地下結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)第七章頂管法

地下結(jié)構(gòu)工程第07章第7章頂管法頂管法與盾構(gòu)法都是修建地下管道和隧道的重要方法。7.1概述7.1.1頂管法簡(jiǎn)介采用液壓千斤頂或具有頂進(jìn)、牽引功能的設(shè)備，以頂管工作井作承壓壁，將管子按設(shè)計(jì)高程、方位、坡度逐根頂入土層直至達(dá)到目的地.頂管法施工示意圖主要用于特殊地質(zhì)條件下的管道工程中：①穿越江河、湖泊、港灣水體下的供水、輸氣、輸油管道工程；②穿越城市建筑群、繁華街道地下的上下水、煤氣管道工程；③穿越重要公路、鐵路路基下的通訊、電力電纜管道工程；④水庫(kù)壩體涵管重建工程等。發(fā)展趨勢(shì)中繼環(huán)接力頂推裝置、觸變泥漿減阻頂進(jìn)技術(shù)，自動(dòng)測(cè)斜糾偏技術(shù)、泥水平衡技術(shù)、土壓平衡技術(shù)、氣壓保護(hù)技術(shù)和曲線頂管技術(shù)。7.1.2頂管法的關(guān)鍵技術(shù)1）方向控制：與設(shè)計(jì)軸線一致，對(duì)頂力的影響，保證中繼環(huán)正常工作；2）頂力大小及方向：管尾頂進(jìn)方式，頂進(jìn)距離必然受到限制，一般采用中繼環(huán)接力；3）工具管開(kāi)挖面正面土體的穩(wěn)定性；4）承壓壁后靠結(jié)構(gòu)及土體的穩(wěn)定性7.1.3頂管法的工程地質(zhì)勘察勘察要點(diǎn)：①土層類(lèi)別、埋深②各土層土體的物理、力學(xué)性質(zhì)③地下水位、壓力④地下水和土的腐蝕性⑤土層凍結(jié)深度⑥地下管線⑦地下洞室⑧臨近建筑物基礎(chǔ)⑨地面動(dòng)載7.2頂管工程設(shè)計(jì)工作井設(shè)置，頂管頂力估算以及承壓壁后靠結(jié)構(gòu)及土體的穩(wěn)定問(wèn)題。7.2.1頂管工作井設(shè)置1）供頂管機(jī)頭安裝用的頂進(jìn)工作井（稱(chēng)頂進(jìn)井）；2）供頂管工具管進(jìn)坑和拆卸用的接收工作井（稱(chēng)接收井）。（a）雙向頂進(jìn)；（b）單向頂進(jìn)工作井實(shí)質(zhì)上是方形或圓形的小基坑，其支護(hù)類(lèi)型同普通基坑，其平面尺寸較小，支護(hù)經(jīng)常采用鋼筋混凝土沉井和鋼板樁。管徑≥1.8m或頂管埋深≥5.5m時(shí)普遍采用鋼筋混凝土沉井作為頂進(jìn)工作井。沉井作為工作井時(shí)，一般采用雙向頂進(jìn)；采用鋼板樁支護(hù)工作井時(shí)，一般采用單向頂進(jìn)。一井多用工作井在施工結(jié)束后，一部分將改為閥門(mén)井、檢查井。工作井地面影響范圍一般按井深的1.5倍計(jì)算，在此范圍內(nèi)的建筑物和管線等均應(yīng)采取必要的技術(shù)措施加以保護(hù)。頂管工作井的深度（1）頂進(jìn)工作井h1——地表至導(dǎo)軌頂?shù)母叨龋╩）；h2——導(dǎo)軌高度（m）；h3——基礎(chǔ)厚度（包括墊層）（m）。（2）接收工作井

H2——地表至基底的高度（m）；h1——地表至支承墊頂?shù)母叨龋╩）；h3——基礎(chǔ)厚度（包括墊層）（m）h4——支承墊厚度（m）；防水構(gòu)造工作井的洞口應(yīng)進(jìn)行防水處理，設(shè)置擋水圈和封門(mén)板，進(jìn)出井的一段距離內(nèi)應(yīng)進(jìn)行井點(diǎn)降水或地基加固處理，以防土體流失，保持土體和附近建筑物的穩(wěn)定。工作井的頂標(biāo)高應(yīng)滿(mǎn)足防汛要求，坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置集水井，在暴雨季節(jié)施工時(shí)應(yīng)防止地下水流入工作井，事先在工作井周?chē)O(shè)置擋水圍堰。7.2.2頂管頂力估算克服頂管管壁與土的摩阻力及前刃腳切土?xí)r的阻力：N1——管頂以上的荷載；N2——全部管道自重；E——頂管兩側(cè)的土壓力；R——土對(duì)鋼刃腳正面的單位面積阻力k——系數(shù)，一般采用1.2。7.2.3頂管承壓壁后靠土體的穩(wěn)定驗(yàn)算1）沉井支護(hù)工作井承壓壁后靠土體的穩(wěn)定驗(yàn)算各分量計(jì)算計(jì)算示例無(wú)絕對(duì)遣把握的息前提下忍，F(xiàn)1及F2均不予始考慮。若不救考慮F1及F2，一般采曬用下式暢進(jìn)行沉種井承壓蠻壁后靠闖土體的呈穩(wěn)定性子驗(yàn)算：S為沉隆井穩(wěn)炸定系業(yè)數(shù)，贊一般跪取S＝1.0普~1.革2。土質(zhì)越緩差，S的取罷值越她大。本講要默點(diǎn)了解灘頂管待法的總工作攻原理惠；理解襖頂管研阻力辭的計(jì)銳算方艇法；掌握沉親井支護(hù)響工作井捐承壓壁雕后土體山的穩(wěn)定糊驗(yàn)算。2）鋼板差樁支護(hù)捷工作井貓承壓壁冒后靠土重體的穩(wěn)跳定驗(yàn)算首先可以撲假定懂不存括在板翻樁。板樁影的參途與作猜用，塵便出摸現(xiàn)了債一條船類(lèi)似璃于板樁彈臺(tái)性曲線芝的荷載駁曲線兩段支素護(hù)情況只有創(chuàng)最下防面的燥一段翻參與承受耽和傳欠遞來(lái)厚自承落壓壁正的反舅作用茂力遇；要用歐混凝譜土將唇下段荷板樁丈與上莖段板同樁之義間的空隙確填充起來(lái)欄，以炮構(gòu)成患封閉埋的傳萬(wàn)力系搞統(tǒng)。否則，需將h3縮短外到上秘段板腎樁的你下沿?cái)?。單段支迎護(hù)下的鏡頂管工塌作井當(dāng)A點(diǎn)在繳后靠鉆土體吐被動(dòng)燈土壓緩力線上或在信其左物側(cè)時(shí)，屠則后裳靠土怠體是戲穩(wěn)定趨的，雙段刪支護(hù)狠下的掀頂管咳工作何井留有年孔口舅時(shí)則平麻均壓故力應(yīng)汪修改基為：?jiǎn)味文_支護(hù)雙段支非護(hù)當(dāng)S<1時(shí)，用縮小h3的辦法市來(lái)增大h2，或者速增大b，直至S達(dá)到1為止，頌直至降講低P的數(shù)值就。即增杰加承可壓面暑積。7.3常用落頂管毒工具淘管頂管寒工具貝管有手掘悟式、缺擠壓倒式、役泥水盲平衡羅式、蠻三段凈兩鉸尊型水鈔力挖崗?fù)潦綖V和多拉刀盤(pán)炒土壓睛平衡源式等。手掘亭式頂管叔工具跑管為某正面忙全敞盯開(kāi)，鞠采用曉人工賽挖土伴，如者圖所移示。手掘濃式頂逗管工慶具管隨：正面性全敞頭開(kāi)擠壓式釣頂管工畫(huà)具管：網(wǎng)格切錦土裝置蔽或刃腳內(nèi)放大泥水平欠衡式頂鼻管工具衰管設(shè)置密坊封艙泥水愚平衡檢式頂斃管工窄具管三段漿兩鉸候型水鳥(niǎo)力挖席土式吐頂春管工差具管多刀盤(pán)土壓平映衡式頂管工凳具大刀晨盤(pán)土常壓平亦衡頂剖管機(jī)主頂疏設(shè)備地表沉最降一般噴頂管稍工具引起的譽(yù)地表沉鳳降量可榨控制在50~賠100駕mm，而采股用泥先水平輛衡式努頂管鏟工具勁管引廳起的誦地表燒沉降質(zhì)量更淹在30m騎m以下旱。頂管工辮具管的災(zāi)基本原島理及施殊工工藝碼與盾構(gòu)基本進(jìn)相似。7.配4中繼環(huán)7.4柄.1中繼雀接力建原理頂進(jìn)撒阻力促超過(guò)練主千漲斤頂次的容許忠總頂溜力、管節(jié)容許伶的極踏限壓暫力和聰工作籍井承釣壓壁隊(duì)后靠土體震極限斥反推購(gòu)力三者輸中之叉一，推采用煌中繼勺接力界頂進(jìn)盞技術(shù)飄。采用韻中繼秒接力做技術(shù)濾時(shí)，猴將管專(zhuān)道分門(mén)成數(shù)剪段，桌在段由與段快之間浸設(shè)置名中繼極環(huán)。中繼環(huán)文示意圖采用中猛繼接力歷技術(shù)以展后，管杠道的頂武進(jìn)長(zhǎng)度偏不再受承壓壁逃后靠土體尸極限周反推妥力大創(chuàng)小的蝦限制，只要乒增加中船繼環(huán)芽的數(shù)訊量，重就可稅增加六管道損頂進(jìn)疑的長(zhǎng)看度。7.寨4.菊2中繼環(huán)拔構(gòu)造（1）短歐沖程吹千斤佩頂組膚（沖逢程為150飾~30掉0mm，規(guī)格除、性熟能要演求一骨致）妥；（2）液壓燃、電器跌與操縱憑系統(tǒng)；（3）殼體目和千斤兄頂緊固姻件、止改水密封悟圈；（4）承預(yù)壓法攻蘭片裕。7.4殲.3中繼環(huán)腸自動(dòng)控僅制從工嶼具管粥向工絡(luò)作井尖依次勾按1#、2#敘……編號(hào)。工作終時(shí)，估首次蝴啟動(dòng)1#，中繼刊環(huán)頂揀推行苦程達(dá)填到允裂許行建程后筑停止1#中繼環(huán)態(tài)，啟動(dòng)2#中繼環(huán)臨工作，醒直到最蹲后啟動(dòng)鏈工作井幣千斤頂株。7.5管道齡及其營(yíng)接口頂管所輔用管道禽按其材怨質(zhì)分鋼筋混打凝土管筒和鋼管兩類(lèi)抄，鋼崇管接冤口一衡般采仔用承插、勾法蘭、仔螺紋或慮焊接。排水管匯道采用的洽預(yù)制鋼女筋混凝床土管道吊；煤氣確管道一般采慘用鑄鐵咸管和鋼瓜管；上水管寸道普遍采舅用的鋼桑筋混凝精土管及階鋼管事；外包宜鋼板牧復(fù)合符式鋼戲筋混核凝土山管和次鋼筋穴混凝絨土管穴道的頂距補(bǔ)已達(dá)10晝0~吹29別0m，鋼管包的頂禁距已貞達(dá)12究00攤m。20奶02鵝.1嘉興犬污水鄭處理隆排海拉工程忠中，續(xù)利用扇直徑辦為2米的鋼監(jiān)筋混凝丑土頂管巴，實(shí)現(xiàn)邀了一次往頂進(jìn)206薯0米，甩超越嗎上海車(chē)奉賢柳創(chuàng)造舞一次穴頂進(jìn)18閘56米（19射99）。本講要議點(diǎn)掌握鋼療板樁支飯護(hù)工作