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文檔簡介
1、第 第 頁頂管施工技術(shù)方案一、頂管工作原理及工藝選擇頂管工作原理:頂管施工是以頂管工作井為起始點(diǎn),在工作井內(nèi)安裝主頂千斤頂系統(tǒng)提供水平推力,先將安裝在導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭從前墻預(yù)留的出洞口破封門推入土中,由機(jī)頭導(dǎo)向,然后將鋼筋砼管跟隨機(jī)頭一節(jié)一節(jié)地推向前頂進(jìn)。與此同時,機(jī)頭挖掘的泥土被不斷排出,經(jīng)水平運(yùn)輸至工作井,再經(jīng)垂直運(yùn)輸至地面外運(yùn)棄土。采納24小時連續(xù)施工,直至機(jī)頭進(jìn)入接收井回收,完成該次頂管管道鋪設(shè)。頂管工藝選擇:頂管有土壓平衡法、泥水平衡法及氣壓平衡法等多種施工方法,是由頂管工具管(機(jī)頭)的功能分類而定的。應(yīng)依據(jù)機(jī)頭穿越的土層性質(zhì)和地下水狀況等因素,選擇合適的頂管機(jī)頭。頂管機(jī)頭安裝在管道
2、的前端,它具有掌握頂管方向、挖掘和防止坍方等功能,其形狀和尺寸與管節(jié)相近。本工程擬選擇泥水平衡平衡機(jī)頭。二、設(shè)備配置和安裝(1)井內(nèi)頂推設(shè)備1、主頂千斤頂:每套頂進(jìn)總站配置3臺300t油壓千斤頂,其中1臺備用。2、組合支架:主頂千斤頂固定在組合支架上,按管道截面左右對稱布置。3、油泵:為保證油壓千斤頂行程同步,共同作用,采納1臺電動高壓油泵形成并聯(lián)油路向千斤頂供油壓。每個千斤頂均備有獨(dú)立的掌握閥。4、后座承壓壁:主頂油缸提供水平推力將管道在土層中向前推動,其反推力作用在后座鋼構(gòu)件上并傳遞擴(kuò)散到工作井后壁上。后座結(jié)構(gòu)采納50mm厚鋼板(重約2t),和厚50cm砼墻體組成。后座與工作井后壁之間墊一
3、層5cm厚木板,這樣即可將2臺油缸的集中頂力傳遞擴(kuò)散到工作井壁上。5、頂鐵和分壓環(huán):分壓環(huán)外徑、內(nèi)徑與鋼筋砼管全都,其長度為50cm,二臺主頂油缸的頂推力作用在分壓環(huán)上,分壓環(huán)再勻稱擴(kuò)散傳遞到砼管的后端面。環(huán)形頂鐵的結(jié)構(gòu)與分壓環(huán)一樣,它的作用是由于油缸的一次行程不足以將一節(jié)砼管推頂?shù)轿唬枰獙⒂透资栈睾?,在分壓環(huán)與油缸之間加墊該頂鐵結(jié)構(gòu),然后利用油缸的第二次行程再推,這樣反復(fù)多次即可將一節(jié)大大超過油缸行程長度的砼管推頂?shù)轿?。本工?.0m長度的頂鐵各兩件,采納20cm厚鋼板加工而成,重量約1t。6、中繼間的設(shè)置及位置A、 800中繼站由10個30T的液壓千斤頂組成,總頂力為300t,伸縮量均為
4、30cm,中繼間在管道上的分段安放位置,可通過頂進(jìn)阻力計(jì)算確定。B、 按常規(guī),由于機(jī)頭前方迎面阻力和管道外壁阻力等不確定因素太多,為留有較大的安全頂力儲備,因此第一號中繼間應(yīng)盡量設(shè)置在距機(jī)頭比較近的位置處,一般設(shè)置在距機(jī)頭20m處四周(,后面的中繼間再按肯定長度布置。本工程每段頂管只需設(shè)置一座中繼間,即1#中繼站。三、頂管工具管安裝頂管機(jī)頭修理調(diào)試好,運(yùn)到現(xiàn)場后,被吊放到工作井內(nèi)導(dǎo)軌上。檢查測定機(jī)頭與軌道是否平衡、吻合,機(jī)頭的前后端中心方向和相對高差小于2mm,然后對機(jī)頭的油路、泥漿和操縱系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行逐一連接,各部件連接堅(jiān)固,不得滲漏,安裝正確,并對各系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)檢查和試運(yùn)行。四、工作井地面
5、設(shè)施1、膨潤注漿系統(tǒng):包括膨潤土拌合池、壓漿泵、管道等。對于長距離頂管,泥漿泵的泵壓技能要求更高,壓力不得低于3Mpa。2、棄土泥漿池:采納泥水平衡,井上地面需設(shè)置棄土泥漿池。棄土泥漿經(jīng)過泥漿泵送入泥漿車運(yùn)到政府指定地點(diǎn)排放。沉淀池設(shè)置兩個連在一起的循環(huán)過濾池。單個泥漿池內(nèi)空尺寸為長10m,寬5m, 高度為2m,四周井壁采納750mm磚砌墻體,采納Mu100的磚,M10水泥砂漿砌筑,內(nèi)外抹20mm厚的水泥砂漿;井底采納30cm厚的C15混凝土基礎(chǔ)底板。3、蓄水池:采納泥水平衡,機(jī)頭前方需要大量水供高壓水破土,需在地面上建造一蓄水池,蓄水池內(nèi)空尺寸為長5m,寬5m, 高度為2m,四周井壁采納75
6、0mm磚砌墻體,采納Mu100的磚,M10水泥砂漿砌筑,內(nèi)外抹20mm厚的水泥砂漿;井底采納20cm厚的C15混凝土基礎(chǔ)底板。4、高壓油泵站:包括高壓油泵、油管、油箱、限壓閥、溢流閥和壓力表等指示愛護(hù)裝置。選用1臺50Mpa高壓油泵,液壓系統(tǒng)設(shè)備安裝完畢后要進(jìn)行試車,運(yùn)用過程中定時檢修維護(hù),實(shí)時摒除故障。5、空壓站:是向管道內(nèi)及機(jī)頭供氣,以確保管道內(nèi)工作人員的呼吸安全和氣倉內(nèi)帶壓條件。由空壓機(jī)生產(chǎn)壓縮空氣,通過凈化后輸入管道內(nèi)。采納1臺3m3的空壓機(jī)。6、泥漿站:包括壓漿泵、攪拌機(jī)、泥漿池、管道、壓力表和閥門等,用以向管道內(nèi)供應(yīng)減阻泥漿。共配置1臺壓漿泵(0.8Mpa)。7、起重設(shè)備:選用一臺
7、25噸汽車式起重機(jī)。五、頂管出洞當(dāng)井內(nèi)、井外的預(yù)備工作全部完成后,可將機(jī)頭吊放到井內(nèi)導(dǎo)軌上,調(diào)整好方向,開始頂管的出洞,工作井壁前墻有機(jī)頭及管道出洞的預(yù)留洞口。由于地下水位比較豐富,為防止井外水土從預(yù)留洞口與機(jī)頭外壁之間的縫隙流入工作井內(nèi),預(yù)留孔洞與管道間取消常規(guī)的密封裝置而改用動密封裝置。1、洞口密封結(jié)構(gòu):出洞口密封結(jié)構(gòu)的作用是阻擋在頂管過程中泥水從管節(jié)與洞口間的間隙流入井內(nèi)。由于地下水位較高,改一般性的密封結(jié)構(gòu)依據(jù)管道中心線與井壁預(yù)留孔的位置,制作一個雙層鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)套環(huán),套環(huán)內(nèi)圈設(shè)有多層橡膠止水帶,止水帶之間填充黃油,套環(huán)安裝在預(yù)留孔與管節(jié)之間,外圍焊接在孔的預(yù)埋鋼板上,內(nèi)圈橡膠緊貼管節(jié)。
8、2、破墻的出洞:當(dāng)機(jī)頭前端進(jìn)入洞口密封圈后,即可破墻出洞。工作井預(yù)留洞口已用鋼封門臨時封堵,在頂前采納氣割按水平方向一點(diǎn)點(diǎn)地將封門割除,然后將機(jī)頭推動,切入土體中,隨后即可進(jìn)行正常頂管施工。為保證頂管機(jī)頭出洞的萬無一失,除采納大管徑井點(diǎn)外,應(yīng)事先對洞口四周肯定范圍內(nèi)的土體進(jìn)行雙液注漿壓密,更有效地防止外側(cè)的水土進(jìn)入工作井。雙液注漿壓密范圍為:長2m寬4m深6m。3、方向監(jiān)測:頂管出洞方向掌握得好,整條管道才有可能頂好,頂管出洞不好,整條管道都難于頂好,故需要嚴(yán)格掌握頂管出洞精度,采納跟蹤測量,隨時調(diào)整機(jī)頭出洞的方向及高程偏差。六、頂進(jìn)施工A、當(dāng)工具管頂入沉井前壁外的土體后,留其尾部約30cm長
9、擱置在導(dǎo)軌上,收回千斤頂活塞桿,卸走頂鐵,安裝管節(jié)和分壓環(huán),開始進(jìn)行管道的頂進(jìn)施工。B、為實(shí)現(xiàn)有一次能頂進(jìn)80m的距離,本工程擬采納下述兩項(xiàng)技術(shù)措施:第一、在管壁外壓注觸變泥漿,形成肯定厚度的泥漿套,利用觸變泥漿的潤滑作用,以減削頂進(jìn)阻力;第二、采納中繼間接力頂進(jìn)技術(shù),實(shí)行分段逐次頂進(jìn)。C、注漿減阻:壓注觸變泥漿填充管道的外周空隙,是減小地層損失掌握地面沉降,減小頂進(jìn)阻力實(shí)現(xiàn)長距離頂管的重要措施。對頂管機(jī)頭尾端的.壓漿,要緊隨管道頂進(jìn)同步壓漿。為使管道外周形成的泥漿始終起到支承地層和減阻作用,在后續(xù)管道的適當(dāng)點(diǎn)位,還需要進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿,以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失量。壓漿所用設(shè)備有:注漿泵(螺桿泵,
10、排量1000L/min,壓力3Mpa);攪拌器;注漿管道(主管50mm鋼管,支管25mm);管道閥門和壓力計(jì)。所用的觸變泥漿是由膨潤土、水和摻合劑按肯定比例混合而成。施工現(xiàn)場按重量計(jì)的觸變泥漿協(xié)作比為:水:膨潤土=8:1,膨潤土:CMC=30:1,本工程擬購置膨潤土袋裝復(fù)合材料,在現(xiàn)場施工加水拌和。壓漿量為管道外圍環(huán)形空隙的1.5倍,壓注壓力依據(jù)管頂水壓力而定。七、測量與糾偏頂管測量掌握測量掌握網(wǎng)及井下測量平臺的建立:開工前依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和業(yè)主提供的測量掌握點(diǎn),在工作井四周布設(shè)一個高精度的測量掌握網(wǎng),設(shè)置臨時水準(zhǔn)點(diǎn)。按設(shè)計(jì)要求在地面定出管道中心線,并在工作井的兩端放設(shè)中心線樁,并根據(jù)設(shè)定的管道中
11、心線和工作井井位建立地面與地下測量掌握系統(tǒng)。掌握樁設(shè)在不易擾動,視線暢通便于校核的地方。在頂進(jìn)工作井內(nèi)的頂管軸線上,靠近后靠背處,設(shè)置測量平臺,其上設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時水準(zhǔn)點(diǎn),在交接班時進(jìn)行儀器高程的校對與調(diào)整。頂進(jìn)軸線由設(shè)計(jì)管道中心通過經(jīng)緯儀或掛垂線的方法引入井內(nèi)的,并在井內(nèi)布設(shè)23個后視點(diǎn),以便相互校核。設(shè)置的井下測量平臺需要穩(wěn)固,不與管道、設(shè)備、后靠背接觸,不受頂管操作的影響。頂管軸線與標(biāo)高測量頂管方向和管軸線偏差采納激光經(jīng)緯儀測定,以掌握掘進(jìn)機(jī)的定線準(zhǔn)直。測量方法是將激光經(jīng)緯儀設(shè)備在井下測量平臺的起始點(diǎn),對準(zhǔn)設(shè)在管內(nèi)測點(diǎn)的激光靶板,激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光束偏離光靶中心的距離,即為頂管軸線的偏差值,但方向相反。頂管標(biāo)高采納水準(zhǔn)儀測定。頂管地面測量掌握頂管施工地面或多或少會產(chǎn)生沉降,關(guān)鍵是要隨時進(jìn)行沉降觀測并采用有效的措施。一般是在頂管軸線上每間隔10米設(shè)置一組沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)定時觀測,發(fā)覺有較大的沉降就應(yīng)進(jìn)行處理。處
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