顶管施工法
顶管施工法
一、顶管施工概论顶管施工法是继盾构法之后而发展起来的一种地下管道施工方法,也是使用得最早的一种非开挖施工方法,起源于美国.最初,顶管施工法主要用于跨越孔施工时顶进钢套管,随着技术的改进,顶管法也用于无套管情况下顶进永久性的公用管道,主要是重力管道。
按工作面的开挖方式可将顶管法分为普通顶管(人工开挖)、机械顶管(机械开挖)、水射顶管(水射流冲蚀)、挤压顶管(挤压土柱)等。
采用何种方法要根据管径、土层条件、管线长度以及技术经济比较来确定。
在顶管施工中,最为流行的三种工作面平衡理论是:气压、土水和泥水平衡理论。
顶管施工与开挖施工法相比,具有以下优点:①开挖部分仅仅只有工作坑和接收坑,而且安全、对交通影响小;②在管道顶进过程中,只挖去管道断面部分的土,挖土量少;③作业人员少,工期短;④建设公害少、文明施工程度高;⑤在覆土深度大的情况下,施工成本低.但是,它与开挖施工法相比较,顶管施工也存在以下不足之处:①曲率半径小而且多种曲线组合在一起时,施工就非常困难;②在软土层中容易发生偏差,而且纠正这种偏差又比较困难,管道容易产生不均匀下沉;③推进过程中如果遇到障碍物时处理这些障碍物则非常困难;④在覆土浅的条件下显得不很经济.顶管施工法的适用条件为:①管径一般在200~3500mm;②管材一般混凝土管、钢管、陶土管、玻璃钢管;③管线长度一般为50~300m,最长大可达1500m;④各种地层,包括含水层.二、泥水平衡顶管在顶管施工分类中,通常把用水力切削泥土以及虽然采用机械切削泥土而采用水力输送弃土,同时有的利用泥水压力来平衡地下水压力和土压力的这一类顶管形式都称为泥水平衡顶管施工.在泥水平衡顶管施工中,要使挖掘面上保持稳定,就必须在泥水仓中充满一定压力的泥水,泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜,以阻止泥水向挖掘面里面渗透。
同时,该泥水本身又有一定的压力,因此它就可以用来平衡地下水压力和土压力。
这就是泥水平衡顶管最基本的原理。
顶管施工方法、工序、接口、纠偏
顶管一、管道施工工序顶管法是用大功率的顶推设备将新管顶进至终点来完成铺设任务的施工方法,其工序如下:(1)铺设前在管段一段建造工作坑(竖井)。
(2)工作坑内布置后背墙、千斤顶,讲管道放在千斤顶前面的导轨上,管道最前端安装工具管。
(3)调整好管道高程和中心位置,开启千斤顶使工具管的刃角切入土层,然后工人进入工作面挖掘刃角切入土层的泥土,并将弃土通过外运设备运至地面。
二、顶管设备(1)千斤顶:分活塞式和柱塞式两种,多采用液压千斤顶(2)高压油泵:(3)顶铁:把千斤顶几个点的推理均匀分布到钢筋混凝土管端面,按位置和作用不同分为顺铁、横铁和立铁(4)刃角:安装于首节管前端,先贯入土中以减少贯入阻力,有外壳、内环和肋板组成(5)机头:掘进机,切开土层并向前推进的机构,主要有水力切削式机头、土压平衡式机头和泥水平衡式机头①水力切削式机头✧水力切削式有三矫式和套筒式✧三铰式由控制室、操作间和冲泥舱三段组成,用于管径1200~~3000mm饱和软土层✧套筒式由两段组成,两段之间放套筒,套筒与第一段之间上下安装纠偏千斤顶,水平方向设置铰链②土压平衡式机头✧切下泥土中注入流动性和不透水性的作泥材料,是切下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱,并保持压力平衡挖面土压✧适用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制较严格地区③泥水平衡式机头✧与土压平衡式机头类似✧挖掘面稳定、地面沉降小、可以连续出土,但因泥水量大,弃土的运输和堆放比较困难三、顶管施工方法1、按铺设管道口径分类(1)小口径顶管法(管道内径小于800mm管道)①挤压类施工法:✧管段形状有锥形挤压(管尖)和开口挤压(管帽)✧锥形挤压正面阻力大,易偏差,无需排泥✧开口挤压正面阻力小,顶进是土体挤入管内形成土塞,及时排除土塞以减少正面阻力✧挤压类施工法适用于软土层,如淤泥之土、沙土、软塑状态的黏性土,不适合用于土质不均匀或混有大小石块的土层②螺旋钻输类顶管法:✧管道前段管外安装螺旋钻头,钻头通过管道内钻杆与螺旋输送机连接,可以边切削、边顶进、边输送✧适用于砂性土、砂砾土以及呈硬塑状态的黏性土③泥水钻进顶管法:✧采用切削法钻进,弃土排放采用泥水✧采用碎石型泥水掘进机,一次可顶进100m以上,偏差小✧泥水由输送管和排泥管排放✧适用于硬土层、软岩层及流沙层和极易坍塌的土层④扩管法:✧先顶进小直径管✧然后小直径管末端接扩管器,再把所需管道顶进去✧或者扩管器安装在所需管道前端(2)大口径顶管法✧构筑顶进工作坑✧管道前段挖掘土层,向后方运弃土✧与小口径顶管法施工方法相同2、按开掘工作面的施工方法分类(1)敞开式✧适用于土质条件稳定,无地下水干扰,工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方和涌水等现象(2)封闭式✧适用于土质不稳定,地下水位高,工人不能进入挖掘✧将挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开✧在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等,借助此压力支撑开挖面,以稳定土层、防止塌方、涌水、控制地面沉降四、管道施工接口1、钢管接口一般采用焊接接口。
顶管施工工法
顶管施工工法
摘要:
顶管施工工法是一种用于实施地下管道的技术,通过顶管机将
管道推入地下,无需开挖大规模的沟槽。
本文将介绍顶管施工工法
的原理、工艺流程、施工注意事项,以及顶管施工工法在现代建筑
工程中的应用。
一、概述
顶管施工工法是一种将管道从地下直接顶进去的施工方式,可
以用于各种地下管道的敷设,包括给水管道、排水管道、天然气管
道等。
与传统的开挖沟槽施工相比,顶管施工工法具有施工速度快、对周围环境损害小等优点。
二、原理
顶管施工工法主要依靠顶管机进行,顶管机是一种强力推进装置,能够将管道推进地下,同时借助特殊的钢管道片段进行前进。
该机器具有强大的推进力和控制能力,能够完成各种地下管道的顶
管施工。
三、工艺流程
顶管施工工法的基本流程如下:
1. 确定管道敷设线路,并进行必要的勘测和定位工作;
2. 准备好顶管机和相关附件,包括钢管道片段、管道接头等;
3. 在敷设线路上进行预埋件的施工,如预埋金属套管等;
4. 启动顶管机,将钢管道片段进行组装,并进入地下推进;
5. 在途中根据需要进行接头连接,确保管道的完整性;
6. 达到目标位置后,进行管道连接和固定。
四、施工注意事项
1. 在施工前需要进行充分的勘测和分析工作,确保施工线路的准确性;
2. 在顶管施工过程中,需要注意对周围环境的保护,避免对地质环境和地下设施造成损害;
3. 施工过程中需要仔细检查推进情况和管道连接,确保施工质量;。
常用的几种顶管施工工法、适用土质及顶管3D工作原理图
常⽤的⼏种顶管施⼯⼯法、适⽤⼟质及顶管3D⼯作原理图 01 顶管施⼯概述长期以来,城市建设过程中,城市道路被频繁开挖严重影响了⼈民的⽣活。
⼀项⾮开挖施⼯技术——顶管施⼯技术,不需开挖地⾯,并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等,解决了市政施⼯难题,⽽且,顶管施⼯随着城市建设的发展已越来越普及,已运⽤到给排⽔、煤⽓、电⼒、通信等管道的施⼯。
顶管法施⼯就是在⼯作坑内借助于顶进设备产⽣的顶⼒,克服管道与周围⼟壤的摩擦⼒,将管道按设计的坡度顶⼊⼟中,并将⼟⽅运⾛。
⼀节管⼦完成顶⼊⼟层之后,再下第⼆节管⼦继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推⼒,把⼯具管或掘进机从⼯作坑内穿过⼟层⼀直推进到接收坑内吊起。
管道紧随⼯具管或掘进机后,埋设在两坑之间。
02 顶管施⼯的基本原理图顶管施⼯原理图顶管施⼯法是先在⼯作井内设置⽀座和安装主千⽄顶,所需铺设的管道紧跟在⼯具管后,在主千⽄顶推⼒的作⽤下⼯具管向⼟层内掘进,掘出的泥⼟由⼟泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出.,推进⼀节管道后,主千⽄顶缩回,吊装上另⼀节管道,继续顶进。
如此往复,直⾄管道铺设完毕。
管道铺设完毕后,⼯具管从接收井吊⾄地⾯。
03 顶管施⼯⼯法分类据介绍,⽬前,顶管施⼯常采⽤的施⼯⼯法分为敞开⼈⼯⼿掘式(开放型)和密封机械式顶管(密封型)施⼯⽅法,其中机械式顶管施⼯常⽤的施⼯⽅法⼜有泥⽔平衡式和⼟压平衡式两种,顶管施⼯常⽤的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。
施⼯所采⽤的主要设备为信息化及全⾃动化泥⽔平衡顶管机。
图施⼯⼯艺分类3.1 开放型刃⼝推进⼯法图刃⼝式推进⼯法施⼯⼯艺⽰意图刃⼝式推进⼯法的掘进机结构较简单,其刃⼝部分(即机头)加⼯简便,可以根据⼟质条件加⼯成全敞开式、半敞开式或活瓣式,⼀般称之为敞开式掘进机。
刃⼝式推进⼯法可适⽤于软⼟地层中、地下⽔位以上黄⼟地层中、地下⽔位以上强风岩地层中。
刃⼝式推进⼯法的特点是施⼯成本低,在顶进过程中如遇前⽅障碍物可⽴即采⽤⼈⼯⽅式排除;其缺点是顶进管径应⼤于Φ800mm,否则不便于⼈员进出;顶进距离不宜过长,⼀般对于Φ800mm顶管、其顶进距离不宜超过150m,管径较⼤时可适当延长顶进距离;同时在管内应设置照明、通风和通讯设备;由于是采⽤敞开式或半敞开式取⼟,顶进完成后地表均有沉降现象,不适⽤于已建成的建筑物区域,⼀般在类似于农⽥对地⾯沉降要求不严格的情况下或随新建市政道路⼯程同时施⼯的情况下采⽤。
顶管法施工技术
顶管法施工技术5.1 顶管法施工的概念顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法属于非开挖施工,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,它不需要开挖面层就能穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管法施工工序是:在工作坑内借助顶进设备产生的顶力克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度顶入土层中,并运走土方。
一节管道顶入土层中后,接续顶进第二节管道,这样依序顶入各节管道,做好接口,建成涵管。
其原理是借助主顶油缸、管道间及中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随其后,埋设在两坑之间,以实现非开挖敷设地下管道。
顶管法施工原理见图5.1。
图5.1 顶管法施工原理示意图5.2 顶管法施工技术发展史顶管法施工是继盾构法施工之后发展起来的地下管道施工方法,最早应用于1896年美国北太平洋铁路铺设工程,已有百年历史,20世纪60年代在世界各国推广应用,1970年,德国汉堡下水道混凝土顶管,直径 2.6m,一次最大顶进距离1200m,为国外首次最大顶距。
近20年,日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。
20世纪50年代中国从北京、上海开始试用。
1986年,上海穿越黄浦江输水钢质管道,应用计算机控制,激光导向等先进技术,单向顶进距离1120m,顶进轴线精度:(-150,+150)mm,上下(-50,+50)mm。
1981年,浙江镇海穿越甬江管道,直径2.6m,单向顶进581m,采用5只中继环,上下左右偏差(-10,+10)mm。
1997年,中国上海黄浦江上游引水工程长桥支线钢管顶管,直径 3.5m,一次最大顶进距离为1743m,创造了钢管顶管世界纪录。
2001年,中国浙江嘉兴污水钢筋混凝土顶管,直径2m,一次最大顶进距离为2050m,创造了混凝土顶管世界纪录。
5.3 顶管机分类(1)按顶管口径大小分为大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。
顶管施工方法
顶管施工方法
引言:
顶管施工是一种常用的管道施工方法,广泛应用于城市地下管
道建设中。
顶管施工通过使用顶管机械,将管道预制部分逐段顶进
地下,实现管道的连续施工。
本文将介绍顶管施工的基本步骤、常
用工具和注意事项,希望能为相关从业人员提供一些有益的参考。
一、顶管施工的基本步骤
1. 前期准备:
在进行顶管施工之前,施工方需要对地下管道的线路进行测绘,并制定详细的工程方案。
同时,需要对施工区域进行清理,确保施
工过程中没有障碍物。
2. 准备顶管机械:
选择适合施工的顶管机械,并进行必要的检修和维护。
顶管机
械的选择应考虑施工的深度、管道的直径以及现场的环境条件等因素。
3. 安装导向井:
根据施工方案,在施工区域进行导向井的安装。
导向井可以指引顶管机械的运行方向,确保管道的顺利施工。
4. 预制管道段:
根据顶管施工的需要,将管道段进行预制。
在进行预制时,需要确保管道的质量和尺寸符合设计要求,以便顺利进行顶管施工。
5. 顶管施工:
将顶管机械安装到导向井中,并调整好机械位置。
然后,通过顶管机械的推进作用,将预制管道段一段段顶入地下,直到完成整个管道的施工。
6. 后续处理:
在管道施工完成后,进行整理和清扫,确保施工区域的安全和整洁。
同时,进行必要的管道测试和验收,确保管道的质量和使用效果。
二、常用工具和设备
1. 顶管机械:。
机械顶管常用的施工方法
机械顶管常用的施工方法1. 微震法施工:采用微震技术辅助施工,通过向土层施加微震波动力,减少顶管推进阻力,提高推进效率。
2. 液压顶管法施工:通过液压系统提供推进力,实现机械顶管的推进工作,适用于软土和一定范围内的硬土层。
3. 逆向推进法施工:在有限土压下,采用逆向推进的方式进行施工,避免土层变形及顶管偏移,提高施工安全性。
4. 震荡推进法施工:通过振动机构提供持续的震动力,降低土层的内摩擦力,促进顶管的推进,特别适用于粘性土壤。
5. 超声波控制法施工:利用超声波进行土层勘测和定位,精准控制顶管的推进方向和位置,提高施工精度。
6. 水泥浆注入法施工:在顶管施工过程中,通过注入水泥浆加固土层,增加地层稳定性和承载能力。
7. 液压泥浆推进法施工:在顶管推进过程中,通过泥浆的液压力来减少土层摩擦力,降低推进阻力,提高推进效率。
8. 隔离壁法施工:利用隔离壁隔离地下水,减小土压力,降低地下水对施工的影响,适用于水土流失严重的区域。
9. 预制管道推进法施工:采用预制的管道片段进行推进,减少现场焊接工作,提高施工效率和质量。
10. 水平推进法施工:控制顶管在水平方向的推进,避免顶管偏移和变形,确保施工质量。
11. 现场热处理法施工:在冰冻土层或高含水量土层中,采用现场热处理技术,降低土层硬度,促进顶管的推进。
12. 土层分层推进法施工:根据不同土层的特性,采取不同推进方式,逐层进行推进,确保施工安全和顶管稳定。
13. 钻孔爆破法施工:在岩土层较硬的地段,采用钻孔爆破技术,破碎土石,降低推进阻力,促进顶管的推进。
14. 可控钻进法施工:利用可控钻进技术,精准控制顶管的推进方向和速度,确保施工精度和安全。
15. 助推液压法施工:在推进过程中,利用助推液压系统为顶管提供额外的推进力,提高推进效率。
16. 膜结构支护法施工:采用膜结构进行地下空洞的支护,提高土层稳定性,避免塌陷和挤压。
17. 人工挖掘法施工:在特殊情况下,采用人工挖掘进行施工,保证施工质量和安全。
顶管施工方法工艺流程
顶管施工方法工艺流程一、引言顶管施工方法是一种在地下进行输送管线施工的先进技术,广泛应用于城市建设、交通基础设施等领域。
本文将介绍顶管施工方法的工艺流程及相关注意事项。
二、顶管施工方法概述顶管施工方法是指利用顶管机将管道从一个井口推入地下,并在井口处施工,将管道推进至目标井口处的一种施工方法。
顶管施工方法主要应用于管道敷设、隧道穿越等工程中。
其优点包括施工时间短、施工过程对地面影响较小等。
三、工艺流程1. 前期准备顶管施工方法的前期准备工作非常重要。
包括规划施工路线、确定施工井口位置、进行地质勘探、制定详细的施工方案等。
在确定施工井口位置时,需要考虑地下埋设管线的排布、地下障碍物、地下水位等因素。
2. 井口施工在施工井口处进行相应的地面工程,包括开挖井口、搭建顶管机平台、安装井口装置等。
其中,开挖井口需要根据实际情况进行合理设计,确保顶管机的进出顺畅。
3. 顶管施工将顶管机放置于井口平台上,启动机器,将管道顶入地下。
在施工过程中,需要根据地质情况、障碍物等进行调整和控制。
顶进过程中,要注意顶管机的稳定和进度的控制。
4. 井口收口当顶管机推进至目标井口处后,需要进行井口的收口工作。
收口工作包括安装密封装置、加固工程等。
密封装置的安装要确保密封性能良好,以防止地下水渗漏。
5. 后期工程顶管施工完成后,需要进行一系列后期工程。
包括对管线进行测试、检查施工质量、清理施工现场等。
在测试过程中,需要保证管线的稳定性和安全性。
四、注意事项1. 在进行顶管施工前,需要进行详细的规划和设计,并充分考虑地质条件和环境因素。
特别是在城市建设等环境中,需要特别小心避免对地下设施和周边环境的影响。
2. 顶管施工过程中,需要进行实时监控和调整。
机器操作人员需要具备相应的专业技能,能够熟练掌握顶管机的使用方法,并及时发现和解决问题。
3. 在井口施工和井口收口时,需要保证相应的安全措施和施工规范。
特别是在井口附近,需要设置警示标志,防止人员误入施工区域。
顶管施工工法
顶管施工工法简介是一种常用于城市地下管线建设的技术,也称为管道穿越工法或微型隧道技术。
它通过在地表上掘出一条小型的隧道,然后在其中推进管道,实现对管线的修建和维护,避免了地面交通的破坏和对周围建筑的影响。
一、的原理主要通过以下步骤实现:1. 土方开挖:首先利用小型的土方开挖机械在地表上开挖出一条适当尺寸的隧道,以提供施工空间。
2. 预制管段:然后根据实际需求,预制出合适尺寸的管段,并在现场进行拼装。
3. 推进管道:将预制好的管道通过推进机械顶进到开挖好的隧道中,逐段进行。
4. 管道连接:当管道推进到目标位置后,使用专业设备将各个管段进行连接,形成完整的管道。
5. 封顶:管道连接完成后,将顶进机械调整到适当位置,用适当材料将顶洞封堵住,以保证施工安全和管道的完整性。
二、的优势1. 减少地面破坏:可以在地下进行管道建设,避免了对地面的开挖和破坏,减少了对道路、绿化带以及周围建筑物的影响,有效保护了城市的环境和景观。
2. 提高工程进度:相比传统的开挖工法,施工周期短,工程进度快,可以大大缩短工期。
由于施工过程中不需要大量运输土方和材料,更能减少交通拥堵和施工噪音。
3. 降低施工风险:采用的是封闭的隧道施工模式,可以有效地降低施工环境中的风险,减少工人受伤和事故发生的概率。
4. 可应用于多种条件:适用于各种地质条件,包括软土、黏土、砂土和岩石等。
它可以穿越地下管线、铁路、河流等障碍物,解决了传统施工工法受限于地形、地质条件的问题。
5. 管道质量可控:采用预制管段进行施工,管道的质量得到有效控制,避免了现场施工带来的不确定性。
灵活的施工方式还能满足不同直径、长度、曲度和转角的管道需求。
三、的应用在城市地下管线建设中有着广泛的应用。
它可以用于市政道路下的供水、排水、燃气、热力、电力等管道的布设;在地铁、铁路等交通建设中,可以修建排水、通风、供电等干线管道,为乘客提供更加便利和安全的出行环境。
还可以用于市区的燃气管道维修和更新,通过局部的顶管施工,可以避免对市区交通和居民生活的干扰。
顶管施工方法
顶管施工方法(1)进洞准备①将洞口处型钢切除,将凿除物清理完毕;②在洞口止水圈下部用混凝土浇筑一个弧形托块,推进工具管,直至洞口止水圈能起作用,此时可测出静止土压力来确定出推进土压力控制系数;③洞口封门施工时设置注浆管,以供正常顶管施工时注入触变泥浆,从而减少管道与土体之间的摩阻力。
(2)顶管顶进从破洞一直到第三节管道全部推进入土中的全过程称之为初始顶进。
在顶管施工中,初始顶进是一个至关重要的阶段,影响整个顶管过程。
初始顶进分为以下几步:①破洞。
在破洞之前,洞口必须要有防止土体或砂层塌方的措施。
在土质均匀的粘土土中顶进时,洞口采用砖砌封门;②顶管机入土。
当封门破除后,可把顶管机刀盘开动,用主顶油缸缓慢把顶管机推入土中。
这一过程中注意防止刀盘嵌入砂土中不转而顶管机壳体旋转,采取了控制顶进速度和在顶管机左右两侧加设角撑的办法来防止其旋转;③机头后方的两根砼管与机头管连接。
形成一个整体,用来控制顶进段的高程和中线。
至此,初始推进工作完成,此时应停下来进行一次全面的测量,并把测量数据绘成曲线,便于分析。
(3)排运泥浆①泥水平衡废弃土采用顶管泥浆输送泵送到井上泥浆沉淀池;②泥浆沉淀池间采用串联对泥浆进行二次沉淀,经过处理后的泥浆浓度可大大减小,并且过滤后的清水可重复使用;③泥浆沉淀后通过泥头车外运。
(4)方向纠偏①根据图纸所示工作井坐标、顶进轴线斜坡和平坡交界的坐标,以及实际接收井中心的坐标,分别计算出各自方位角;②采用导线法,将控制点定在工作井上。
顶管顶进时,在机头中心设置一个光靶,根据光靶反映的读数算出目前机头的方位,通过实时对机头方位进行调整从而达到顶进过程纠偏。
(5)接口安装①管材运送、起吊均需有专用夹具,顶管管节在连接前,要在橡胶圈上套环内壁涂一层硅油作为润滑剂;②插入时,安装外力必须均匀,橡胶圈不移位、不反转、不露出管外,否则拔出重插;③顶管结束后,按设计要求在内间隙嵌以弹性密封胶,与二管口抹平。
(完整版)顶管施工方法2024
引言概述:顶管施工是一种常用的地下管道铺设方法,通过现代科技手段,在地下开挖的同时支护土层,完成管道铺设任务。
本文将详细介绍顶管施工的方法和流程,包括材料准备、设备选择、施工方案设计、施工步骤、常见问题及解决方法等。
通过对顶管施工方法的全面了解,可以为工程管理者和施工人员提供指导和参考。
正文内容:一、材料准备1. 管材选择:根据管道用途、施工环境和工程要求,选择合适的管材。
可以选择金属管材、陶瓷管材、塑料管材等,根据需要考虑其强度、耐腐蚀性能和使用寿命等因素。
2. 支护材料:为了保证施工过程中的安全性和稳定性,需选择合适的支护材料。
常见的有预制钢架、钢筋混凝土支护、粉煤灰填充等。
3. 润滑剂:为了减小顶管作业中的阻力,提高施工效率,需使用润滑剂。
常用的润滑剂有聚合物润滑剂、润滑膏等。
二、设备选择1. 推顶机选择:根据工程的尺寸和要求,选择合适的推顶机。
推顶机的规格和功率需与管道的直径和长度相匹配。
2. 排土车选择:选择适合的排土车,可以根据施工工地的环境和条件,选择电动或燃油驱动的排土车。
3. 监测设备选择:为了监测顶管施工过程中的变形、位移、压力等参数,需选择合适的监测设备,如变形仪、位移传感器、压力传感器等。
三、施工方案设计1. 土层分析:对施工区域的土层进行分析,包括土层的稳定性、强度、含水量等。
通过分析土体性质,确定适合的支护措施和材料选择。
2. 施工步骤设计:根据管道的起止点和路径,设计合理的施工步骤。
包括挖掘端部坑、推进管道、修护连接口等。
3. 工程安全评估:尽可能进行工程安全评估,识别潜在的风险和危险因素,并制定相应的防护措施,确保施工过程中的安全。
四、施工步骤1. 剖析土层:先对施工区域的土层进行剖析,包括土质类型、厚度、含水量等。
2. 挖掘端部坑:根据施工方案设计,先在起止点挖掘两个端部坑,并确保坑底水平、坑壁垂直。
3. 推进管道:在两个端部坑之间安装推顶机和相应的管道,进行推进作业。
顶管施工方法
顶管施工方法一、土压平衡施工法主要用途:主要用于非开挖穿越山林、公路、建筑物、河流等铺设直径1200mm—2200mm 的水泥管道或其他坚硬质料的管道。
技术原理:在推进时靠刀盘切削下来的土体使开挖面地层保持稳定。
盾构的前端紧靠刀盘设置密封土舱,盾构推进时,前端刀盘旋转切削土层,切削下来的土体进入密封土舱,当土舱内的土体足够多时,可与开挖面上的土、水压力相抗衡,使开挖面地层保持平衡。
适用范围:主要适用于土层和回填层。
主要特点:1、采用螺旋输送机将碴土排送至土箱,再运送至地面。
2、能有效的保持开挖面的稳定,施工的安全性和可操作性高。
3、对周围环境影响较小。
施工原理图:二、定向钻施工法主要用途:用于非开挖穿越公路、铁路、建筑物、机场、河流,湖泊、山体等铺设石油管道、通信电力管道、天然气管道、自来水管道等各类管线。
技术原理:按预先设定的地下铺管轨迹靠钻头挤压形成一个小口径先导孔,随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔,当扩孔至尺寸要求后,在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管线,回拉铺设地下管线。
适用范围:粘土、粉沙土、泥流层,一般风化岩,含少量砾石地层等主要特点:1.穿越精度高,易于调整铺设方向和深埋管线,弧形铺设距离长,完全可以满足设计要求深埋并且可以使管线绕过地下障碍物。
2.与其他施工方法比较,进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,施工占地少,工程成本低,造价低,施工速度快。
3.不损坏道路的基础结构,施工不受季节限制,具有施工周期短、使用人员少、成功率高,施工安全可靠的特点。
4、可一次性穿越多孔管道。
注:沙卵石层不能施工施工原理图:三、液压顶管施工法主要用途:主要用于非开挖穿越高速路、铁路、公路、建筑物等直线铺设钢管或水泥管道。
技术原理:采用液压设备,对钢管(或外套管)轴向加压,将其直接顶进地层实现穿越铺设。
根据地层条件和管材直径大小,可采用一次顶进,边钻边顶,边掏边顶等工艺方法。
适用范围:1.管径在600mm -- 2200mm。
顶管法施工
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三.顶管工作坑及其附属设备
1.工作坑布置 (工作坑或基坑),按其作用分为顶进井(始发井)
和接收井两种。顶进井是安放所有顶进设备的场所,也是顶 管掘进机的始发场所,是承受主顶油缸推力的反作用力的构 筑物,供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备 的吊装、操纵人员的上下等使用。在顶进井内,布置主顶千 斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排 水设备等。在顶进井的地面上,布置行车或其他类型的起吊 运输设备。接收井是接收顶管机或工具管的场所,与工作井 相比,接收井布置比较简单。
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顶进工作井内布置图
1顶进工作井内布置图
1-管节;2-洞口止水系统;3-环形顶铁;4-弧形顶铁;5-顶进导轨;6-
主顶油缸;
7-主顶油缸架;8-测量系统;9-后靠背;10-后座墙;11-井壁
止水系统;3-环形顶铁;4-弧形顶铁;5-顶进导轨;6-主顶油缸;
7-主顶油缸架;8-测量系统;9-后靠a 背;10-后座墙;11-井壁
出发点和终点。工作井井壁设有预留孔作为顶管出口,承压 井壁前侧装有顶管的千斤顶和承压板。将管卸入工作井后, 通过传力顶铁和导向轨道,用支撑于工作井后座(即钢后靠) 上的液压千斤顶将工具管顶出工作井预留孔,即压入土层中, 直至工具管后的第一节管节被压入,挖除并运走管正面的泥
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土。当第一节管全部顶入土层后,接着将第二节管接在后面继 续顶进。只要千斤顶的顶力足以克服顶管时产生的阻力,整个 顶进过程就可循环重复。
(3)盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块,顶块必须采用 球面接头,在顶块与管片的接触面上安装橡胶或柔性材料的 垫板。顶管法的主顶千斤顶的行程长短不能一次将管节顶到 位时,必须在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁。O型 顶铁是使主顶千斤顶的推力可以较均匀地加到所顶管道的周 边;U型顶铁是为了弥补千斤顶行程不足而用。
顶管法施工
目录第一章顶管法概论第二章顶管法施工分类第三章顶管机及选项第四章工作井及其布置第五章顶力计算与后背受力计算第六章顶管法施工第七章管节接缝的防水第一章顶管法概论、1、顶管法基本概念顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法,主要用于地下供水管、排水管、煤气管、电讯电缆管等的施工。
它不需开挖面层,且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等,是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法.2、顶管法发展历史顶管施工技术始于1896年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中。
1948年日本第一次采用顶管施工方法,在尼崎市的铁路下顶进了一根内径600mm的铸铁管,顶距只在6米。
我国较早的顶管施工约在上世纪50年代,初期主要是手掘式顶管,设备也较简陋。
我国顶管技术真正较大的发展是从上世纪80年代中期开始。
1988年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机。
3、施工过程一般是先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶,借助主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起,与此同时,紧随工具管或掘进机后面,将预制的管段顶入地层。
是边顶进,边开挖地层,边将管段接长的管道埋设方法。
4、技术发展随着时间的推移,顶管技术得到迅速发展。
主要体现在以下方面:(1)、一次连续顶进的距离,越来越长(2)、顶管直径,向大小直径两个方向发展(3)、管材,向钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管发展(4)、挖掘技术,机械化程度越来越高(5)、顶管线路的曲直度,曲线形状越来越复杂,曲率半径越来越小。
5、盾构法和顶管法的异同点:相同点:(1)二者都属于暗挖法施工大口径(〉900㎜)地下工程的主要施工方法。
(2)二者都要开挖工作基坑(工作井和接收井),工作基坑的施工方法相同。
(3)二者工作面的开挖方法,出、进洞施工技术基本相似。
(4)二者都要注意接缝防水处理、地表沉降控制、周边环境保护等问题,都要进行注压浆.不同点:(1)盾构法的衬砌为管片,且每环管片要在盾构机的盾尾进行拼装,拼装好后一般不会再移动;顶管法的衬砌为管节,且每环管节是一次预制成功的,由顶进装置依次顶进,直至第一节管节到达接收井位置。
顶管施工应用方法技巧
顶管施工应用方法技巧顶管施工应用方法技巧顶管施工是非开挖施工中的一种重要工法。
各种顶管施工方法各有其优缺点,在实际施工中,应结合工程实际,选取合适的顶管施工方法。
在同一工程中,也可以根据施工地层的变化特点选取不同的顶管施工方法。
下面店铺为大家分享顶管施工应用方法技巧,欢迎大家阅读浏览。
1、顶管法1、1顶管法简介顶管施工主要应用于Ⅲ级以下土层。
在顶管施工中,通常采用大吨位的顶管机直接顶入管道或边排土边顶入,为了减小阻力,第一节管的前端一般制成楔形,对于大直径的管道施工时,人可直接进入前部进行排土作业,楔形面处于上部,有利于防止地层坍塌,保护作业人员安全。
如图1所示。
排土作业时,根据土层的稳定程度,可以进行一定程度的超挖,以减小顶入阻力和加快顶管速度。
对于小直径顶管,可以采用螺旋钻、水力等方法辅助排土。
该方法铺管精度较难控制,特别是管道较重时问题尤为突出。
1、2顶管法分类及比较根据顶进时的工艺方法,传统的顶管法可以分为以下几种:(1)静压式顶管,即单纯利用给进油缸顶推及后拉套管;(2)水力冲刺静压式顶管,即采用高压水力冲刺破土,油缸顶推套管,管外少量排渣;(3)回转式顶管,即钻头切削土层,套管同步跟进,管内排渣,它可分给水钻进和无水钻进两种,又可分套管回转和不回转两种。
静压式顶管工法最为简单,设备要求具有一定的顶推力和拔力即可。
静压式顶管一般顶进深度为50m~70m,还可以进行多级顶管。
其顶管力计算公式为:式中:F——顶管阻力(kN);T0——顶管端部起始阻力(kN);D——顶管外径(m);q——管周边均布荷载(KPa);μ——管与土层之间摩擦系数;c——管与土层之间的粘着力(kPa);L——顶管长度(m);从上式可以看出:顶管直径和顶管长度越大,顶管阻力越大;水平管埋设越深,顶管阻力越大。
此外,在工程实践中发现顶管速度与顶管阻力之间也存在有正比关系。
若取静压式顶管管径127mm,深20m,顶管长度20m,顶管阻力达720KN。
顶管工程施工(3篇)
第1篇一、引言顶管工程是一种常见的地下管道施工技术,广泛应用于城市供水、排水、电力、通讯等领域。
顶管施工具有施工速度快、成本较低、环境影响小等优点。
本文将对顶管工程施工技术进行详细介绍,包括顶管施工原理、施工工艺、施工设备、施工质量控制等方面。
二、顶管施工原理顶管施工是一种不开挖地面的管道施工技术,通过在地下预先挖掘一个与管道直径相同的洞室,将管道在洞室内制作完成后,利用顶进设备将管道从洞室中顶进地下。
顶管施工的主要原理是利用顶进设备的推力,克服管道与周围土体之间的摩擦力,使管道在洞室内向前推进。
三、顶管施工工艺1. 施工准备(1)现场调查:了解施工现场的地形、地质、水文、环境等因素,为顶管施工提供依据。
(2)施工方案编制:根据现场调查结果,编制顶管施工方案,包括顶管管道的设计、施工工艺、施工设备、施工质量控制等内容。
(3)施工组织设计:根据施工方案,编制施工组织设计,明确施工顺序、施工进度、施工质量、安全措施等。
2. 洞室挖掘(1)挖掘方式:根据地质条件,选择合适的挖掘方式,如人工挖掘、钻机挖掘等。
(2)洞室规格:根据管道直径和施工要求,确定洞室规格,包括洞室长度、宽度、高度等。
(3)洞室支护:为保证洞室稳定性,采取适当的支护措施,如钢支撑、混凝土支护等。
3. 管道制作(1)管道材料:根据管道直径、压力等级、使用寿命等因素,选择合适的管道材料,如钢管、PE管等。
(2)管道制作:在洞室内进行管道制作,包括管道焊接、防腐等工序。
4. 顶管施工(1)顶进设备:根据管道直径、地质条件等因素,选择合适的顶进设备,如液压顶管机、千斤顶等。
(2)顶进工艺:采用分段顶进的方式,将管道从洞室中顶进地下。
顶进过程中,应注意调整顶进速度、顶进方向、顶进压力等参数。
(3)纠偏措施:为防止管道在顶进过程中发生偏移,采取纠偏措施,如设置导向装置、调整顶进方向等。
5. 施工质量控制(1)质量控制要点:对顶管施工过程中的各个环节进行质量控制,包括洞室挖掘、管道制作、顶管施工等。
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顶管施工法
一、技术简介
顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。
一节管子完全顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。
非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。
这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖,以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换,顶管直径DN800—4500。
通过工作井把要埋设的管子顶入土内,一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上,并且还能曲线穿行,以绕开一些地下管线或障碍物。
它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。
特别适用于大中型管径的非开挖铺设。
具有经济、高效,保护环境的综合功能。
这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不影响交
通;不破坏环境;施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低。
该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。
它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。
采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。
二、技术原理和施工工艺
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。
与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
顶管法敷管的施工工艺类型很多,按照开挖工作面的施工方法,可以分为敞开式和封闭式两种。
敞开式又细分为手掘式顶管、挤压式顶管、机械开挖式顶管和挤压土层式顶管。
封闭式施工工艺有水力掘进顶管法、土压平衡式顶管法和泥水平衡时顶管法。
三、现状分析
经过多年的发展,顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用,且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施
工工艺上取得了很大的进步,在某些方面甚至达到了世界领先水平。
2001年上海隧道股份有限公司在江苏省常州完成了长2050m、直径2m的钢筋水泥管顶管工程,是目前已完成的我国最长的顶管工程。
2001年8月~12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m超长距离钢筋混凝土顶管,由于选择了合理的顶管机具型式、成功地解决了减阻泥浆运用和轴线控制等技术难题,用约5个月完成全部顶进施工,创造了新的顶管施工记录。
全长3600m、管径为1.8米的钢管从23至25米深的地下于2002年9月成功横穿黄河,无论从顶进长度、埋深、地质条件,还是钢管直径在国内尚属首次。
2001年的上虞市污水处理工程中,玻璃纤维夹砂管首次成功地应用于顶管。
2008年在无锡长江引水工程中中铁十局十公司采用国产设备直径2200mm钢管双管同步顶进2500米。
以上工程均标志着我国的顶管施工水平达到一个新的高度,与世界先进水平日益靠近。
然而与国外发达国家,如日本、德国等先进的机械设备及施工技术水平相比,我国仍然有着显著的差距。
四、发展方向
随着我国经济持续稳定地增长,城市化进程的进一步加快,我国的地下管线的需求量也在逐年增加。
加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。
非开挖技术的发展必将向规模化、规范化、国际化的方向发展。
在顶管直径方面,除了向大口径管的顶进发展以外,也向小口径管的顶进发展。
在适应性方面,发展宽范围、全土质型顶管机是必然趋势,适应范围将大为延伸,从N值为极小的土到N值为五十多的砾石,直至轴压强度达两百MPa的岩石。
数字化、信息化、智能型顶管机的研制将得到更多的关注,纠偏精度、自动化程度也将得到大力提高。
在不久的将来,一些全自动、高精度的掘进机会成为施工机械的主流。
顶管的用途随着相关技术的发展也将继续扩,从目前的主要用于管道铺设将发展为管道铺设、涵顶进、地下人行通道管棚式施工等多用途型。
现在的顶管截面形状基本上都是圆形,今后的发展趋势是圆形、矩形、圆拱形、多边形等,以适应箱涵顶进等各种工程的需要,故截面形状多元化是必然趋势。
目前的顶管施工形式主要为土压式、泥水加压式,以后的发展将在进一步吸收国外技术的基础上,应用管套式、气泡式等等各种形式的顶管施工技术。
随着高精度长距离测量技术进一步的发展应运,通风系统的完善,中继间技术、注浆减摩技术的进步,排渣系统的发展、刀盘切削系统、推进系统、出土输送系统、供电液压系统、监控系统、测量导向系统,等一系列技术的突破,现有的一次性顶进距离将不断刷新,各种复杂曲线顶管也将陆续出现。
目前我国已成立北京、上海、广州和武汉四个非开挖技术研究中心,我国国际非开挖技术协会单位会员已突破100个,数量居世界第4、亚洲第1。
形成了行业协会、科研单位、研究中心和设备生产和施工企业组成的强大的阵营,而且每年不断有很多人不断加入到从事
顶管等非开挖工作的行列,我国的顶管技术的必将迎来一个崭新的阶段。
五、存在问题
顶管技术在我国的存在的主要问题是,机械设备技术比较落后,地区差异明显,水平参差不齐,缺乏规范化,人才不足,尚待进一步宣传推广。
顶管施工技术在城市之间的发展不平衡,在上海,北京、广州等大城市技术水平比较高,应用比较普遍,但在中小城市应用较少,在中西部地区的城市应用更少。
不同施工企业的施工水平也不平衡,有些还处在比较原始的阶段,也有一些应用失败的工程,客观上阻碍了顶管技术的推广发展。
影响顶管技术应用的另一个因素是,行业规范化不够,存在同行低水平恶性竞争的现象,专业人才缺乏,现有的从业人员大多是从事一般的土木工程施工中转化而来,缺少专业训练。
今后仍需加强管理,努力推广先进技术,提高施工水平和改善施工工艺。