[PPT]頂管工程施工詳解.ppt

頂管施工 目標井 不需要開挖面層 能穿越地面構筑物和地下管線及公路 鐵路 河流 工作坑 開槽施工 頂管施工 頂管施工 為減少對交通的干擾和避免大開挖 大口徑管節(jié)在埋深大于3m時 可采用頂管法埋設 頂管操作在工作坑內進行 工作坑位于檢查井位置 管節(jié)下到坑內 用液壓千斤頂頂入土壤 管節(jié)前有 機頭 導進 千斤頂后有后座支撐 接口在頂進操作中完成 水密性較好 竣工后不作水壓試驗 大量全網(wǎng)范圍最多市政課件 免費下載 頂管施工 頂管施工的優(yōu)點 為減少對交通的干擾和避免大開挖 大口徑圓形管節(jié)在埋深大于3m時 可采用頂管法埋設 一 機頭 為減小頂管阻力 可將泥漿壓在溝道的外壁上 形成泥漿套 泥漿套有助于土壤的穩(wěn)定 二 工作坑 工作坑平面呈矩形 一般沿管道方向較長 深度較深 坑壁支撐 一般采用鋼板樁 若竣工后坑位無需覆土 可采用鋼筋混凝土沉箱 箱壁應預留位置正確 大小合適的管孔 竣工后沉井可改建成檢查井 坑的前后壁在管道頂進時受力巨大 均應加固 工作坑構造和設施 頂管機操作臺 后靠背 千斤頂支架 導軌 千斤頂 螺旋出土機 頂管配套設備 接收井平面一般也呈矩形 沿管道方向較長 其長度應滿足頂管機頭可被取出的條件 再管道轉折處設置的接收井 其平面為圓形 內徑也應滿足機頭被取出的條件 接收井的深度也比較深 所以井壁支撐 一般也采用鋼板樁 若竣工后坑位無需覆土 可采用鋼筋混凝土沉箱 箱壁應預留位置正確 大小合適的管孔 竣工后沉井可改建成檢查井 三 管節(jié)頂進與接口 1 挖土 人工挖土法 人工挖土 人工挖 小車運 前端挖掉一段后 方可頂管 要求 土質較好 管道的管徑不應小于1000mm 頂管配套設備 出土車 在施工中 通過水射流將位于工作面上的土層破碎 并將其沖刷進入破碎室 最后以泥水混合物的方式排至地表 水沖式 水力沖土法 水力沖土 機頭設切土網(wǎng)格 切入土體后 再用高壓水槍沖散擠入網(wǎng)格的泥土 泥漿由吸泥設備 直接壓送至地面貯泥池 頂管配套設備 送水 排泥泵 泥漿沉淀池 擠壓式 擠壓切土 憑借機頭的擠壓口 將機頭頂入土中 一段土體被擠進頂管機頭 然后用鋼絲繩沿擠壓口內緣切斷土體 落在出土車或運土機上 運至工作坑 擠壓切土法 機械切土法 機械切土 機頭設有刀盤而進行機械切土 邊切土邊頂進 切削下來的土 用輸送機運至工作坑 2 管節(jié)頂進方向控制 在頂管過程中 必須經常觀測頂進的管節(jié)位置是否符合設計 3 管節(jié)接口 頂管用的鋼筋混凝土管節(jié)的管口形式是凸口式 其接口的處理分兩個階段進行 在一節(jié)管子頂進以后 另一節(jié)管子下到工作坑里時 將兩節(jié)管子的管口對齊 并在凸緣處填塞一圈浸過瀝青的麻辮 管內壁的接口處用金屬內脹圈將管子撐緊 使頂管過程中管子接口處不致產生錯口 管節(jié)全部頂進后 拆除內脹圈 再在接口處填水泥砂漿并與管內壁抹平 接口就完成 為加強管節(jié)接口 常在管口外側安裝外套環(huán) 再安放橡膠圈 增加防滲效果 管節(jié)頂進與接口 管節(jié)接口接口加固在一節(jié)管子頂進以后 另一節(jié)管子下到工作坑里時 在兩節(jié)管子接口外側安裝外套環(huán)以加固 流沙地區(qū) 除加放外套環(huán)加固外 還安放橡膠圈 增加防滲效果 F型接口時 首先將已頂管節(jié)的雄口上套上涂抹硅油以利于潤滑對接的 o 型止水橡膠圈 再在另一管節(jié)的雌口內安裝什木接口襯墊 管節(jié)全部頂進后 在管內用聚硫密封膏嵌補什木襯墊接口處的空缺 并管內抹平 管節(jié)頂進與接口 管節(jié)接口 盾構施工 一 盾構施工組成 二 盾構工法的原理 盾構機 盾構隧道 定義 用盾構機一邊防止土砂的坍塌 一邊進行挖掘 推進 并在盾尾進行襯砌作業(yè)從而修建排水管道的方法 盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘 該圓柱體組件的殼體即護盾 它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用 承受周圍土層的壓力 有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面 挖掘 排土 襯砌等作業(yè)在護盾的掩護下進行 具有自動化程度高 節(jié)省人力 施工速度快 一次成洞 不受氣候影響 開挖時可控制地面沉降 減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點 在隧洞洞線較長 埋深較大的情況下 用盾構機施工更為經濟合理 特點 根據(jù)工作原理 一般分為手掘式盾構 擠壓式盾構 半機械式盾構 局部氣壓 全局氣壓 機械式盾構 開胸式切削盾構 氣壓式盾構 泥水加壓盾構 土壓平衡盾構 混合型盾構 異型盾構 根據(jù)開挖方法 可分為 敞開式 機械切削式 網(wǎng)格式和擠壓式等 為了減少盾構施工對地層的擾動 可先借助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層 然后在切口內進行土體開挖與運輸 分類定義 第四節(jié)井點降水 在地下水位接近地面的城鎮(zhèn) 其排水管道在敷設施工時 常需降低地下水位 井點現(xiàn)場圖 一 真空泵抽水系統(tǒng) 井點排水要求降低的水位不大 不超過數(shù)米 所排水量一般較小 因此常采用真空系統(tǒng)抽水 采用真空泵的井點稱為輕型井點 輕型井點降水深度一般不超過6m 二 水射泵抽水系統(tǒng) 有自來水的地方 可用水射泵形成真空 稱為噴射井點 水射泵造成的真空度較高 降水深度可達8m 在管道施工中 井點常沿溝槽排列成行 用總管連接 總管通真空系統(tǒng) 三 井點布置形式及要求 井點降水常用于開槽埋管 井點的布置沿管槽排列成行 用總管連接 總管又連通井點的抽水設備 輕型井點布置分類 單排線狀 雙排線狀 環(huán)狀 1 井點布置形式 單排線狀井點 單排線狀井點布置圖1井點管2總管3抽水設備 1 井點布置形式 1 井點布置形式 雙排線狀井點 雙排線狀井點布置圖 1 井點布置形式 1 井點布置形式 環(huán)狀井點 環(huán)狀井點布置圖 1 井點布置形式 井點施工程序 在使用井點降水時 要把其對周圍環(huán)境的影響降到最小程度 開挖井點溝槽 鋪設集水總管 安裝抽水機組 連接集水總管 沖孔 埋設井點管 灌填砂濾料 將井點管同集水總管連接 四 井點的施工 井點施工程序 井點施工一般程序為 一是開挖井點溝槽 鋪設集水總管 二是沖孔 埋設井點管 灌填砂濾料 將井點管同集水總管連接 三是安裝抽水機組 連接集水總管 排水管渠工程的施工準備和驗收 施工準備 竣工驗收 目前世界上的頂管技術已經發(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) 施工技術原理同 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頂入地下各種技術的差別就在于運輸管道內挖掘出來的泥土 石頭等渣子的方法 有人工的 有水抽式的 先進的還有遙控的 非開挖施工方法 是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術不容易施工好非開挖工程技術徹底解決了管道埋設施工中對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)境保護方面凸顯其優(yōu)勢 這對交通繁忙 人口密集 地面建筑物眾多 地下管線復雜的城市是非常重要的 它將為城市創(chuàng)造一個潔凈 舒適和美好的環(huán)境 非開挖技術是近幾年才開始頻繁使用的一個術語 它涉及的是利用少開挖 即工作井與接收井要開挖 以及不開挖 即管道不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換 頂管直徑DN800 4500mm 通過工作井把要埋設的管子頂入土內 一個工作井內的管子可在地下穿行1500米以上 并且還能曲線穿行 以繞開一些地下管線或障礙物 技術要點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挖鋪設 具有經濟 高效 保護環(huán)境的綜合功能 不開挖地面 不拆遷 不破壞地面建筑物 不影響交通 不破壞環(huán)境 施工不受氣候和環(huán)境的影響 不影響管道的段差變形 省時 高效 安全 綜合造價低 我國沿海經濟發(fā)達地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道 天燃氣石油管道 通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設 它能穿越公路 鐵路 橋梁 高山 河流 海峽和地面任何建筑物 節(jié)約一大筆征地拆遷費用減少對環(huán)境污染和道路的堵塞具有顯著的經濟效益和社會效益 頂管施工是繼盾構施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法 它不需要開挖面層 并且能夠穿越公路 鐵道 河川 地面建筑物 地下構筑物以及各種地下管線等 頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力 把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起 與此同時 也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間 以期實現(xiàn)非開挖敷設地下管道的施工方法 目前 在頂管施工中最為流行的有三種平衡理論 氣壓平衡 泥水平衡和土壓平衡理論 頂管施工最突出的特點就是適應性問題 針對不同的地質情況 施工條件和設計要求 選用與之適應的頂管施工方式 如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備 對于頂管施工來說將是非常關鍵的 非開挖頂管施工采用油壓驅動 施工時噪音遠遠小于開槽式敷設管道 幾乎沒有地盤沉降的現(xiàn)象 對周遭的影響降低到最小程度 而且在較深的埋深情況下施工成本要小于開槽式敷設管道 無需隔斷交通 噪音以及震動都很小 幾個優(yōu)點 可以在很深的地下敷設管道 可以安全的穿越鐵路 對施工周遭的影響很小 可以穿越障礙物 頂管工法與其它工法比較 頂管機 頂管機械 頂管機械 頂管機械 頂管機械 導向鉆進鋪管鉆機最大反擴孔徑450mm 頂管機械 遼寧建平工程施工 遼寧興城工程施工 頂管機械 頂管機械 頂管機械 頂管機械 土壓泥水兩用 頂管機械 多邊形偏心破碎泥水平衡頂管機的改良型用于各種強風化 中風化的巖石 適用于軟土 整機重量輕 結構簡單 造價低廉 操作簡單 可用停止某個刀盤的轉動來達到比用糾偏油缸更好方向修正效果 頂管機械 頂管機械 管道頂進方法的選擇 是根據(jù)管道所處土層性質 管徑 地下水位 附近地上與地下建筑物 構筑物和各種設施等因素 經技術經濟比較后確定的 普通頂管法是在黏性或砂性土層 且無地下水影響時 采取的手掘式或機構挖掘式頂管法 頂管的施工過程 1 工作坑 頂管工作坑的位置的設置應便于排水 出土和運輸 并對地上與地下建筑物 構筑物易于采取保護和安全生產措施 采用裝配式后背墻由方木 型鋼或鋼板等組裝而成 組裝后的后背運動員具有足夠的強度和剛度 工作坑的支撐應形成封閉式?？蚣?矩形工作坑的四角應加斜撐 黃石工地工作井 黃石工地工作井 江西xx土頂工作照 武穴施工600管道 xx施工中的鵝卵石 xx開頂前的準備工作 xx機頭頂進中 2 設備安裝 導軌 選用鋼質材料制作 安裝牢固 順直 平行 等高 其縱坡與管道設計坡度一致 在使用中經常檢查校核導軌 防止產生位移 千斤頂 安裝時固定在支架上 并與管道中心的垂線對稱 其合力的作用點在管道中的中心的垂線上 油泵 與千斤頂相匹配 并用備用油泵 安裝完畢后進行試運轉 頂進過程中油壓突然增高時 應立即停止頂進 檢查原因并經處理后方可繼續(xù)頂進 頂鐵 分塊拼裝式頂鐵應有足夠的剛度 并且頂鐵的相鄰面相互垂直 安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平等 對稱 頂鐵與導軌之間的接觸面不得有泥土 油污 頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊 當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時 管口應增加U型或環(huán)形頂鐵 起重設備 正式作業(yè)前應試吊 檢查重物捆扎情況和制動性能 嚴禁超負荷吊裝 3 頂進 將地下水位降到管底以下不小于0 5M處 并防止其他水源進入頂管管道 全部設備經過檢查并試運轉合格后可進行頂進 頂進程序是 安裝頂鐵 開動油泵 頂鎬活塞伸出一個行程后 關油泵 頂鎬停止運行 活塞收縮 在空隙處加上頂鐵 再開油泵 如此周而復始 工具管開始頂進5 10m的范圍內 允許偏差為 軸線位置3mm 高程0 3mm 當超過允許偏差時 采取措施糾正 采用手工掘進頂進時規(guī)定 工具管接觸或切入土層后 自上而下分層開挖 在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂時時 管下部135度范圍內不得超挖 管頂以上超挖量不得大于15mm 管前超挖根據(jù)具體情況確定 并制定安全保護措施 頂管結束后 管節(jié)接口的內側間隙按設計規(guī)定處理 設計無規(guī)定時 可采用石棉水泥 彈性密封膏或水泥秒漿密封 填塞物應抹平 不得凸入管內 頂進時測量工具管的中心和高程采用手工掘進時 工具管進入土層過程中 每頂進0 3m 測量不少于一次 管道進入土層后正常頂進時 每1 0m測量一次 糾偏時增加測量次數(shù) 全段頂完后 在每個管節(jié)接口處測量其軸線位置和高程 有錯口時測出相對高差 糾偏采用小角度 頂進中逐漸糾偏糾偏方法挖土校正法 即在管子偏向一側少挖土 而在別一側多超挖些 強制管子在前進時向另一側偏移 適用于偏差為10 20mm時 木杠支撐法 如管端下陷 管子發(fā)生錯口時 可采用木杠支撐法方法校正 適用于偏差為20mm時 頂進過程中 出現(xiàn)下列緊急情況時應采取措施進行處理 工具管前方遇到障礙后墻變形嚴重頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象管位偏差過大且校正無效頂力超過管端的允許頂力油泵 油路發(fā)生異?，F(xiàn)象接縫中漏泥漿 頂管工作坑 接收坑和洞口止水裝置 掘進機 主頂管裝置 頂鐵 基坑導軌 后座和測量裝置 頂管施工的中繼間 頂管施工的中繼間 頂管施工的中繼間 施工工藝圖 頂力 管徑變化 頂力 頂距變化 頂管施工 頂管施工 頂管工法 開放型 密封型 刃口推進工法 泥水式推進工法土壓式推進工法泥濃式推進工法 頂管工法分類 頂進面狀況 管內掘削狀況 井內出土狀況 井上門吊出土 泥水推進工法通過刀盤以及頂速平衡正面土壓力 調節(jié)循環(huán)水壓力用以平衡地下水壓力 采用流體輸送切削入泥倉的土體 頂進過程中不間斷 施工速度快 無需地盤改良或降水處理 施工后地表沉降小 泥水平衡頂管機可在地下水壓力較高以及土質變化范圍較大的條件下使用 一般管徑在 1350一下采用 泥水頂管施工總推力比較小 對所頂管子周圍土體擾動小 易控制地面沉降 可實現(xiàn)連續(xù)出土作業(yè) 頂進速度較快特點 1 減速機與刀盤同軸線 無偏心 2 具備獨立泥水 注漿系統(tǒng) 刀盤清潔裝置 尤其適合N值較大的硬土 3 頂進速度快 最快頂進速度每分鐘60mm 4 施工精度高 上 下 左 右可糾偏 最大糾偏角度2 5度 并可作較長距離的頂進適合土質 軟土層 流砂層 粉砂層 粘土層 砂礫層 土壓式推進工法通過向切削倉內注入一定比例的混合材料 使得充滿泥倉的泥土混合體平衡正面土壓以及地下水壓力 無需泥漿泵等后部配套裝置 整機造價低廉 無需泥漿處理 施工成本低 泥濃式推進工法可以不加破碎的排出孔徑約為頂管機直徑1 3的礫石采用了二次注漿方法 大大的減少了磨阻力 適合長距離頂進 其他分類 偏心破碎泥水平衡頂管機刀盤可伸縮泥水平衡頂管機巖盤破碎泥水平衡頂管機沙礫石專用泥水平衡頂管機遙控型土壓平衡頂管機超級水力切割頂管機單刀盤土壓平衡頂管機多刀盤土壓平衡頂管機矩形頂管機微型無排土擠壓頂管機土壓泥水兩用頂管機局部氣壓平衡頂管機 非開挖導向鉆機鋪設地下管道是二十世紀末的一項國際先進技術地表干擾極小的情況下 無需開挖工作坑 不破壞環(huán)境不破壞道路和建筑物的結構 不影響交通 定位準確 施工快捷 安全性好 廣泛用于公路 鐵路 街道 河流及建筑物 頂管適用幾種土質及選型 1 淤泥質黏土此種軟土的形成是在較弱的海浪岸流及潮汐的水動力作用下逐漸形成的 土的顏色多呈灰色或黑灰色 光潤油滑且有腐爛植物的氣味 多呈軟塑或半流塑狀態(tài)