手掘式機(jī)械頂管施工方案

手掘式機(jī)械頂管施工方案節(jié)選）本工程由于頂管種類較多，本方案以單項(xiàng)數(shù)量較大具有代表性的D2000mmF型Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管為例進(jìn)行施工方案的編制，我方擬定為手掘式機(jī)械項(xiàng)管施工。3．1手掘式項(xiàng)管施工工藝流程3.1.1頂力計(jì)算與后背設(shè)計(jì)本工程是將壁板加厚作為千斤頂?shù)暮蟊硥Α?后背作為千斤頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，要有足夠的強(qiáng)度和風(fēng)度，且壓縮變形要均勻。所以應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算本工程采用組合鋼結(jié)構(gòu)后背這種后背安裝方便安裝時(shí)應(yīng)滿足下列要求使用千斤頂?shù)闹χ行母叨炔恍∮诤蟊掣叨鹊?/3頂力計(jì)算推力的理論計(jì)算：（以Φ2000mm計(jì)算）F=F1十f2其中—總推力Fl一迎面阻力 F2—頂進(jìn)阻力F1＝π/4×D2×P(D—管外徑2.5mP—控制土壓力)P＝Ko×γ×Ho式中Ko—靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55Ho—地面至掘進(jìn)機(jī)中心的厚度，取最大值γ—土的濕重量，取1.9t/m3P＝0.55×1.9×7＝7.31t/m2F1=3.14/4×2.5×2×＝31.4tF2＝π×f×L式中f一管外表面平均（根據(jù)頂進(jìn)距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2

D—管外徑2.5mL—頂距，取最大值100mF2＝3.14×2.5×0.8100＝428t因此，總推力F=31.4+428＝459.4t。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后取最小值作為油缸的總推力工作（Φ2000mm為800t力700t油缸選用2臺(tái)(或4臺(tái)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定)300t(3000KN)級(jí)油缸每只油缸力控制在250t力500t們無(wú)需增加額外的頂進(jìn)系統(tǒng)即可滿足要求。 后背的計(jì)算后背在頂力作用下產(chǎn)生壓縮壓縮方向與頂力作用方向一致當(dāng)停止頂進(jìn)頂力消失壓縮變形隨之消失這種彈性變形即象是正常的頂管中當(dāng)破壞，產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不允許出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮否則千斤頂在余面后背上成頂進(jìn)偏差。為了保證頂進(jìn)質(zhì)量和施工案例，施工時(shí)應(yīng)后背的強(qiáng)度和剛度計(jì)算后靠背受力計(jì)算公式式中：RR總推力之反力（一般大于推力的－系數(shù)（取1.5－2.5之間），此處取2－后座墻的寬度（M）此處取4米γ－土的容重（KN/M3)－后座墻的高度(m)，此處取4.5Kp被動(dòng)土壓系數(shù)c土的內(nèi)聚力（kPa)一般情況下取10h地面到后座墻頂部土體的高度（M），此處取5米按上式計(jì)算圓形工作井加護(hù)套后能承受1591.5T頂力＞實(shí)際頂力500T完全滿足要求。2．主要設(shè)備的選擇頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運(yùn)出土設(shè)備等。(1)千斤頂千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，本工程每個(gè)工作井?dāng)M配置4臺(tái)300t液壓斤頂。千斤頂?shù)墓ぷ骺觾?nèi)的布置采用四臺(tái)組合式，頂力全力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線，防止產(chǎn)生頂時(shí)力偶，造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，采用機(jī)械挖運(yùn)土方，管上半部管壁與土壁有間隙時(shí)，千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管子垂直直徑的1/4~1/5處為宜。(2)高壓油泵為31.5Mpa控制閥進(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。(3)頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備要求它能承受頂進(jìn)壓力而不變形并且便搬動(dòng)。根據(jù)頂鐵位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。(4)其它設(shè)備用30鋪15×m方木。工作坑井口處安裝一滑動(dòng)平臺(tái)，作為下管及出土使用。在工作平臺(tái)上設(shè)起重架上裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，其起重量應(yīng)大于管子重量。3垂直運(yùn)輸工具的選擇工作坑的垂直運(yùn)輸?shù)孛媾c工作坑的土方管道與頂管設(shè)備的垂直運(yùn)輸采用車式起重機(jī)吊裝。3.、頂進(jìn)設(shè)備的選擇本工程根據(jù)頂力計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況，采用工作頂力為300t用液壓千斤頂。千斤頂布置采用單列式。頂進(jìn)時(shí)著力點(diǎn)位置在管子全高的1/3之間比較合適。千斤頂與管子之間采用頂鐵傳送頂力。頂鐵用型鋼焊拼成種結(jié)構(gòu)的傳力形式，根據(jù)安放位置和傳力作用不同，用橫鐵和立鐵組合。3.、管前挖土與頂進(jìn)3.5.、管前挖土管前挖土是控制管節(jié)頂方向和高程減少偏差和重要作業(yè)是保證頂質(zhì)量管上構(gòu)筑物安裝的關(guān)鍵。3.5.、下管挖土之前應(yīng)先下管，并做好以下幾項(xiàng)工作：、檢查管子下管前應(yīng)先對(duì)管子進(jìn)行外觀檢查主要檢查管子有無(wú)破損及縱向裂縫端要平直管壁無(wú)坑陷或鼓泡管壁應(yīng)光潔檢查合格后的管子方可用起重設(shè)備到工作坑的導(dǎo)軌上就位。b、檢查起重設(shè)備起重設(shè)備以檢查試吊確認(rèn)安全可靠方可下管下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人當(dāng)距導(dǎo)軌小于50㎝時(shí)，操作人員方可進(jìn)前工作。、管子就位第一節(jié)管放到導(dǎo)軌上測(cè)量管子中心及前端和后端的管底高程確認(rèn)安裝格后方可頂進(jìn)第一節(jié)管作為工具管頂進(jìn)方向與高程的準(zhǔn)確是保證整段頂質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，必須認(rèn)真對(duì)待此項(xiàng)工作。3.、管前挖土的長(zhǎng)度控制一般是安排一個(gè)人挖土。為加快工程進(jìn)度，每班兩個(gè)人，輪流開挖土方在管內(nèi)可采用電瓶車進(jìn)行，也可采用人力斗車進(jìn)行運(yùn)輸。土方在工作坑采用電動(dòng)葫蘆進(jìn)行垂直運(yùn)輸。在一般地段，土質(zhì)良好，挖土?xí)r可超挖30～50㎝。在鐵路道軌下不得超越管端經(jīng)外10㎝，在道軌以外最大不得超過(guò)30㎝，同時(shí)應(yīng)遵守管理單位的規(guī)定3.6.、管子周圍超挖的控制在不允許土下沉的頂?shù)兀ㄈ缟厦嬗兄匾ㄖ锘蚱渌艿拦茏又車刹坏贸?。在一般頂管地段，上面允許超挖1.5面135°范圍內(nèi)不得超挖一定要要保持管壁與土基表面吻合。3.、頂進(jìn)采用2臺(tái)300t/臺(tái)的液壓千斤頂作為主頂。頂進(jìn)開始時(shí)，就緩慢進(jìn)行，待接觸部位密合后，再按正常速度頂進(jìn)。頂進(jìn)若發(fā)現(xiàn)有油路壓力突然增高應(yīng)停止頂進(jìn)檢查原因經(jīng)過(guò)處理后方可續(xù)頂進(jìn)，回鎬時(shí)，油路壓力不得過(guò)大，速度不得過(guò)快。挖出的土方要及時(shí)外運(yùn)，及時(shí)頂進(jìn)，使頂力限制在較小范圍內(nèi)。3.8安裝工具脹圈為了有利于導(dǎo)向頂進(jìn)的前數(shù)節(jié)管中在接口處應(yīng)安裝內(nèi)脹圈通過(guò)背楔調(diào)整螺栓使用脹圈與管壁緊成為一個(gè)剛體脹圈一定要對(duì)正接口縫隙安裝固，并在頂進(jìn)中隨時(shí)檢查調(diào)整。3.9測(cè)量與校正、測(cè)量在頂?shù)谝还?jié)管（工具管）時(shí)，以及在校正偏差過(guò)程中，測(cè)量間隔不應(yīng)超過(guò)300隔不宜超過(guò)1000㎜。中心測(cè)量頂進(jìn)長(zhǎng)度在600㎜范圍內(nèi)可采用垂球拉線的方法進(jìn)行測(cè)量求兩垂球的間距盡可能的拉大用水平尺測(cè)量頭一節(jié)管前端的中心偏差一次進(jìn)超過(guò)600㎜采用經(jīng)緯儀測(cè)量。與工作坑內(nèi)另一水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。激光測(cè)量用激光經(jīng)緯儀安裝在工作坑內(nèi)并按照管線設(shè)計(jì)的坡度和方向整好同時(shí)在管內(nèi)裝上標(biāo)示牌當(dāng)頂進(jìn)的管道與設(shè)計(jì)位置一致時(shí)激光點(diǎn)即射標(biāo)示牌中心，說(shuō)明頂進(jìn)質(zhì)量無(wú)偏差，否則應(yīng)根據(jù)偏差量進(jìn)行校正。全段頂進(jìn)完后應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其中心位置和高程有錯(cuò)口時(shí)測(cè)出錯(cuò)口的高差。b、校正（糾偏）頂管誤差校正是逐步進(jìn)行的，形成誤差后不可立即將已頂好的管子校正到的方法有以下2種：超挖糾偏方法：偏差為10～20㎜時(shí)，可采用此方法，即在管子偏向的反適當(dāng)超挖而在偏向側(cè)不超挖甚至留坎形成阻力使管子在頂進(jìn)中向阻力小超挖側(cè)偏向，逐漸回到設(shè)計(jì)位置。千斤頂糾偏法方法基本與頂木糾偏法相同只是在頂木上用小千斤頂強(qiáng)將管慢慢移位校正。3.10管道內(nèi)輔助管道的輔設(shè)管內(nèi)的輔助管道設(shè)置于管道內(nèi)壁，用鋼架將其有序地固定在管壁上。、通風(fēng)設(shè)施：由于管道頂進(jìn)距離長(zhǎng)埋置深度深管道內(nèi)的空氣不新鮮加上土體中會(huì)生有害氣體因此必須設(shè)置供氣系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)施用一臺(tái)柴油空壓機(jī)將壓縮空輸入空氣濾清器再進(jìn)入儲(chǔ)氣桶