板漏水,甚至部分管段已平衡類頂管機(jī)也有三種:
①土壓平衡式頂管機(jī),該種頂
無(wú)法使用。部分道路基礎(chǔ)已被擾動(dòng),地下水夾砂流入破損的管機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)出泥艙的土壓力穩(wěn)定開(kāi)挖面,棄土可從出泥艙
雨、污水管道內(nèi),現(xiàn)狀污水管道部分管段內(nèi)存在滿管粉沙土、排出的頂管機(jī),適用于淤泥和流塑性粘性土;
②泥水平衡式
井室積沙厚度達(dá)lm等情況,一旦紅普路污水泵站建成啟用,頂管機(jī),該種頂管機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)出泥艙的泥水壓力穩(wěn)定開(kāi)挖面,
污水管道開(kāi)通運(yùn)行,將加速水土流失,加劇道路沉陷現(xiàn)象。棄土以泥水方式排放出頂管機(jī),可用于粉質(zhì)土和滲透系數(shù)較
鑒于以上情況,由城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展中心對(duì)小的砂性土;
③氣壓平衡式頂管機(jī),該種頂管機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)出
艮路污水管道進(jìn)行重新整治建設(shè)。泥艙的氣壓穩(wěn)定開(kāi)挖面,棄土以泥水方式排放出頂管機(jī),適
二、污水管道設(shè)計(jì)方案的確定用于有地下障礙物的復(fù)雜土層。
改建管道可采用的施工方法有開(kāi)槽埋管與非開(kāi)挖埋管兩頂管機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)管道穿越土層的物理力學(xué)特性、有
種,由于本工程施工面狹窄,對(duì)管線的標(biāo)高精度及工后沉降無(wú)地下水、是否存在有氣體、地下障礙物情況和需要保護(hù)
控制要求高,故方案設(shè)計(jì)時(shí)著重對(duì)支護(hù)+開(kāi)槽埋管與頂管兩種的構(gòu)建筑物等因素,進(jìn)行綜合比較后確定。
施工工藝進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明。本工程頂管穿越土層主要為砂質(zhì)粉土,滲透系數(shù)為
1.支護(hù)+開(kāi)槽埋管5.00E一5,地下水位較高,因此在設(shè)備選擇時(shí)排除敞開(kāi)類頂
支護(hù)+開(kāi)槽埋管其優(yōu)點(diǎn)為施工工藝簡(jiǎn)單,操作難度小,且管機(jī),需選擇平衡類頂管機(jī),由于地勘報(bào)告中未提供地下障
適用于各種管材及管徑,施工質(zhì)量的監(jiān)督亦較方便。其缺點(diǎn)礙物的分布,況且管道較深,土層為錢(qián)塘江沉積的粉砂土,
為支護(hù)的施工工期、施工費(fèi)用、施工難度隨管道埋設(shè)深度增加。
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