地下管道不開槽施工

地下管道不開槽施工第一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.1不開槽施工概述為了減少開槽施工可能造成的環(huán)境污染、影響交通、占用土地等矛盾，于是就有了不開槽施工的技術(shù)。管道不開槽施工的方法種類：掘進(jìn)頂管方法擠壓土頂管方法盾構(gòu)掘進(jìn)襯砌成型管道或管廊方法

第二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日管道不開槽施工方法的適應(yīng)范圍交通要道（公路、鐵路）下施工繁華街道下施工（或狹窄街道）穿越障礙物（建筑物等）施工過(guò)河管道施工管道埋深大、開挖量大時(shí)各種不方便開挖地段的施工第三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日管道不開槽施工方法的主要特點(diǎn)減少大量挖方和運(yùn)方不影響交通和現(xiàn)狀運(yùn)行設(shè)施施工不受雨天影響降低工程造價(jià)（地質(zhì)條件好）安全性相對(duì)好

需要特殊的工具施工進(jìn)度相對(duì)慢受地質(zhì)條件的一些限制（必須勘探）第四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2掘進(jìn)頂管施工6.2.1概述掘進(jìn)頂管施工的原理：在管線上的工作坑中，先按照設(shè)計(jì)高程和走向開挖洞口，然后采用特殊的頂進(jìn)工具將需要安裝的管道跟進(jìn)，每掘進(jìn)一段洞口就頂進(jìn)一段管子，直至最后將施工管道全部鋪設(shè)完畢。第五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.2人工掘進(jìn)人工掘進(jìn)頂管就是依靠人工開挖、出土，然后用千斤頂將管子跟進(jìn)的施工方法。勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率較低。人工掘進(jìn)頂管需要的條件包括：工作坑、液壓頂進(jìn)設(shè)備、挖土工具、出土設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、校正工具、照明及通風(fēng)設(shè)備等。第六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日

第七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.3工作坑工作坑是頂管的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施，在整個(gè)頂管過(guò)程中，承擔(dān)著下管、出土、排水、頂管、測(cè)繪、校正等任務(wù)，最終可用作建設(shè)檢查井。1）工作坑種類：?jiǎn)蜗蚩?、雙向坑、多向坑、轉(zhuǎn)向坑、交匯坑等。第十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）工作坑位置選擇1）盡量選擇在管線上的附屬構(gòu)筑物位置（閘門井、檢查井等）；2）地質(zhì)條件較好，原狀土密度較大，可用作后背的天然條件；3）單向頂進(jìn)的工作坑，最好設(shè)在管線的下游方向。第十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日3）工作坑尺寸設(shè)計(jì)工作坑的規(guī)格大?。娱L(zhǎng)、坑寬）主要取決于：后背的構(gòu)造、頂鐵（橫、順）長(zhǎng)度、千斤頂?shù)拈L(zhǎng)度、管節(jié)長(zhǎng)度、管徑大小、支撐構(gòu)造、導(dǎo)軌高度、基礎(chǔ)及墊層厚度等。L=a+b+c+d+e+2f+g(m)W=D+2B+2b(m)W=D+(2.5~3)(m)第十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日4）工作坑的施工方法開槽式：采用直接開挖方式建造工作坑，并用板樁進(jìn)行支撐。沉井式：采用沉井施工技術(shù)建造工作坑，根據(jù)水文地質(zhì)情況決定是否封底。連續(xù)墻式：首先采用鉆孔成槽，然后放入鋼絲網(wǎng)，在澆筑混凝土形成連續(xù)墻。第十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日5）工作坑基礎(chǔ)土槽木枕基礎(chǔ)：在原土地基上直接安放枕木而成。簡(jiǎn)單、造價(jià)低。卵石木枕基礎(chǔ)：在原土地基上先鋪設(shè)一層卵石或石子，再安放枕木而成?？稍黾映休d能力?；炷聊菊砘A(chǔ)：在原土地基上先澆筑20cm后的C10混凝土基礎(chǔ)，同時(shí)預(yù)埋方木做軌枕而成。工作面安全，造價(jià)高。第十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6）導(dǎo)軌方便管子跟進(jìn)、并符合設(shè)計(jì)要求的軌道推進(jìn)裝置?？梢圆捎娩搶?dǎo)軌和木導(dǎo)軌兩種。安裝的要求和方法根據(jù)管徑大小、管壁厚度、導(dǎo)軌架空高度、管道外壁與基礎(chǔ)面之間的間距計(jì)算確定。

第十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日7）后座墻與后背工作坑中面向頂進(jìn)坑口的墻體和支撐，是千斤頂作用的工作面。其支撐力的大小可以根據(jù)管徑大小、土體摩擦系數(shù)、頂進(jìn)長(zhǎng)度等參數(shù)計(jì)算得出。支設(shè)后背的材料有：鋼板、方木、立鐵等。第十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日8）附屬設(shè)施工作臺(tái)：用于放置管節(jié)，并方便下管的操作平臺(tái)。工作棚：防風(fēng)、防雨、防雪、防日曬的臨時(shí)性工棚。頂進(jìn)口裝置：防止頂進(jìn)口發(fā)生坍塌事故所采取的措施。第二十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.4頂力計(jì)算及頂進(jìn)設(shè)備1）頂力計(jì)算千斤頂所需阻力R可用下式求得：R=K[f*(2PV+2PH+PB)+PA]K—安全系數(shù)，一般取1.2f—管壁與周圍土之間的摩擦系數(shù)PV—

管頂上所受到的土壓力（KN)PH—管側(cè)所受到的土側(cè)壓力（KN)PB—頂進(jìn)管道的總重量（KN)PA—管端部的貫入阻力（KN)第二十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）頂進(jìn)設(shè)備千斤頂按照構(gòu)造形式分有：活塞式和柱塞式按照左右方式分有：?jiǎn)巫饔煤碗p作用頂管施工常采用雙作用液壓千斤頂。根據(jù)頂管施工中目的的不同，又分為：頂進(jìn)管子的頂進(jìn)千斤頂、校正管子的校正千斤頂、進(jìn)行中繼間頂進(jìn)的中繼千斤頂。第二十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日B.頂鐵主要作用是：延長(zhǎng)千斤頂?shù)男谐?、傳遞千斤頂?shù)捻斄ΑU(kuò)大管節(jié)端面的承壓面積。根據(jù)頂鐵在頂進(jìn)過(guò)程中安放位置和傳力作用的不同，一般分為：順鐵、橫鐵、立鐵、弧鐵和圓鐵等。頂鐵必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。第二十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日人工頂進(jìn)施工方法第二十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.5機(jī)械掘進(jìn)頂管施工1）挖掘機(jī)械的種類

傘狀挖掘機(jī)：掘進(jìn)頭部形如傘狀，主要用于大型管道的施工。其結(jié)構(gòu)包括：工具管、切削機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力設(shè)施、裝載機(jī)構(gòu)、校正機(jī)構(gòu)等。適合于粘土、砂土等地層施工，不適合于弱土層和含水土層。第三十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日

螺旋掘進(jìn)機(jī)：采用旋轉(zhuǎn)切削式鉆頭切土，并用螺旋輸送機(jī)運(yùn)土。適合于800以下的管道施工。頂進(jìn)方便，最大頂矩可達(dá)80米，但是容易產(chǎn)生偏差。

機(jī)械手挖掘機(jī)：采用弧形刀臂切削土體，挖成的工作面為半球型，安全并便于土的管內(nèi)輸送。第三十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）盾頂法在首節(jié)工具管的前端裝設(shè)有盾頭，其內(nèi)部安裝有多臺(tái)盾頭千斤頂，由盾頭千斤頂負(fù)責(zé)盾頭頂進(jìn)，克服迎面阻力，并承擔(dān)校正功能。隨后的管節(jié)依靠主壓千斤頂頂進(jìn)，從而可延長(zhǎng)頂進(jìn)距離。盾頂法適合于大管徑和密實(shí)土層的頂進(jìn)施工。第三十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日3）水力掘進(jìn)利用高壓水槍射流切削工作管口的土體，剝離下來(lái)的土與水混合后成為泥漿狀，然后采用泥泵將其輸送至工作坑外。水力掘進(jìn)方法適合于鋼管的頂進(jìn)施工，在地下水位較高的弱土層中采用。采用本施工技術(shù)時(shí)，要防止泥漿排放可能造成的污染。第四十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.6延長(zhǎng)頂進(jìn)技術(shù)為了減少工作坑，可采取延長(zhǎng)頂進(jìn)技術(shù)。1）中繼間頂進(jìn)在頂進(jìn)管段的中間設(shè)置接力頂進(jìn)工作間，由中繼間內(nèi)的千斤頂負(fù)擔(dān)中繼間前面管段的頂進(jìn)，主壓千斤頂推進(jìn)中繼間后面的管道。采用中繼間頂進(jìn)，可以大幅度減少頂力、更好地保護(hù)管道、方便調(diào)整頂進(jìn)的方向。但是成本高、效率低。第四十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第五十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）泥漿套頂進(jìn)在管壁和坑壁之間注入觸變泥漿，以減少管壁與土壁之間的摩擦力，使頂進(jìn)長(zhǎng)度較非觸變泥漿的方法增加2~3倍。觸變泥漿的主要成分是膨潤(rùn)土和水，要求流動(dòng)性好便于泵輸送，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間固結(jié)后可產(chǎn)生強(qiáng)度。為提供泥漿的穩(wěn)定性，可以根據(jù)情況添加碳酸鈉、羥甲基纖維素、腐殖酸鹽、鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽等。第五十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.7頂管施工質(zhì)量檢驗(yàn)1）頂管測(cè)量水準(zhǔn)儀控制平面與高程位置十字架+水準(zhǔn)儀垂球法測(cè)平面與高程位置垂球+中心線激光徑緯儀測(cè)平面與高程位置指示牌+激光徑緯儀第五十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第五十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）頂管校正凡管道偏離中心線和高程的誤差超過(guò)了規(guī)范允許的誤差范圍，就必須及時(shí)進(jìn)行校正，業(yè)內(nèi)稱之糾偏。頂管校正作業(yè)就是采用合理的方法使之回到原來(lái)的設(shè)計(jì)位置。偏差是積累的，隨時(shí)矯正才能保證施工安全。第五十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日糾偏的方法：1）挖土糾偏法2）頂木糾偏法3）加墊鋼板糾偏法4）激光導(dǎo)向法（控制指揮液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）第五十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第五十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.2.8掘進(jìn)頂管的內(nèi)接口平口石棉水泥或膨脹水泥砂漿接口企口石棉水泥或膨脹水泥砂漿接口企口聚氯乙烯膠泥與膨脹水泥砂漿接口第五十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.3擠壓土頂管施工6.3.1擠壓土頂管的優(yōu)點(diǎn)及適應(yīng)條件1）主要優(yōu)點(diǎn)不用人工挖土和出土，甚至完全不出土，使頂進(jìn)、挖土、裝土一氣呵成，生產(chǎn)效率高。操作過(guò)程設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、施工質(zhì)量有保障。第五十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）適用條件含水量較大的粘性土、各種軟土、淤泥等情況；覆土的厚度大于頂入管徑的2.5倍以上；頂進(jìn)的距離不宜太大；頂管通過(guò)的地方必須距地下構(gòu)筑物或埋設(shè)物1.5米以上。第五十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.3.2出土擠壓頂管即采用機(jī)械挖出部分土，再將管子頂進(jìn)的施工方法。1）常用設(shè)備

工具管：內(nèi)部設(shè)有擠壓口，且切口直徑大于擠壓口直徑；

割土工具：負(fù)責(zé)將擠壓到工具管內(nèi)土柱割斷；

運(yùn)土工具：將割斷的土柱輸送至工作坑，然后通過(guò)起吊設(shè)備將土送往地表。第六十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2）擠壓工藝安管——將工具管安裝到設(shè)計(jì)的位置上（包括高程和中心軸線；頂進(jìn)——推進(jìn)裝土斗車，并連續(xù)頂進(jìn)管段（裝滿斗車之前）；出土——斗車滿土后，送入工作坑，在提升到地表傾倒；測(cè)量——采用激光測(cè)量控制管道的走向，允許誤差小于20mm。第六十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.3.3不出土擠壓頂管通過(guò)鉆頭推進(jìn)，使土體向旁邊擠壓形成需要的空洞，被頂進(jìn)的管道則隨后跟進(jìn)，最后將管道安裝好。適合于含水的粘性土、粉土等，一般是頂小口徑的鋼管，或鑄鐵管。第六十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第六十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日6.4管道牽引施工技術(shù)由前面工作坑的千斤頂或卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)鋼絲線將管子從下游工作坑拉到上游工作坑中的過(guò)程。操作工藝：開挖工作坑——安裝設(shè)備——打牽引孔——穿鋼絲線——挖土——出土——頂進(jìn)第六十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日牽引方法：

普通牽引——實(shí)際上是挖土、出土、牽引頂進(jìn)。適合800以上的管徑施工。