管道的特殊施工.docx

管道的特殊施工一不开槽施工不开槽敷管常见方法顶管法盾构法牵引法夯实法01 顶管法: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.（一）顶管法施工一,施工程序:挖建工作坑——安装导轨,夹持器和顶进设备——安放 工具管和第一节管道一顶进一当千斤顶达到最大行程后缩回一 一放入第二节管道顶进——直至顶完全程.顶管法的发展顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法，最早于1896年美 国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史20世纪60年代在世界各国推 广应用；近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和 工法中国仄50年代从北京、上海开始试用1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等先进技术, 单向顶进距离1120m,顶进轴线精度：左右＜ ± 150mm,上下＜ ±50mmo 1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m,单向顶进581m,采用5只中继环， 上下左右偏差＜ 10mm顶进速度最快：美国1980年，9,5小时顶进49m顶进距离最长：国外首次一次最大顶进距离1200m, 1970年，德国汉堡下水道混凝土顶管，直 径为2.6巾。

中国创造混凝土顶管世界记录：一次最大顶进距离为2050m, 2001浙江嘉兴污 水顶管，钢筋硅管直径2m中国创造钢管顶管世界记录：一次最大顶进距离为1743m, 1997年上海黄浦江 上游引水工程的长桥支线顶管，钢管直径3.5m2 .顶管施工工艺的选择：（按照前方工作面土质稳定性不同）①开放式施工工艺:（1）手掘式工具管：工人可以直接进入工作面挖掘，随时观察土层与工作面的稳定状 态遇到障碍物，偏差易于采取应变措施几时处理，造价低廉，便于掌握2）挤压式工具管：在首节管道钱安装喇叭口型的锥筒，当顶进时将土体挤入喇叭口 内，土体被压缩后从锥筒口吐出条形土柱，然后由运土工具将土吊运至地面适用于大 中口径的管道，对潮湿，可压缩的黏性土，砂性土比较适宜3）机械式开挖工具管：在工具管的前方装有钻进式的刀盘，由电动机驱动，刀盘径 向转动的叫径向切削机头纵向转动的叫纵向切削机头，被挖下来的土体由皮带运输机 运出4）挤压土层式工具管：工具管分为锥形和管帽形，工具管安装在被顶管道的前方， 顶进时借助于千斤顶的顶力，讲管子直接挤入土层内，顶进时管周围的土层被挤密实②密封式施工工艺(1)水力切削式*＜：机头由三段组成，可适用于管径1200~3000mm饱和软土 层的顶管施工 •(2) 土压平衡式机头：在工具管前方设有密封舱，舱内装有刀盘，压力传感器, 螺旋输送器，观测孔等着A 工作人员在密封舱外，借助观测孔，压力传感器和 仪表，操作电控开关控制・切削和顶进速度。

3)泥水平衡式机头：河原理是泥水护壁，这种机头和土压平衡式机头一样, 在机头钱设有密封舱，切削刀盘等设备3一顶力计算英进设备的选拄一顶力计算①人工挖土顶替近似计算法F-2nDc Lf (KN)经验公式法粘土.砂土,砂粘土 F=(1.5~2)w (KN)砂土.回填土 F=3.0w (KN)②直接顶进 F=kf r(2Pv+PH)D0L+P0J (KN)F 一总顶力(KN)D一外径(m)L —管子顶迸长度(m)f 一管子与土壤摩擦力(KN/m2)W一待顶管段的全部重量(KN)PV--土的垂直压力 PH =yh ((KN/m2)PH-土的水平挤压力PH =PV tg 2(450-4»/2) ((KN/m2)P0___—_顶进管的全部自重K-一—安全系数(1 — L2)中一士的内摩擦角Y—.土 的容重((KN/m3)h—地面至管顶覆土厚由(m)③ 分别考虑工具管和管道阻力F=F1+F2纠错：式7 — 3开口率e卸力拱4.顶管施工需要注意的问题1工作坑的布置：不能靠近建筑物，要 考虑管道下放，各种设备的进出，人员上 下，坑内操作等必要空间，井距根据井深 土质等条件进行技术经济比较决定2.导轨安装：轴线位置，顶面高程，坡 度要求误差不超过3mm。

两轨内距不超 过 2mm.3,工作坑的后坐与靠背要牢靠原土后•座长度不小于7m,人工后坐应进行结构计算确定5 .接口形式图7-14钢胀圈接口J麻群；2—日瑞水泥；3一铁慢；4一飒四+ + +(1)钢胀圈接口(2)企口接口(3)(4)T型接口F型接口图7-16企口柔性连接IS 7-17 "T” 形接口I-形套管；2—密封圈图7“8 ur形接口密封和受力示意图⑷据套管用短制筋与蝌蟒流焊接；(6)铜套管卜婢钢环、斜帘封槽；｛c｝钢套管内侧加弹性密封技；⑷密封槽前邠钢卷，质管砧束时充填邦性密时朕中继千斤顶后段混凝土管道前段混凝土管道连接螺栓橡胶密封圈 钢套环、中继接力环（两个半圆，用螺栓并接）6.顶进：开始顶进前应检查准备工作，确认条件具备时方可开始顶进主要包括：全部设 备经过检查并进过试运转；工具管在导轨上的中心线，坡度和高程应符合要求；防止流动 性土或地下水由洞口进入工作坑时的措施；开启封门的措施长距离顶进的措施:（1）中继间顶进（2）泥套管顶进（3）蜡覆顶进图7-19中继间顶进7.测量与纠偏①顶管施工的质量标准②测量：初始30cm一次，正 常 100cm 一次.高程测量：水准仪下轴线测经纬仪转动测量：垂球③纠偏：挖土校正工具管纠偏 强制纠偏法3图7-23 地制刿偏D支托法：斜掠出图7-21 激光测量I—磁无经纬仪；2一激光束；3—檄光接收恻；4—刃加Q 5—皆节图7-24、图7-25分别给出了下陷和错【I的强制校正法示意。

图7 24 下陷校正1—管子i N—木楔* A内月长㈱；4一.干;5—支柱' 6一校正千斤顶：7——堆板图7-25 铺门划正I—管于i 2—楔子：3—立 柱；4一 校 iE T JT Kt图7々2挖土纠偏示意图（«）管内挖土纠偏；⑷管外挖土纠偏■纠偏阻力；Q纠偏方向.30-4<>.通内底痣程 卜On 1500钢管道相邻管间错口钢筋混凝土管道对顶时两端错口508 .顶管施工的质量标准：(1)管内清洁，管节无破损2)允许误差应符合下表的规定(3)有严密性要求的管道应按相关规定进行检验；(4)钢筋混凝土管道的接口应填料饱满，密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝，贴紧，不脱落；(5)顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计的规定顶进管道允许偏差(mm)D v 1500一注：〃为管道内径(mm)。