曲线顶管技术综述
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法一、前言长距离曲线顶管是一种用于水利、交通等工程中的重要施工工法,它可以解决复杂地质条件下的隧道施工难题。
本文将详细介绍长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法。
二、工法特点长距离曲线顶管工法具有以下几个特点:1. 可在曲线区段内快速准确地完成顶管铺设。
2. 提供了可靠的测量和控制手段,确保顶管的精确定位和纠偏控制。
3. 可应对复杂地质条件下的曲线施工,提高施工效率和质量。
4. 适应范围广,可以用于各种类型的地质条件和管道工程。
三、适应范围长距离曲线顶管适用于:1. 土质、砂质、岩质、软岩等不同地质条件下的顶管施工。
2. 水利、交通、城市管道等各个领域的管道工程。
3. 对精确定位和纠偏控制要求较高的工程。
四、工艺原理长距离曲线顶管的工艺原理是基于施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
其理论依据和实际应用如下:1. 施工工法:通过分段掘进、铺管等工序,实现对长距离曲线顶管的施工。
2. 技术措施:采用测量仪器和控制系统对顶管位置和纠偏进行实时监测和调整,确保顶管按照设计位置和轨迹进行铺设。
五、施工工艺长距离曲线顶管的施工工艺包括以下几个阶段:1. 前期准备:确定顶管线路,制定施工方案和施工计划。
2. 测量与标定:利用测量仪器对顶管线路进行测量和标定,确保施工的准确性。
3. 地面掘进:通过掘进机械对地面进行开挖,为顶管的铺设提供空间。
4. 铺设顶管:采用顶管推进机将顶管逐段铺设至设计位置,同时进行测量和纠偏控制。
5. 掘进拼装:对于长距离曲线顶管,可能需要进行多次拼装和掘进,确保整个线路的顺利铺设。
6. 完工验收:对顶管的位置、纠偏控制和施工质量进行验收和评估。
六、劳动组织长距离曲线顶管施工需要组织的劳动力包括:1. 管理人员:负责施工计划、进度管理和质量控制。
2. 技术人员:负责测量、标定以及纠偏控制等工作。
3. 施工人员:包括掘进机械操作员、顶管推进机械操作员等。
大直径长距离曲线顶管施工工法(2)
大直径长距离曲线顶管施工工法大直径长距离曲线顶管施工工法一、前言随着城市建设的发展,越来越多的地下管道需要铺设。
而在大直径长距离曲线顶管施工中,因施工要求的复杂性以及工地环境的限制,常规的施工工法可能无法满足需求。
因此,研发出了大直径长距离曲线顶管施工工法,该工法可以有效地解决这一问题,并得到了广泛应用和验证。
二、工法特点大直径长距离曲线顶管施工工法的特点如下:1. 施工范围广泛:适用于大直径长距离曲线顶管施工,在各类土质中都可以施工。
2. 提高施工效率:采用先进的机具设备和工艺,工作效率高,施工时间大大缩短。
3. 灵活性好:适应曲线和复杂地质条件,可以在不同曲率半径和曲线段长度的情况下进行施工。
4. 施工精度高:采用先进的控制技术和测量方法,保证施工的准确性和精度。
5. 对环境的干扰小:噪音、振动和扬尘等环境污染问题较少,对周围环境的影响较小。
三、适应范围大直径长距离曲线顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下管道布置复杂、曲线较多的地区。
2. 地下管道穿越各类土质、岩石以及其他障碍物的情况。
3. 对施工时间和环境干扰要求较高的项目。
四、工艺原理大直径长距离曲线顶管施工工法是基于以下原理进行的:1. 施工工法与实际工程之间的联系:通过对目标管道穿过处地下土质和岩石的测试和分析,选择施工工法的关键参数。
2. 采取的技术措施:通过对土体力学性质和岩石力学性质的学习和分析,确定合理的施工工法。
五、施工工艺大直径长距离曲线顶管施工工艺包含以下具体步骤:1. 建立临时工地:包括搭建办公室、仓库、车间和设备安装区等设施,并确保施工现场安全。
2. 土质和岩石测试:针对目标工程地区进行土质和岩石的取样和测试,获取施工参数。
3. 预制管段:根据施工参数,预制合适的管段,并进行质量检查。
4. 管道布置:根据设计要求,布置管道线路,确定曲线半径和曲线段长度。
5. 机具设备安装:安装施工所需的机具设备,包括导向机、顶管机和推进机等。
曲线顶管施工工艺技术措施
曲线顶管施工工艺技术措施
1、曲线顶管顶力控制
曲线顶管曲线段由《给水排水工程顶管技术规程》可知,该顶管工程属于长距离中口径曲线顶管。
在长距离中口径的顶管工程中,顶力总是随着顶管顶程的增加呈线性增长的,当顶程达到一定值时其顶力必然大于混凝土管材的抗压强度,此时若不采取顶力控制措施,在管材与千斤顶接触部位易产生管材强度破坏;其次,在保证注浆效果的前提下,顶力的增大或减小将直接引起顶管机前方土反力增加或减小,即产生机头前方地面的隆起或沉降破坏,而长距离曲线顶管不同于直线顶管的顶力计算方式,通常在附加顶力系数的影响下,其顶力较直线顶管要大,且顶力在管材平面内分布与管线的曲率半径有关,曲率半径越小,管材在曲率半径平面内的分布差异越大,即管材的破坏风险越大;另外,顶力的控制直接关系到千斤顶油缸的选择以及顶管工作井后背加固要求等。
因此本文将在后续第五章节中通过顶管施工前的理论计算确定曲线段顶力进而选择千斤顶油缸和中继间的数量,根据现场实际顶进过程中顶力的变化及时调整注浆参数,以保证顶管的顺利顶进,得出适用于镇江地区的曲线顶管顶力控制的一般方法。
2、进出洞施工构造措施
顶管出洞方案选择的正确与否直接决定顶管施工的成败。
根据顶管设计管线的标高可知,长距离曲线顶管在接受井部位的出洞口管内
底标高为,由地勘报告孔可知,进出洞口周围分布有深厚的淤泥质粉质黏土层,该土层承载力低,属高压缩性土。
顶管管道出洞后易产生“磕头”,故本文在洞口双重管高压旋喷桩加固设计的基础上,通过顶管出洞后顶进速度控制并将顶管工具管与前部管节进行联结构造等方法,以保证顶管能够顺利的出洞,旨在为镇江地区类似长距离曲线顶管工程提供施工参考。
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理随着城市建设的不断推进,地下管道的建设和维护也变得越来越重要。
长距离大管径曲线顶管施工是一项比较困难的工程,需要经验丰富的管理团队和精湛的施工技术。
本文将就长距离大管径曲线顶管施工管理进行探讨,旨在加强对该类工程的管理和施工技术的研究,提高工程施工的质量和安全水平。
1. 技术难度大:长距离大管径曲线顶管施工要求在地下复杂环境中进行导向和推进,需要克服地质条件、管道设计、施工设备等多种因素的影响,技术难度较高。
2. 施工周期长:由于长距离大管径曲线顶管施工需要对地下管道进行大范围开挖和施工,因此施工周期较长,需要进行系统的施工计划和管理。
3. 安全风险高:地下管道施工存在诸多安全风险,如地质灾害、施工设备故障、管道漏水等,因此需要严格的安全管理措施。
1. 前期准备工作:在进行长距离大管径曲线顶管施工前,需要进行充分的前期准备工作,包括地质勘察、管道设计、施工设备采购等,确保施工的技术可行性和安全性。
2. 施工计划编制:针对长距离大管径曲线顶管施工的特点,需要制定详细的施工计划,包括施工进度安排、施工工艺流程、施工队伍组织等,确保施工过程的有序进行。
3. 安全管理措施:针对地下管道施工的安全风险,需要制定严格的安全管理措施,包括施工现场安全培训、施工设备检查维护、施工现场封闭管理等,确保施工过程的安全性。
4. 质量控制措施:长距离大管径曲线顶管施工需要严格控制施工质量,包括管道材料质量检验、施工工艺流程监控、施工现场质量验收等,确保施工质量符合相关标准要求。
5. 现场协调管理:长距离大管径曲线顶管施工需要多个施工工序的协调进行,包括开挖、管道安装、封闭回填等工序,因此需要有专门的施工现场协调人员进行现场管理。
6. 施工进度控制:对长距离大管径曲线顶管施工的进度需要进行密切的监控和调度,确保施工进度符合计划要求。
7. 现场问题处理:长距离大管径曲线顶管施工中可能会出现各种突发问题,如地质灾害、设备故障等,需要有相关应急处理措施和人员进行及时处理。
浅论曲线顶管施工技术
浅论曲线顶管施工技术由于我们国家城市基础设施越来越完善,在城市的建成区直线顶管的时候,一般都会产生有的障碍物根本就无法避让或者是为了避让障碍物,然而不得不增设顶管井,有的甚至是在地下对接的时候出现这类的问题。
在此基础之上,曲线顶管技术就得到了很好的发展。
本文主要就是针对曲线顶管施工技术来进行分析。
标签:曲线顶管;轴线控制与纠偏;施工技术引言:在顶管的设计和施工的过程之中,由于原来的地下各类管道拥挤、地面建筑物的环境保护要求以及地质条件的差异等等的原因,顶管路线总是会被迫定为曲线。
在这样的情况之下,采用的是盾构机械或者是顶管设施就会使得管节的中心线充分的按照设计的弧线前进的施工技术,称之为曲线顶管技术。
是目前应用较多的管道敷设方法,而曲线顶管是顶管工程的前沿技术,解决了直线顶管在基础设施日益完善的城市为了避让障碍物而不得不增设顶管井或甚至在地下对接的问题,大大优化了施工方案。
1、顶管现场平面布置1.1顶管工作井来合理的安排龙门吊来负责顶铁吊运以及钢管和地面、井内的吊装工作,在现场之内来设一个临时的堆场,供钢管、周转材料以及其他的半成品等等的堆放,顶管现场会考虑到一定钢管的贮存量。
工作井围蔽之内布置泥浆房、空压机房、水泵房以及试验室、修理间、工具间等等。
中央控制、通讯以及自动控制台都在顶进控制室之内。
1.2工作井内布置在工作井之内沿着顶管轴线方向在一个临时的后座墙上来安装一个装刚性的后座,环形顶铁、刚性顶铁、导轨以及主顶千斤顶等等顶进设备。
工作井边侧的设置之下井扶梯一座供施工人员来上下。
管内供电以及工作井之内电力配电箱都位于一个工作井之内。
管内的测量起始于平台安装在主顶千斤顶之间的轴线之上,独立和混凝土的底板会互相的连接,并且还得与千斤顶支架进行分离,从而就可以确保顶进的时候测量平台的稳定。
沿着井壁依次的进行安装 1.5寸供气管线、供电、4寸供水与出泥管、1.5寸压浆管。
井内二侧工作平台来布置顶铁、后座主顶油泵车、泥水旁通装置、电焊机以及配电箱。
曲线顶管技术综述
曲线顶管技术综述1 曲线顶管技术概述在顶管的设计与施工过程中,由于地质条件的差异性、地面建筑物的环境保护要求以及原有地下构筑物的拥挤等原因,往往迫使工程的路线定为曲线。
在此情况下,采用顶管或盾构机械设施使管节的中心线按照设计的弧线前进的施工技术,即称为曲线顶管技术。
曲顶技术在日本和欧美国家早已开始使用,并有了一些成功经验。
日本的曲顶技术开始于1965 年熊本市直径1 200 mm 下水管道的施工,随后又得到不断研究和发展,到20 世纪80 年代,应用已较广泛,代表了该领域当今世界的最先进水平。
从国内外曲顶技术的发展现状来看,目前曲顶的管径以中、大口径为主,曲线类型有平面的、有垂直向的,还有S 形的,基本上能按工程的要求而变换。
同时,顶进长度向长距离方向发展,比如:在上海合流污水一期工程中德国Zueberlin 公司曾将直径2 500 mm 的钢筋混凝土管曲线一次顶进约1 500 m。
2分类1.1 顶管施工的分类常见的顶管施工的分类是以顶进管前工具管或顶管掘进机的作业形式来分为手掘式顶管、挤压式顶管、半机械式或机械式顶管。
1.2 顶管施工技术分类目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
1)气压平衡顶管施工就是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水,从而保持挖掘面稳定的一种顶管施工方法。
2)泥水平衡顶管施工就是采用泥水平衡顶管机进行施工,并利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力,同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺。
3)土压平衡顶管工法是利用土压平衡式顶管掘进机进行地下钢筋混凝土管道或其他管道的顶进施工工艺。
3顶管类型顶管用管材按照材料可分为:钢筋硅管、钢管、铸铁管和其它塑料管、复合管等等。
1)钢筋混凝土管:目前,由于钢筋混凝土管有耐腐蚀性、经济等特点,成为长距离曲线顶管的首选管材。
钢筋混凝土管按它的生产工艺可分为离心管、立式震捣管和悬馄管三大类。
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理
长距离大管径曲线顶管施工管理是指在管道施工过程中,对于曲线顶管进行管理的工作。
这种管道施工方式适用于需要在地下布设管道的情况,如城市地下排水管道、燃气管
道等。
在管道施工过程中,曲线顶管是一种常见的技术手段,能够有效地解决管道在地下
排涝、排水等问题。
这种管道施工技术能够适应不同地质条件下的管道布设需求,具有灵
活性和实用性。
需要进行管道的设计和规划。
在设计和规划阶段,需要考虑到管道的直径、材质、长度、弯曲程度等因素。
这些因素的选择要根据具体的工程要求和地质条件来确定,以确保
施工的顺利进行。
需要进行施工方案的制定。
施工方案是指确定管道施工的具体步骤和方法。
在长距离
大管径曲线顶管施工中,需要考虑到管道的弯曲半径、施工机械的选择、施工速度等因素。
还需要制定材料运输和安装的方案,保证施工过程中的材料供应和安装质量。
需要进行施工过程的监督和质量控制。
施工过程中,需要对施工现场进行监督和管理,保证施工的安全和质量。
在管道施工过程中,需要对施工机械进行检查和维护,对施工人
员进行培训和管理。
同时还需要进行质量检测和质量控制,保证施工质量符合要求。
长距离大管径曲线顶管施工管理是一项复杂的工作,需要将设计、施工、监督和质量
控制进行有机结合,以确保施工的顺利进行。
只有做到这些,才能够保证施工的质量和安全,提高工程的效益。
城区复杂地质大直径管道曲线顶管施施工工法(2)
城区复杂地质大直径管道曲线顶管施施工工法城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法一、前言随着城市化进程的不断加快和人口的增长,城区管网建设已成为城市发展的重要任务。
而在城区建设中,很多地区的地质条件常常非常复杂,特别是地下水位较高、土壤湿度大、地下管线频繁等情况下的大直径管道施工,一直是一个难题。
为了解决这一问题,城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法应运而生。
二、工法特点城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法是一种适用于城区复杂地质条件下的大直径管道施工方法,其特点主要包括以下几个方面:1. 采用曲线顶管技术,可以避开地下管线和障碍物,减少对地面的破坏和影响;2. 采用大直径管道,增加管道的承载能力和流量,满足城区管网的发展需求;3. 通过无开挖施工方式,减少对周围环境的影响,提高施工效率;4. 结合地质勘测和地质条件分析,制定合理的施工方案,增加工程的成功率。
三、适应范围城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下管线较为密集、管道交叉较多的地区;2. 地下水位较高、土壤湿度大的地区;3. 地质条件复杂、地层不稳定的地区;4. 需要增加管道承载能力和流量的城区。
四、工艺原理城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法的工艺原理是通过曲线顶管技术在地下无开挖的情况下完成管道的铺设。
具体的工艺原理如下:1. 首先,根据地质勘测数据和地质条件分析,确定合适的曲线顶管施工方案。
2. 在施工现场安装曲线顶管机和其他必要的施工设备。
3. 在施工现场进行坑道掘进,根据优化的掘进参数和曲线顶管机的控制系统,控制好掘进速度和姿态,确保曲线顶管的顺利进行。
4.使用曲线顶管机和其他辅助设备,完成管道的铺设和连接工作,确保管道质量和安全。
5. 完成管道铺设后,进行土方回填和地面恢复,确保施工的无损和环境的整洁。
五、施工工艺城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法的施工工艺经过以下几个阶段:1. 前期准备:开展地质勘测和地质条件分析,并根据实际情况确定合适的施工方案。
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理1. 引言1.1 研究背景现代城市化进程加快,城市地下管线密集,长距离大管径曲线顶管施工管理成为城市基础设施建设的重要环节。
随着城市化进程的快速推进,长距离大管径曲线顶管施工由于其技术难度大、作业条件复杂等特点,管理工作面临着诸多挑战。
长距离大管径曲线顶管施工在城市地下空间利用中起着不可替代的作用,对城市基础设施建设和改造具有重要意义。
由于地下管线错综复杂、施工工艺复杂,导致长距离大管径曲线顶管施工管理工作面临着许多困难和挑战。
为了更好地解决这些问题,提高工程施工质量和效率,加强长距离大管径曲线顶管施工管理显得尤为重要。
研究长距离大管径曲线顶管施工管理具有重要意义,可以为推动城市基础设施建设和改造提供有力支持。
只有加强管理,不断完善相关规范和标准,提高施工技术水平,才能更好地保障城市地下管线建设的质量和安全。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨长距离大管径曲线顶管施工管理的重要性和必要性。
通过对该领域的研究,可以有效提高工程施工的效率和质量,减少施工过程中可能出现的风险和问题。
研究目的也在于总结经验教训,为今后的工程管理实践提供借鉴和参考。
通过对施工管理各个环节的分析和研究,可以不断优化管理措施和技术应用,提升工程施工的整体效益和综合水平。
希望通过本次研究,能够为长距离大管径曲线顶管施工管理领域的发展和进步做出贡献,推动相关工程领域的持续发展和提升。
1.3 研究意义长距离大管径曲线顶管施工管理是当前工程建设领域中一个重要的课题。
其研究意义主要体现在以下几个方面:长距离大管径曲线顶管施工管理对于提高工程建设项目的施工效率和质量具有重要意义。
通过科学规划和有效管理,可以有效减少施工过程中的不必要浪费,提高工程的整体效益,确保工程按时完成,达到预期的质量标准。
长距离大管径曲线顶管施工管理可以有效保障施工人员的安全。
在工程建设过程中,施工人员面临着各种各样的安全风险,特别是在长距离大管径曲线顶管施工中,面临的挑战更加复杂和严峻。
浅谈曲线顶管技术在市政施工中的应用
浅谈曲线顶管技术在市政施工中的应用(1 福建省煤田地质勘察院福建福州__ 2 福建东辰综合勘察院有限公司福建福州__)随着经济的发展,人们的环保意识日趋提升,友好型的施工方式越来越受推崇。
而泥水平衡顶管技术作为友好型施工方式之一,被广泛应用于市政地下管网施工中。
随着对城市地下管网设施(如:供排水、电力、燃气等管网)的运输能力需求的不断提高,需要大量的新建或改建现有的地下管网设施,本文中的工程案例正是在此背景下开展的。
由于受施工现场建筑群体及工程地质条件限制,本工程设计采用泥水平衡曲线顶管铺设DN2 000 mm 预制砼电力管道长度约180 m,管顶埋深为5 m,施工穿越现有市政道路。
工作井位于市政道路西侧山坡坡脚,接收井位于道路东侧的立交桥交汇处,场地空间狭小。
沿道路两侧30 m 范围内均为建筑物,顶管施工区域地表高差在2 m 范围之内。
施工区域内工程地质条件:地表以下2 m 以内以杂填层为主,多为建筑垃圾块体回填,质地松散且透水性好,局部为沉积砂层和卵砾石层。
西侧山体坡脚位置可见基岩出露,下覆为中风化砂岩和强风化花岗岩,岩石硬度为15 MPa~25 MPa。
施工区域内水文地质条件:地表以下6 m 可见地下水。
3.1 工作井和接收井设计通过对施工区域内工程地质条件和水文地质条件勘察分析,同时到两个井功用上的差异,决定对工作井采用沉井施工工艺进行,将工作井设计成D6 500 mm 圆形沉井(深度为9.8 m),这样做主要是考虑工作井施工区域地质条件及顶管设备后靠背顶推力的需要。
考虑到接收井位于立交桥下交汇处且靠近建筑物,施工区域位置狭小,因此设计采用逆作法施工。
接收井的尺寸为:长6 m、宽4 m、深7.95 m。
3.2 顶管顶进轨迹设计顶进轨迹设计在顶管工程整个过程中十分重要。
通常进行设计需要考虑:地下水位、地层土体强度、穿越区域内地面及地下空间位置、周边地质地貌等情况。
由于该顶管段为两侧开挖段的连接段,顶管段两端位置已经基本固定,根据现场地形地貌可以看出,若采用常规的直线顶管必将破坏接收井附近建筑物基础并且可能导致顶管失败,唯有采用曲线顶管方能避开建筑物基础。
基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法(2)
基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法一、前言随着城市地下管道网络的扩展,顶管施工在地下管道施工中得到了广泛的应用。
基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法是一种利用数学模型和曲线拟合技术来控制施工过程的方法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法具有以下几个特点:1. 精度高:通过曲线拟合技术,能够对顶管的施工位置和姿态进行精确控制,减小施工误差。
2. 灵活性强:根据不同管道的形状和施工要求,可以灵活调整曲线拟合的参数,适应各种复杂的施工环境。
3. 施工效率高:该工法采用自动化设备进行施工,能够大大提高施工效率,减少人力资源的浪费。
4. 安全性好:通过对施工过程的精确控制,能够减少施工中的危险因素和安全隐患,提高施工的安全性。
三、适应范围基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法适用于地下管道施工中的各种情况,包括以下几种:1. 直线管道:可以对直线管道的施工位置和姿态进行控制。
2. 弯曲管道:可以对弯曲管道的施工位置和姿态进行控制,并且能够适应各种不同半径的曲线。
3. 复杂形状管道:可以对复杂形状的管道进行控制,如椭圆形、环形等。
四、工艺原理基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法通过采取以下技术措施,实现对施工工法与实际工程之间的联系:1. 数据采集:通过测量和传感器技术,获取施工过程中顶管的实际位置和姿态数据。
2. 曲线拟合:将采集到的数据进行曲线拟合处理,得到顶管的理论位置和姿态曲线。
3. 控制系统:根据理论曲线与实际曲线之间的差距,通过控制系统调整施工过程中的起重设备和导向系统,实现顶管的准确施工。
五、施工工艺基于曲线拟合的顶管施工控制施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 地面准备:进行现场布置和地面标志,设置起重设备和导向系统。
曲线顶管的曲率半径
曲线顶管的曲率半径引言曲线顶管是一种广泛应用于城市地下交通和管道系统建设中的重要技术。
在曲线顶管的设计施工过程中,曲率半径是一个关键参数。
本文将详细介绍曲线顶管以及曲率半径的定义、计算方法、影响因素等内容,旨在帮助读者更好地理解和应用曲线顶管技术。
1. 曲线顶管概述曲线顶管是一种利用顶管机在地下开挖和铺设管道的技术。
顶管机主要由掘进装置、推进装置、输送系统和控制系统等组成。
曲线顶管可以应用于地铁、隧道、排水管道等工程中,具有施工周期短、干扰小、安全性高等优点。
2. 曲率半径的定义曲率半径是指在曲线顶管施工过程中,顶管机在曲线段上所形成的最小曲率半径。
曲率半径的大小直接关系到施工的曲线半径、管道的弯曲半径以及顶管机的工作条件。
3. 曲率半径的计算方法曲率半径的计算方法主要有几何法和力学法两种。
3.1 几何法几何法是根据曲线顶管的设计参数和施工条件来计算曲率半径的方法。
具体步骤如下: 1. 确定曲线顶管的设计参数,包括曲线半径、管道弯曲半径等。
2. 根据设计参数和施工条件,利用几何关系计算曲线顶管的曲率半径。
3.2 力学法力学法是通过分析顶管机在曲线段上的受力情况来计算曲率半径的方法。
具体步骤如下: 1. 根据顶管机的参数和曲线段的几何形状,建立顶管机在曲线段上的受力模型。
2. 根据受力模型,利用力学原理计算顶管机在曲线段上的受力。
3. 根据受力分析结果,确定曲率半径的计算方法。
4. 曲率半径的影响因素曲率半径的大小受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:4.1 设计参数设计参数是影响曲率半径的重要因素之一。
曲线半径和管道弯曲半径的选择将直接影响曲率半径的大小。
4.2 岩土条件岩土条件是影响曲率半径的另一个重要因素。
不同的岩土条件对于顶管机的推进和曲线施工都有一定的要求,这将直接影响曲率半径的确定。
4.3 顶管机参数顶管机参数也是影响曲率半径的因素之一。
顶管机的尺寸、推进力和控制系统的灵敏度等参数将直接影响曲线施工的效果和曲率半径的大小。
市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述
市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述
市政排水工程是城市基础设施建设中不可或缺的一部分,其中涉及到的曲线顶管施工更是工程建设中重要的一环。
曲线顶管施工作为一种改善市政排水设施的新兴技术,在施工中使用十分方便,同时也能够减少工程难度和降低施工成本。
曲线顶管施工的基本原理是通过改变工程的管道布置方式来实现管道的曲线排列,从而达到最佳的排水效果。
相对于传统的排水管道布置方式,这种曲线顶管施工能够将管道的角度调整到合适的位置,使排水能够流动更流畅,提高排水效率。
曲线顶管施工和传统的施工方式相比,较为灵活,可以根据实际情况进行不同的排管形式和安装方式,提高了施工的灵活性,也更为便于施工人员的操作和调整。
同时,曲线顶管施工也能够保证管道的质量和可靠性,在保证排水效果的前提下,减少了施工过程中的状况。
在进行曲线顶管施工前,需要具备一定的技能和经验,并且与
其他的工程配合紧密。
一般情况下,曲线顶管施工分为浅层和深
层两种方式,浅层的施工常用于城市道路等工程中,深层的施工
多用于排水横穿地区的工程中。
在具体的操作中,需要根据工程
的实际情况和要求选择适当的施工方式,并结合其他的工程设施
进行合理的布置和设计。
总的来说,曲线顶管施工在市政排水工程中有着广泛的应用,
并逐渐成为了重要的工程技术。
通过这种施工方式,能够提高排
水效果,降低工程难度和成本,同时也能够根据具体的施工情况
进行灵活的调整和布置。
虽然在进行施工时需要具备一定的技术,但是曲线顶管施工已成为市政排水工程中不可或缺的一部分,相
信在未来的发展中,曲线顶管施工还将继续得到广泛的应用和发展。
高水压大坡度长距离曲线顶管关键技术
TECHNOLOGY APPLICATION | 後术应用摘要:以富春江顶管穿越工程为背景,详细介绍了顶管工程在复杂地质条件下,通过改良优化“F”型插口、合理布置中继 间、优化配置顶管的刀盘刀具等各项技木和措施,工程顶管竖向线路为“V”字坡,与常规的水平线路线路方案相比,在两端 斜坡段分别提升了 22m、29m的高差,大幅度减小了竖井的开挖风险和工程投资,缩短了工程进度,克服了施工堆题,经济效 益显著。
关键词:顶管法:曲线顶管:“F”型插口I高水压大坡度长距离曲线顶管关键技术■文/朱敏陈飞1. 工程概况本项目为杭州市某天然气高压管道土建工程,拟穿越的 管线为DN600天然气高压管线一根。
穿越段位于富春江上游,顶入点为农田,距离堤防约170.0m,周边距离房屋16.0m,大桥22.0m;顶出点为空地,距离堤防55.0m,周边距离房屋 17.5m,大桥28.0m。
周边环境对地表变形控制的要求相对较高。
隧道穿越方式采用顶管法,隧道水平长度为646m,实际 长度为649m,内径为2400mm,标准段结构厚度为230mm,纵向结构长度为2.5m。
隧道平面线型为直线,竖向线型为两 端直线、中间复曲线的组合线路,始发段斜坡直线段角度为 6° ,接收端斜坡直线段角度为8°,复曲线段曲率半径分别 为4300m、1200m。
隧道覆土埋深为5~25m,最大水头42m。
整个工程区地貌上属富春江冲积平原地貌单元,沿线穿、跨越富春江及多条道路。
地势整体上较为宽缓,微地貌具一 定起伏,场区地面标高约9~12m,富春江江底高程l~-8m。
本工程区域内地层主要为填土、淤泥质填土、耕植土、黏质粉土、粉质黏土、含砾粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉 细砂、中粗砂、砾砂、粉质黏土、圆砾、全风化砂岩、强风 化砂岩、中风化砂岩,各地层主要为第四系地层。
2. 关键技术研究与应用2.1设计措施2. 1.1高水压顶管止水措施目前国内顶管多用于市政工程,承压水头多在l〇m以内 且断面较小,本工程最大水头达42m,开挖断面直径近3m,在保证设备性能优良的前提下,通过改良优化“F”型插口设 计,实现双道止水设置,提高了顶管管节接口防水性能。
曲线顶管技术综述
曲线顶管技术综述1 曲线顶管技术概述在顶管的设计与施工过程中,由于地质条件的差异性、地面建筑物的环境保护要求以及原有地下构筑物的拥挤等原因,往往迫使工程的路线定为曲线。
在此情况下,采用顶管或盾构机械设施使管节的中心线按照设计的弧线前进的施工技术,即称为曲线顶管技术。
曲顶技术在日本和欧美国家早已开始使用,并有了一些成功经验。
日本的曲顶技术开始于1965 年熊本市直径1 200 mm 下水管道的施工,随后又得到不断研究和发展,到20 世纪80 年代,应用已较广泛,代表了该领域当今世界的最先进水平。
从国内外曲顶技术的发展现状来看,目前曲顶的管径以中、大口径为主,曲线类型有平面的、有垂直向的,还有S 形的,基本上能按工程的要求而变换。
同时,顶进长度向长距离方向发展,比如:在上海合流污水一期工程中德国Zueberlin 公司曾将直径2 500 mm 的钢筋混凝土管曲线一次顶进约1 500 m。
2分类1.1 顶管施工的分类常见的顶管施工的分类是以顶进管前工具管或顶管掘进机的作业形式来分为手掘式顶管、挤压式顶管、半机械式或机械式顶管。
1.2 顶管施工技术分类目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
1)气压平衡顶管施工就是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水,从而保持挖掘面稳定的一种顶管施工方法。
2)泥水平衡顶管施工就是采用泥水平衡顶管机进行施工,并利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力,同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺。
3)土压平衡顶管工法是利用土压平衡式顶管掘进机进行地下钢筋混凝土管道或其他管道的顶进施工工艺。
3顶管类型顶管用管材按照材料可分为:钢筋硅管、钢管、铸铁管和其它塑料管、复合管等等。
1)钢筋混凝土管:目前,由于钢筋混凝土管有耐腐蚀性、经济等特点,成为长距离曲线顶管的首选管材。
钢筋混凝土管按它的生产工艺可分为离心管、立式震捣管和悬馄管三大类。
长距离曲线顶管技术综述
长距离曲线顶管技术综述摘要:目前明挖法施工地铁车站一般有施工周期长、占地面积大、污染环境等问题,为了解决目前地铁车站施工问题,本文提出了一种新型的非开挖施工技术—曲线顶管法,该工法施工车站从开挖到结构全部采用非开挖技术在地下完成.曲线顶管施工技术以其特有的优势和应用领域,越来越受到重视。
关键词:曲线顶管;非开挖技术;轨迹控制与纠偏中图分类号:TU374Summary of the long distance curvepipe-jacking technologyAbstract:To solve the problems in the current subway station construction by cut and cover method, such as long - term construction period, large site areas, environment pollution, and so forth, this paper p resents a new con2struction method-curve p ipe jacking method, Because of the advantage and application field, curved pipe jacking technology is paid more and more attention.Keyword:curve jacking pipe; trenchless technology; trajectory control and deviation rectification1、动机与意义顶管施工是非开挖技术的一种,随着国外、国内的广泛应用,由于具有不开挖地面,能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过的特点,当前是管道施工时最安全有效环境保护的施工方法。
曲线顶管适用于旧城改造中的管线埋设,在穿越河、海、己有地下管线时也常常使用。
曲线顶管施工及技术措施
曲线顶管施工及技术措施1、测量轴线放样。
地面上建立的测量控制网络引放至工作井内,并建立相应的地面控制点,便于顶进时进行复测。
2、工作井内测量放样。
精确测放出顶进轴线,安装轨道应比设计标高抛高5mm,安装顶进后靠背。
后靠背采用整块箱型结构钢后靠,与井壁接触面积大于3.5m×3.5m范围,以扩大井壁受力面积,有利于工作井稳定。
顶进后靠的平面垂直于顶进轴线,后靠与井壁结构之间的空隙要用素砼填塞密实。
3、安装主顶油缸和导轨。
根据轴线方向一致,精确调整它们的位置,直到满足要求为止,随即将它们固定牢靠。
4、工作井内的平面位置。
搭建井内工作平台、安装配电箱、主动力箱、控制台、敷设各种电缆、管线、油路等。
井内布置要求布局合理,保证安全,方便施工。
5、地面辅助设备的安装及平面布置。
辅助设备主要有拌浆系统和供电系统,此外还有管节堆场、材料堆放、安全护栏的布置。
6、地面辅助工作及井内安装结束后,吊放顶管机,接通电源,液压系统,进行全面调试。
7、起曲当顶管机到达始曲点后,便开始曲线施工,曲线顶管利用顶管机在顶进过程中,按设计的方向进行强制式纠偏,根据曲线半径R=2055M,计算出纠偏千斤顶的伸缩量,并在施工过程中不断进行调整,造成人为的轴线偏差,使这个偏差值符合设计的曲线要求,从而形成曲线通道。
后继的管节顶入曲线通道内,相邻管节间自然形成一定的张角和相应的间隙,及时垫入起曲垫块。
经过计算,其张角δ=1o26'29",管外开口间隙S1=9.6mm,管内开口间隙S2=8.8mm。
用内置千斤顶撑开管缝,垫入木垫块,考虑到垫块的压缩变形,其厚度应适当增大,可选用δ=20mm的木垫圈衬板,垫入的范围为左侧900区域(以顶进方向为准)。
在曲线顶进中,由于后顶的轴向顶力会分解产生侧向分力,当侧向土体抗力较小时,会引起顶管机乃至管道向外漂移,超出设计轴线,严重时甚至无法进入接受井。
为此必须设置一只中继顶,中继顶的功能主要是纠偏,中继顶的液压油路经过技术处理后,将8只油缸分4个区域,与顶进轴线呈450布置,由4只高压球阀单独控制,既可使8只油缸全部伸出将顶管机顶出,又可使每个区域内的2只油缸同时动作,与顶管机的纠偏系统结合起来,实现二维空间的同步纠偏,确保顶进轴线的正确控制。
探讨DN1200钢管曲线顶管施工技术
探讨DN1200钢管曲线顶管施工技术近年来,随着人们环保意识的加强,以及对生活用水的水质要求不断提高,旧时雨污水合流排放所造成的污染,显然已不符合现代社会节能减排和环保要求。
因此越来越多的城市开始实行雨污水分流改造施工,在污水管道改造施工中如遇到大河流或特殊施工情况时,如何以曲线顶管方式穿越大河流将成为一个施工技术难题。
本文以2005年苏州水务投资发展公司实施的苏州312国道污水管改造下穿外唐河段顶管工程为列,阐述了DN1200钢管曲线顶管的施工技术。
标签:污水管工程;曲线顶管;施工技术1 工程概况该工程为2005年实施的苏州312国道污水管工程下穿外唐河段顶管工程,该段管道长261m(即下图中W8井至W10井段),管径为1200mm,管材为每节6m的钢管,外唐河宽约160m。
原设计在外塘河东岸有座W9接收井,W8~W9井段为倒虹管,W9~W10井段为直线段,均采用顶管施工,两段管道落差2m。
后因拆迁影响W9接收井无法施工而被取消,变更为从W8工作井直接顶管顶到W10接收井,设计高程不变,导致W8~W10段管道轴线分成直线段和曲线段,直线段长175m,曲线段长86m,曲率半径为3700m。
(见图1和图2)2 曲线顶进推力的理论计算曲线顶管顶力,除了要考虑管道顶进时机头正面所承受的迎面阻力、管顶垂直土压力与管侧水平主动土压力对管道外侧壁产生的摩阻力以及管道自重所产生的磨阻力外,还要考虑由于管道轴线弯曲,顶力在曲线段外侧产生法向外力,从而对管道外壁所增加的摩阻力。
全程顶进阻力公式:F总=F0+F1+F2式中:F0——工具管顶面阻力;F1——直线段管壁综合摩阻力;F2——曲线段管壁综合摩阻力。
工具管顶面阻力:F0=a·p式中:a——机头迎土面面积;P——机头迎土面单位面积承受的阻力,取420kN/m2。
直线段管壁综合摩阻力:F1=f·п·d·l式中:f——注浆后的摩阻力系数,一般取8~12kN/m2;d——管道的外径(m);l——管道计算长度。
市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述
市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述【摘要】城市各项基础用水设施的正常运行基础的保障这是给排水工程的施工管理,对城市居民的生活用水提供有效的保障。
本文主要从某工程的排水系统的改造进行分析,针对其施工过程中曲线顶管轨迹控制、纠偏技术曲线顶管施工沉降分析及控制进行了详细的探讨,并结合道路、公用管线和建筑物的保护措施进行了合理论述。
【关键词】市政排水;曲线顶管;施工应用0.工程概况该排水系统改造遗留工程位于市区繁华地段,污水管道走向主要沿着交通繁忙道路,沿线建筑物密集,地下管线错综复杂。
污水管为2400钢筋混凝土管,“F”型接口,采用顶管施工,管道全长约718.2m。
工程分7段顶进,其中3段为直线顶管;4段为曲线顶管,包括:汾阳路曲线顶管149.6m(R=600,α=7.4°),桃江路曲线顶管87.6m(R=300,α=11.6°),宝庆路曲线顶管77.9m(R=300,α=11.6°)和复兴西路曲线顶管197.8m(R=600,α=8.0°)。
1.曲线顶管施工整个曲线顶管过程分为四个阶段:出洞前准备阶段、正常顶进阶段、曲线段顶进、出洞及后期收尾阶段。
2.曲线顶管轨迹控制与纠偏技术2.1顶管自动测量引导系统测量对曲线顶管的轨迹控制至关重要。
由于在曲线顶管管内,测量仪器不能与机头通视,而且在顶进过程中,整体管道都是处在无规则动态,还会发生旋转现象。
若采用人工地下导线测量方法,不仅测量时顶管必须停止,而且工作量大,影响顶管进度。
在二次测量之间,只能盲目顶进,顶管质量难以得到可靠保证。
为此,引进了国内先进的顶管自动测量引导系统,实现了机头的跟踪测量,做到“随测随纠”,有效地保证了顶管的质量并大大提高整体施工进度,效果特别明显。
2.2曲线顶管的纠偏技术除了机头一套纠偏装置以外,把最前3节管子设计成纠偏特殊管。
曲线顶管从直线段到曲线段和曲线段恢复到直线段,应经过一段过渡曲线。
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曲线顶管技术综述1 曲线顶管技术概述在顶管的设计与施工过程中,由于地质条件的差异性、地面建筑物的环境保护要求以及原有地下构筑物的拥挤等原因,往往迫使工程的路线定为曲线。
在此情况下,采用顶管或盾构机械设施使管节的中心线按照设计的弧线前进的施工技术,即称为曲线顶管技术。
曲顶技术在日本和欧美国家早已开始使用,并有了一些成功经验。
日本的曲顶技术开始于1965 年熊本市直径1 200 mm 下水管道的施工,随后又得到不断研究和发展,到20 世纪80 年代,应用已较广泛,代表了该领域当今世界的最先进水平。
从国内外曲顶技术的发展现状来看,目前曲顶的管径以中、大口径为主,曲线类型有平面的、有垂直向的,还有S 形的,基本上能按工程的要求而变换。
同时,顶进长度向长距离方向发展,比如:在上海合流污水一期工程中德国Zueberlin 公司曾将直径 2 500 mm 的钢筋混凝土管曲线一次顶进约 1 500 m 。
2 分类1.1 顶管施工的分类常见的顶管施工的分类是以顶进管前工具管或顶管掘进机的作业形式来分为手掘式顶管、挤压式顶管、半机械式或机械式顶管。
1.2 顶管施工技术分类目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
1) 气压平衡顶管施工就是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水,从而保持挖掘面稳定的一种顶管施工方法。
2) 泥水平衡顶管施工就是采用泥水平衡顶管机进行施工,并利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力,同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺。
3) 土压平衡顶管工法是利用土压平衡式顶管掘进机进行地下钢筋混凝土管道或其他管道的顶进施工工艺。
3 顶管类型顶管用管材按照材料可分为:钢筋硅管、钢管、铸铁管和其它塑料管、复合管等等。
1) 钢筋混凝土管:目前,由于钢筋混凝土管有耐腐蚀性、经济等特点,成为长距离曲线顶管的首选管材。
钢筋混凝土管按它的生产工艺可分为离心管、立式震捣管和悬馄管三大类。
在钢筋混凝土管中,还有采用玻璃纤维进行加强的管道和用钢板进行加强的管道如钢筒混凝土管。
2) 钢管:钢管作为顶管材料是仅次于钢筋混凝土之后的使用较为普遍的管材。
顶管用钢管可分为大口径与小口径两类,在大口径中用的钢管多采用一定厚度的钢板,先卷成圆筒,然后再焊接成形,最后再做圆。
在以上冷作加工过程完了之后,还需根据不同的要求涂上防腐材料。
顶管所用钢管的壁厚与其埋设深度以及推进长度有关。
如果埋设浅些,管子的壁厚可以取得薄一点。
如果埋设得比较深,管道所受到的土压力等比较大,容易产生变形,钢管的壁厚应取得厚一些,以确保钢管有足够的刚度。
壁厚的确定可采用下述公式t= a D+t't-- 一钢管的壁厚(mm);a --一经验系数,0.01 一0.02 之间;D--一钢管的内径(mm); t' --一腐蚀余量(mm);a是经验系数,这与管道埋深和管径有一定关系,当管径很小时,a则以钢管能承受的顶推力控制。
钢管由于是焊接而成,不适合曲线顶管,同时受到壁厚控制,在长距离中易失稳,也不宜采用。
另外钢管的外防腐在顶管过程中造成一定麻烦。
最后是昂贵的费用制约了钢管在工程中的大量使用。
3) 铸铁管塑料管顶管历史上最早的记录使用的管材就是铸铁管。
在一般情况下,其管口形式不适合用作顶管。
当有特殊要求时可在铸铁管外包裹上一层混凝土可用作顶管。
塑料管直接用作顶管的比较少,即使有也仅仅是用一种硬塑料的PVC管,其管径比较小,而且推进距离也比较短,接头则采用塑料焊枪进行热焊。
现在,大多数塑料管是套在钢管内,有的与钢管形成双重复合管,有的则把钢管拔出来再在其空隙的周边注上混凝土,使其变成塑料管外包裹着一层混凝土的复合管。
目前也有一种玻璃纤维加强热固塑料管(HOBAS管,它是热固性树脂包裹的复合结构管材。
在沈阳崇山路污水截流干管工程中用过D2100和D1500玻璃钢夹砂管顶管。
这些管道大多有特殊要求,是普通钢管和混凝土管无法替代的。
4 曲率半径管道的弯曲半径的大小与土质、管径、顶力有关。
土体承载力高,弯曲半径可以小一点;反之, 承载力低,弯曲半径要大一点。
管道口径大,弯曲半径要大一点;反之,管道口径小,弯曲半径可以小一点。
管段较长,弯曲半径要大一点;反之,管段较短,弯曲半径可以小一点。
施工顶力较大, 弯曲半径要大一点;反之,顶力较小,弯曲半径可以小一点。
1)混凝土管最小弯曲半径分析最小弯曲半径时忽略土体承载力和施工顶力影响,仅就管道口径大小、管段长度、木垫片的厚度三者与最小弯曲半径的关系进行分析。
曲线顶管的轴线,从宏观上看是曲线,实际上是折线,是多边形的一部份,多边形的边就是管段长度。
从图 1可知多边形的边、角、半径有如下关系:a =I/R式中 a —中心角(弧度); I —边长;R —多边形外切圆半径。
曲线顶管中把管段的长度看成是多边形的边 ,管段对应的中心角就是多边形的中心角 ,管轴线就是多边形的外切圆。
假设管道内径为d,壁厚为t,管段长度为I,木垫片厚度为b,并 假设管道壁厚是内径的 1/10,木垫片允许最大压缩率是 50%。
即 t=d/10 S=b?50%从图1可知,管段间的转角与管段对应的中心角相等。
则曲线 的最小弯曲半径可按下式计算:Rmin=l(d+2t)/ (b-s )或 Rmin=12ld/5b 式中 Rmin —最小弯曲半径(m); I —管段的长度(m); d —管道内径(m); t —管道壁厚(m); b —木垫片厚度(m);s —木垫片最小压缩高度(m)。
由上式确定的不同管径混凝土管的最小弯曲半径见表 1。
弯 曲半径太小,会使管段上应力过于集中,使管道混凝土裂缝。
这是要力求避免的。
2)钢管顶管的最小弯曲半径无中继环的钢管不能用于曲线顶管。
钢管曲线顶管的最小弯曲半径的大小主要取决于中继环布置的间距和中继环的 允许转角。
目前钢管顶管沿用的老式中继环允许转角很小 ,因此不宜用于曲线顶管。
组合密封中继环研究成功后,允许中 继环有较大的转角,因此可用于曲线顶管。
已知中继环的允许 转角和间距,钢管管道的最小弯曲半径可按下式计算 :公称管径 (mm) 木垫片厚0.03 木垫片厚0.02管段长2.0 管段长2.5 管段长2.0 管段长2.5 800 128 160 192 240 1000 160 200 240 300 1200 190 260 288 360 1400 224 280 336 420 1600256 320 384 480 Rmin > 2Sin(k 2) / 最小弯曲半径参考值 单位:m 表1图I 曲线顶管示意图说明:1•假定土体有足够的承载力。
2•假定顶力在允许范围内。
3•表中未考虑施工偏差对弯曲半径的影响。
式中Rmin —最小弯曲半径(m);a—中继环的允许转角,取a =1 °;k—系数,k=0.5;L—中继环间距(m)。
如果中继环间距L=60m,则弯曲半径Rmin > 6875m5顶力计算公式1)顶力的组成:为了推动管道在土内顺利前进,千斤顶的顶力值P需要克服下列几种作用于管道上的外力,统称为顶进阻力,包括正面阻力P;和摩擦阻力F。
管道顶进过程中,如土质均匀,则摩擦系数是一常数,此时作用于管节上的外力如图3 一1所示:图3・1管节上的外力2曲线顶管施工顶进力的计算1) 直线顶进时的顶进力计算在计算初始顶进力和单位管道长度上所受的摩阻力时,仍然采用直线顶进时的顶进力计算公式 F = F0 + f L ⑴式中:F为顶进力,kN ;F0为初始顶进力(迎面阻力),kN ;F0 = ( Pw + Pe n {B2C / 4}式中:Pw为掘进机舱内的压力,等于地下水压力加上20.0 kN/ m2 ; Pe为切削土的摩擦力。
Pe = 10.0 x a x N ;式中:a = 01.5 (岩石除外),N为标准贯入指数。
当N值> 50时,取N值=50 ;当N值=0时,取N值=1。
f为单位长度管道上的摩阻力,kN/ m;f =(1/8 Bc A 0.5 • N A 0.125 •g • S )+ 0.1 W式中:g为重力加速度,取g = 9.8 m/ s2 ;a为考虑砾石含量的摩阻力系数,a = 0.6 + R g/ 100 ;R g为砾石体积分数,%;B c为顶进管道外径,m;S为顶进管道的外周长,S = B c,m;W为单位长度管道的重量,kN/ m;L为顶进长度,m。
2) 曲线顶进时的顶进力计算[2 ]曲线顶进时,应分别计算其直线段和曲线段的顶进力,然后累加即得总的顶进力。
直线段的顶进力仍然按照上述公式来计算,而曲线段的顶进力则可按照下式进行计算[6 08 ]:F n = K n F0 + F' ( K A ( n + 1) - K)/(K - 1 ) (2)式中:F n为顶进力,kN ;K为曲线顶管的摩擦系数;K = 1/ (cos a - k • sin a )其中:a为每一根管节所对应的圆心角,k为管道和土层之间的摩擦系数,k = tan 0 / 2 ;n为曲线段顶进施工所采用的管节数量;F0为开始曲线段顶进时的初始推力,kN ;F'为作用于单根管节上的摩阻力,kN。
在曲线段的顶进力计算完毕后,如要接着计算随后的直线段顶进力,可按下式进行计算F m= F n+ f L (3)式中: F m 为曲线段后的直线段顶进力,kN ;L 为直线段的顶进长度,m。
6 顶管的测量与控制1)平面控制网的建立工作井、接受井施工结束后,按工作井穿墙孔与接受井收孔的实际坐标测量放线,定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。
在工作井四周建立测量控制网,并定期进行复核各控制点。
另外,用高精度水准仪将甲方所提供水准点引进工作井、接受井内,并在沉降区外设置水准后视点,以便校核井内水准点。
测量采用T2 经纬仪将顶管轴线放入工作井内,井内安放仪器的测量点设置在预先设置的预埋铁件上。
穿墙孔的后视标记与仪器测点之间所造成的顶管后视线与顶管实际轴线的偏差应在0.2mm 之内。
所引入井内的水准后视点的偏差小于0.5mm 。
2)管道轴向测量1、直线段顶进①初期顶进应均匀出土控制好初始偏差,并及时调整后座千斤顶合力中心来控制初始偏差。
确保工具头初始状态稳定和轴线顺直。
通过前期顶进,结合地面沉降观测,调整好螺栓旋出土机出土速度,选择最佳掘进参数,确保地面沉降量控制在+10mm 和—30mm 之间。
②直线段施工管道轴向测量采用高精密激光经纬仪进行测量,测量平台设在顶管后座处。
测量光靶安装在掘进机尾部,测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置,并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。