顶管法简介和施工实111.doc

顶管法简介和施工实例
2009-03-14 17:25
摘要介绍了顶管法的工作原理、特点、适用条件和广州市白云区污水处理工程截污管道的顶管施工工艺,以及对顶管法的认识和建议。
关键词顶管法顶进力施工工艺
非开挖铺管法早在19世纪末就已经开始使用,如:顶管法、水平钻进法,只是当时没有使用“非开挖”这一术语。自20世纪70年代以来,又陆续出现了几种新的非开挖地下管线铺设方法,如:水平螺旋钻进法、水平定向钻进法、导向钻进法、***顶管法、气动矛法、夯管法等。每种施工方法都有各自的适用范围和局限性,所适用的管径、管材、施工长度、岩土条件等各有所不同。
顶管施工法是继盾构法之后而发展起来的一种地下管道施工方法,也是使用得最早的一种非开挖施工方法,起源于美国。
顶管法的工作原理
顶管施工就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力,把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时,把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。一个完整的顶管施工主要包括以下几个部分:混凝土管、运输车、扶梯、主顶油泵、行车、安全扶拦、润滑注浆系统、操纵房、配电系统、操纵系统、后座、测量系统、主顶油缸、导轨、弧形顶铁、环形顶铁、机头等(图1)。
2 顶管法铺设截污管道实例
工程概述
该工程是广州市白云区污水处理系统某段横穿广从公路铺设90 m长,管径600 mm的玻璃钢管。该路面车辆流量大,路面为混凝土,厚约30 cm。混凝土垫层以下为填土,层厚1~3 m,地下3~10 m主要以第四纪的砂层及粉质粘土为主,局部淤泥质土;地下水较丰富,管道埋置深度5~7 m。采用非开挖技术,管前人工挖土、顶管方式铺设管道。
施工工艺
顶管施工的基本工艺为:测量放线—做顶管工作坑—设置平台—安装后背—铺设道轨—顶镐、顶铁、油泵就位—复测高程及中心线—安装钢管—开挖管前土方—顶进—复测、矫正管道中心线—工作坑回填。
工作坑布置
本工程根据管道布置、检查井的设置、地形及地表建筑物分布,设置1个顶管工作坑和1个接受坑。工作坑确定为4 m×4 m×6 m,坑底两侧设置1 m×1 m×1 m焊接工作坑,坑内设集水坑。工作坑基础使用碎石道床、道床厚度不少于350 mm,装枕木,枕木规格150 mm×200 mm×2 500 mm,间距500 mm,以防止工作坑下沉和顶进位置的偏差。
道轨采用38 kg/m重轨,左右各一根,轨长6 m,轨高134 mm,管道底部距枕木顶按40 mm设置,轨距392 mm。本工程采用1台300 t液压千斤顶,最大顶距不超过50 mm, m。
. 顶进设备选择
顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运土设备等。千斤顶是掘进顶管的主要设备。根据理论计算和实际情况,本工程选用的千斤顶为300 t。
工具管即导向头,采用人工直接挖土和运土。
顶进施工
工作坑内设备安装完毕后,经检查各部分处于良好状态,即可进行开挖和顶进。
管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键,管前挖土的方向和开挖形状,直接影响顶进管位的准确性,因为管子在顶进中是循环已挖好的土壁前进的。因此,管前周围超挖应严格控制,对于密实土质,管端上方最好留有小于等于