长距离曲线顶管的技术处理
超长距离大口径钢顶管曲线顶进轨迹的控制技术
() 1 转角分散作用。二级纠偏管的设置相当于增
加 了可 转动 的接 头 , 与 后 面 的 自适 应 伸 缩 节将 1个 它 转角 分 散 成 多 个 转 角 , 而使 转 角 不 断 减 少 , 就 避 从 这 免 了机 头纠偏 过猛 , 导致 的后 面 F型 管节 开 口量 过 而 大 的情 况 ( 图 2 。 见 )
自适应伸缩节
图 2 二级 纠偏 钢 管 的转 角分 散 作 用 示 意 图
( ) 渡作用 。二 级纠 偏管 可 以分 担 一部 分 机 头 2过
纠偏油缸 的伸缩量 , 起到一定的过渡作用 , 从而使 形
顶管机 二级纠偏钢管 F 型承插 口连接 纠偏短油缸
( 两段一铰) ( 两段一铰 )
集中。过渡曲线在设计 曲线 的内侧 , 最后形成顶管的
实际控制轴线 J 。
2 启用 纠偏特殊管 。紧随顶管机后的几节管 的 ) 弯 曲是 整个 线形 控制 的关 键 , 因为 一般来 讲 , 当前
2 0m的管 道形 成 曲线 后 , 后方 跟 进 的管 节 就基 本沿 原 来 的“ 通道 ” 前进 ] 。启 用 纠 偏 特殊 管 可 以保 证 前 面
趋势符合要求的前提下, 偏差会通过一种渐变 的方式 逐渐得到消 除。依据上述理念 , 实际顶进 中, 以 在 可
每顶 进一定 的 距离 绘 制 一 次机 头偏 差 曲线 , 后 根 据 然
保接头的连接强度和整体的稳定性。
3 纠偏施 工控 制注 意点
在进行具体的纠偏操作时 , 应注意 以下几个方面
第 6期 ( 总第 1 6期 ) 5
21 0 1年 1 月 2
中 靠 围 茵量
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大直径长距离曲线顶管施工工法是一种在隧道工程中广泛应用的施工方法。
本文将从前言、工法特点、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、经济技术分析和工程实例等方面对该工法进行详细介绍。
一、前言大直径长距离曲线顶管施工工法是一种用于隧道工程中的施工方法。
其特点在于能够在地下进行大跨度、大曲率的直径大的管道施工,广泛适用于城市排水、供水和输油等领域。
二、工法特点该工法的特点主要包括以下几点:1. 适应范围广:可用于各种地质条件下的顶管施工,适用于大直径管道的铺设。
2. 施工效率高:采用机械化施工,能够提高施工效率和工程进度。
3. 施工质量高:在保证施工速度的同时,能够保证工程质量达到设计要求。
4. 施工成本低:相对于传统的开挖法和明挖法,施工成本较低。
5. 对环境影响小:施工期间对周围环境的破坏和干扰较小。
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. 地质条件较为复杂,无法采用传统的明挖法和开挖法施工的情况。
2. 需要在城市中开展大直径管道的施工,如排水管道、供水管道、输油管道等。
3. 需要在地下进行曲线施工,如需经过弯道或交叉点的情况。
4. 施工现场有较高的环境要求,需要减小对周围环境的干扰。
四、工艺原理大直径长距离曲线顶管施工工法基于以下原理:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程的要求,采用相应的工法进行施工,保证工程质量。
2. 采取的技术措施:根据施工现场的具体情况,采取合理的技术措施,确保施工的安全和顺利进行。
五、施工工艺大直径长距离曲线顶管施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:确定施工现场的位置和方位,进行土方开挖和基坑开挖等准备工作。
2. 管道铺设:使用顶管机将管道段逐段铺设于隧道内,通过推进力和导向装置完成。
3. 弯道施工:根据实际需要进行弯道施工,保证管道的曲率半径符合设计要求。
4. 管道连接:将各个管道段进行连接,确保管道的连续性和密封性。
大直径长距离曲线顶管施工技术在软硬地层中的应用
大直径长距离曲线顶管施工技术在软硬地层中的应用摘要:本文结合三山岛内110kV及220kV架空线路迁改工程顶管工程实例,对长距离、曲线、复合地层中的施工过程控制的技术要点进行分析,在为今后的长距离曲线顶管工程施工提供一定的参考和经验总结,达到服务于同类工程的目的。
关键词:大直径、软硬地层、长距离、曲线顶管引言:近年来随着我国经济建设的不断发展,对可持续发展及环境保护工作越来越重视。
在城市建设过程中,明挖法将会受到越来越多的制约,顶管法作为一种非开挖方法由于技术先进、合理,必然得到越来越多的采用。
另外,在顶管的设计与施工过程中,由于在平面上受到道路形状的制约、地面建筑物环境保护因素的影响,竖向上存在地质条件的差异性、地下建(构)筑物拥挤等因素,迫使工程线路必然向曲线方向发展;在适应性方面,发展宽范围、全土质型顶管机是必然趋势。
随着技术及需求的不断发展,地下管线的综合性越来越强,需要克服土质越来越复杂,并朝着综合管廊的方向发展,顶管施工也更趋向于大直径、长距离、全土层、非直线顶进。
一、工程概况:三山岛内110kV及220kV架空线路迁改工程项目是为配合三山新城的建设开发,将现有的高压架空线路改为电缆线路型式,并沿着三山大道和港口路建设电缆隧道用于铺设迁改的电缆,全线采用顶管法施工。
2#~1#顶管段原设计分为两段直线顶进,但由于场地限制,以及沿线管线存在大量高压电缆、军用光纤电缆、高架桥墩、自来水管和雨水管线等,拆迁难度极大。
通过综合研究后改为单段顶进,一次性顶进长度为679m,在距始发井420m处进入曲线段绕开广珠西线桥墩,曲线段长度约154m,最后直线顶进106.5m。
如此大直径(外径4.14m)、长距离(长度679m)、硬岩(抗压强度88.6MPa)、曲线(曲率半径1000m)顶管集成为一体的综合顶管工程,迄今为止在广东省内还是首例。
二、顶管工作井及线地质情况:顶管工作井1#井和2#井基坑支护等级为一级,1#井支护方式采用地下连续墙+环框梁,地下连续墙厚度800厚,采用两道支撑;2井支护方式采用灌注桩+环框梁,灌注桩直径1米,设一道环框梁和冠梁。
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。
长输管道顶管施工工艺及质量控制技术
长输管道顶管施工工艺及质量控制技术摘要:针对长输管道,介绍了顶管施工的必要性及其优缺点,对顶管施工工艺进行了描述。
主要阐述了顶管施工的质量控制技术,包括注浆减阻技术、中继间的应用技术、轴线控制及纠偏技术以及通风技术,对这些技术的要点进行了分析。
关键词:顶管工艺注浆中继间纠偏通风【中图分类号】te9731 顶管施工的必要性长输管道通常会穿梭在城市间,如果开挖敷设地下管道势必会影响交通,给生活带来不便,尤其是人口众多的城市,交通阻断造成的经济损失也是巨大的。
如果地面建构筑物较多,无法采用槽工艺进行地下管线施工,或开槽施工支护费用过大,易造成建筑物的破坏,以及施工垃圾堆放造成市区污染,给市民生活带来不便时,应采用顶管施工进行地下管道施工[1]。
2 顶管施工的特点顶管施工不需要开挖面层,能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河流等。
所以它的优点是显而易见的[2]:1)无需隔断交通;2)噪音以及震动都很小,对施工周遭的影响很小;3)可以在很深的地下敷设管道;4)可以安全地穿越铁路、公路,穿越障碍物;5)对施工周遭的影响很小;6)开挖部分仅仅只有工作坑和接收坑,土方开挖量小,而且安全;7)施工作业人员比开槽埋管少,工期短,更经济。
但顶管施工存在一些不足: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,而且纠偏困难,管道易产生不均匀下沉;3)推进时遇到障碍物处理困难。
3 顶管施工工艺4 顶管施工质量控制4.1 注浆减阻技术目前实现长距离长输管道顶管施工质量保证技术,可通过注浆工艺来减小管材与土壤的摩擦阻力,采用注浆工艺润滑减阻后可以使顶距提高40%~70%。
顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减小管节外壁和土壤间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。
泥浆套形成的好坏,直接关系到减阻的效果。
一般来说,由于在出洞阶段无法建立完整的泥浆套,因而泥浆用量较少,但当泥浆套建立好以后,泥浆的用量就随着顶进距离的延长而增加,顶进结束时,泥浆的用量达到理论值的数倍。
长距离急曲线顶管施工沉降控制的成套技术
降。顶管机选型不合理, 开挖面土体因卸荷作用大量向外挤出甚
至坍塌而引起较大地层沉降 。 中继环或顶管接头 因曲线顶 进而 张开或局 部应力集 中而破 损, 密封失效 , 使膨 润土泥 浆大 量渗 漏 到管 内, 以至浆 套无 法形 成, 从而导致一系列严重 恶果如摩 阻力 增大 , 地层强 烈扰动 。对 非粘性地层 , 甚至会 因为渗漏 泥水 和 流砂 而引起 管道 下沉 和地 表塌陷 , 工程难以继续 下去 。注浆压力偏小 , 以维持土壁稳定 , 难 对于砂性土 , 土体在径 向压力不 足的情 况下坍塌 , 对于粘性土 , 虽 然不致塌方, 也会致使泥浆套 收缩 , 但 从而引起地层沉降 。 泥浆 配比不 当, 泥浆套支撑 作用 难 以有 效发挥 , 导致上 覆土 体特别是非粘性土垮塌 , 或者施 工完毕 , 未及时彻 底地置换 掉膨 润土泥浆而 因其失水收缩引起较 大沉 降 。在顶管 掘进机进 出洞 时 , 口土体强度不够 , 洞 或是 非粘性土层不进行加固和密封处理 ,
沉降, 但制定 良好的施工预案 和采取合 理 的应对措 施 , 沉降控 将 制在周 围环境 ( 特别是商业繁华 和交通 繁忙 的闹市 区) 够承受 能
的范围内却是非常必要 的。针对沉 降原 因的分析 , 泥浆 制备 和 就
注浆工 艺、 出洞技术和 中继环 密封技 术 、 管机 选型和 轴线 控 进 顶 制技 术等几个 方面系统 地讨论 一下相应 的施工控制措施 。
摘 要: 以软 土地 区长距 离急 曲线顶 管的施 工为例 , 全面分析 了顶管施工过程 中可能 引起地层 沉降 的施 工 因素 , 系统地
提 出了相应 的沉降控制措施 , 同类顶管施 工具有一定 的参考和借鉴 意义。 对 关键词 : 长距 离急 曲线顶 管; 沉降控制 ; 因素 ; 施 措
复杂环境下DN3500大管径长距离曲线顶管施工技术
复杂环境下DN3500大管径长距离曲线顶管施工技术发表时间:2019-01-07T10:55:45.547Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:李小杰刁朋姜舟[导读] 摘要:本文结合虹许、虹梅雨水泵站及总管新建工程实际施工情况,简述DN3500曲线顶管穿越河道、穿越中环、曲线线性控制等几项关键施工技术,为类似工程施工积累经验。
中建八局第三建设有限公司上海 201100 摘要:本文结合虹许、虹梅雨水泵站及总管新建工程实际施工情况,简述DN3500曲线顶管穿越河道、穿越中环、曲线线性控制等几项关键施工技术,为类似工程施工积累经验。
关键词:大管径;曲线顶管;长距离顶进 1、工程概况本工程新建沿规划红松路至泵站的雨水排水总管采用顶管施工方法。
曲线顶管包括03/HSY→04/HSY顶管段、07/HSY→06/HSY顶管段两段,其中03/HSY→04/HSY顶管段管底标高为-9.5~-9.9m,覆土厚度为10.08m~1.38m,顶管长度为400m,穿越土层为④淤泥质粘土,穿越野奴泾河。
07/HSY→06/HSY顶管穿越上海市中环线,管底标高为-3.87~-5.69m,覆土厚度为5.27m~5.45m,顶管长度为815m,穿越土层为③淤泥质粉质粘土夹粘质粉土④淤泥质粘土。
2、施工设备本工程曲线顶管采用大刀盘、大扭矩泥水平衡顶管机,泥水平衡顶管机的优点是:(1)适用的土质范围比较广,特别是在地下水压力很高以及变化范围很大的条件下;(2)可有效地保持挖掘面的稳定,对所顶管子周围的土体扰动比较小;(3)与其他类型的顶管比较,泥水顶管施工时的总推力比较小,尤其在粘土层这种表现得更为突出;(4)工作坑内的作业环境较好,作业比较安全,由于它采用泥水管道输送弃土,不存在吊土,搬运等危险的作业;(5)泥水输送弃土为连续作业。
3、顶管施工技术措施 3.1顶管穿河施工本工程3#→4#顶管施工需穿越野奴泾河道,顶管穿越河道可能存在的风险包括:(1)顶管穿越河道过程中产生的挤压力导致河道防汛墙及防汛大堤路面不均匀沉降或变形,甚至可能引起防汛墙开裂或河水倒灌。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下施工中应用广泛的工法。
它通过采用先进的技术措施和设备,能够实现在长距离、复杂曲线及大口径的地下管道施工中保持水平的平衡施工。
本文将对这种工法的特点、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介绍。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下几个特点:1. 适应性广:可以适用于长距离和复杂曲线的地下管道施工,无论是直线、曲线、水平还是倾斜,均可实现平衡施工。
2. 环保节能:采用泥水平衡式顶管施工,不需要开挖大量土方,减少了对环境的破坏,同时降低了能耗和排放的污染物。
3. 施工效率高:由于采用泥水平衡施工,可以在不中断地面交通的情况下进行施工,大大提高了施工效率。
4. 施工质量好:该工法采用先进的设备和技术,能够保证施工过程的质量稳定,确保地下管道的精确布置和质量要求。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围:1. 城市地下综合管廊的建设和改造。
2. 市政工程中的给水管道、排水管道和燃气管道等的铺设。
3. 铁路、公路和隧道工程中的通风管道、排放管道和电缆管道等的施工。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过压力平衡法和泥浆支撑法来实现施工过程的水平均衡和管道的精确布置。
1. 压力平衡法:通过调整泥浆压力来平衡管道周围的土层压力,使管道处于一个平衡的状态,防止管道变形和冒浮。
2. 泥浆支撑法:在顶管施工过程中,通过向管道周围注入特制的泥浆,形成一个稳定的泥浆圈,起到支撑管道和土体的作用,防止管道塌方和土层移动。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工工艺分为以下几个阶段:1. 地面准备工作:包括定位和标志顶管轴线、进行地面设施排查和临时交通组织等准备工作。
2. 顶管出洞:通过驱动机械将顶管从起点推进到目标点,保持管道的水平均衡。
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。
自动导向系统在长距离曲线顶管测量中的应用
自动导向系统在长距离曲线顶管测量中的应用摘要:为解决传统测量方法在长距离曲线顶管施工中存在的不足和局限,以广州南沙区口岸站-凫洲站110/220KV电力管廊工程项目为依托,根据国内顶管工程施工特点,通过分析传统施工方法的优点和不足,结合顶管工程的发展趋势,提出长距离曲线顶管施工利用自动导向系统测量的施工方法。
研究表明:1)自动测量代替人工测量,获取参数方便,可以及时快速地反馈给地面操作人员,及时地对机头进行导向纠偏;2)运用顶管自动导向系统能够自动、实时、准确地纠正顶管在施工过程中的偏差,能够预防和减少出现顶管开裂甚至脱节的情况,从而保证顶管的准确贯通3)采用全机械化作业,劳动力投入较少,测量速度快,测量成果可靠,相对贯通精度高。
4)适合在各种地质的顶管施工,工艺简单,操作容易,便于现场实施。
5)自动导向系统,全程设备控制,减少人员操作,利于操作人员人身安全。
关键词:自动导向系统;曲线;顶管;测量;应用Application of Automatic Guidance System in Long-distance Curved Pipe Jacking MeasurementAbstract: In order to solve the shortcomings and limitations of traditional measurement methods in the construction of long-distance curved pipe jacking, based on the 110/220 KV power pipe gallery project of Nansha Port Station-Fuzhou Station in Guangzhou, and according to the construction characteristics of domestic pipe jacking projects, by analyzing the advantages and disadvantages of traditional construction methods, and combining with the development trend of pipe jacking projects, the automatic guiding system is proposed for the construction of long-distance curvedpipe jacking. Construction method of general survey. The research shows that: 1) automatic measurement replaces manual measurement, and it is convenient to obtain parameters, which can be feedback to ground operators in time and quickly, and the machine head can be corrected in time; 2) the deviation of pipe jacking can be corrected automatically, real-time and accurately by using pipe jacking automatic guidance system, which can prev ent and reduce the occurrence of pipe jacking cracking or even disconnection, so as to ensure the safety of pipe jacking. Accurate piercing of pipe jacking 3) With fully mechanized operation, less labor input, fast measurement speed, reliable measurement results and high relative piercing accuracy.4) Suitable for pipe jacking construction in various geologies, simple technology, easy operation, easy to implement on site. 5) Automatic guidance system, the whole process of equipment control, reduce personnel operation, conducive to the personal safety of operators.Keywords: automatic guidance system; curve; pipe jacking; measure; application0 引言随着我国城市化进程的不断发展,城市地面可利用的空间资源变得越来越少,地下空间的开发利用受到高度重视,非开挖顶管施工成为了最直接、有效、快速、安全、环保的方法。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法(2)
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下进行水平曲线掘进的技术,通过在导管内注入泥浆以保持坡度和平衡管道的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、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、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下特点:1. 可在复杂地质条件下进行施工,适应性强。
2. 施工过程中无需开挖大型坑道,降低了对地表的影响。
3. 施工过程中可保持地表平整,不会影响地面建筑物。
4. 采用密封导管进行施工,确保了工地和地下水资源的保护。
5. 控制设备精准,施工过程稳定可靠。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围:1. 需要进行长距离水平曲线管道敷设的工程。
2. 适用于软土、粉土、黏土等地质条件。
3. 可应用于城市下水道、给水管道、燃气管道等工程。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过控制泥浆注入速度和压力,将管片推进导管。
施工过程中,通过对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行详细分析和解释,确保施工工法的安全稳定和施工质量的达到设计要求。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工过程包括以下几个阶段:1. 系统设置:确定施工区域、设计导管轨迹、安装起始井和终止井。
2. 预制导管:根据设计要求进行导管的预制,包括连接管片、封孔、检查管片质量等。
3. 安装导管:将预制的导管一节节推入掘进隧道,通过液压系统进行控制。
4. 断面控制:根据设计要求,对导管的横截面进行控制和调整。
5. 注浆填充:在导管外层注入泥浆以保持泥浆与土壤的平衡。
6. 导管推进:通过液压系统将导管推进至目标区域。
7. 导管回收:完工后,将导管从地面拆除或保留在地下。
六、劳动组织长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的劳动组织包括管理人员、技术人员和普通工人。
管理人员负责组织协调,技术人员负责施工技术指导,普通工人负责具体施工操作。
长距离曲线顶管测量施工技术
长距离曲线顶管测量施工技术刘铁军(郑州第二市政建设集团有限公司,河南郑州450052),£}齑要]本文结合工作实践,总结了全站钗和鳊程计算器在曲线顶管测量外业中的应用以及A ut ocA D和E xce l软件在内业处理中的应用,.并结合实例作了简略的阐述,并对目前工程测量作业提出了一些看法,对类似的工程有一定的参考作用。
,C关键词]曲线顶管;自动计算机辅助设计软件;电子表格教件;纠偏1工程概况伴随着城市建设的不断发展,城市地下管道的施工也在有条不紊的展开。
在这些工程中,非开挖、顶管施工尤为普遍。
而对于特殊的地质条件,在给非开挖、项管施工带来便利的同时,也给工程的施工带来一定的风险。
为保护地面上建(构)筑物和地下管线的安全,对顶管施工,尤其是对顶管施工的测量工作提出了更高的要求。
所述工程为某污水治理总管工程,主要是雨污水管收集总管工程,污水管道主要为巾1650m m和巾1350m m钢筋…F型混凝土管,顶管全长52km,共分14段。
本长距离顶管曲线测量技术是笔者在多次顶管测量实践后归纳总结的,现以顶管穿越河浜段(518州为例。
K Z W3—1一G Y W4—1顶管(审1650m m)穿越俞泾浦河浜,顶程518m,共分5段。
三段直线,两段曲线,曲率半径分别为500m和800m,河浜东侧有由400m m的树根桩,桩长14m,管内底标高为一4.50—.4.80m,落差030m。
管内底埋深&8。
9.6m,覆土深度为6.985—7.785m,其中过俞泾浦覆土深度为3.08m左右,顶管第一段曲线正好从驳岸树根桩中穿过,施工难度较大(图1)。
誉涂篙鬟孑Ⅲ哪’.轴线测量就是将设计顶管轴线放样至实地位置(平面位置),即轴线放样。
根据轴线坐标在地面匕对顶管轴线进行放样,每隔15m左右在地面匕放样,特别是ZY点、Q Z点、Y Z点的放样,并根据放样点对顶管轴线周围的地下管线、建(构)筑物进行测量,防止顶管施工过程中遇到不明障碍物而重新对轴线进行调整。
给水管道工程中长距离顶管施工工艺
陈宇阳(嘉兴市自来水有限公司 浙江嘉兴 314000)摘要:本文以嘉兴市域外配水工程(杭州方向)三标段为例,研究了给水管道工程中长距离顶管施工工艺。
根据顶管管径确定给水管道过流能力,并以直线或曲线顶进的方式,平面布置顶管轴线,使管道之间拥有足够的净距。
顶进给水顶管长距离施工区间,根据管道工程实际情况进行穿越施工,并根据穿越长度计算顶进所需顶力,从而避免顶进偏差。
安装顶管中继间,增加储备顶部力系数,确保了顶管顶进过程的安全性。
采用实例分析,验证了该施工工艺的质量更高,能够满足给水管道的供需平衡需求,应用价值较高。
关键词:给水管道工程 长距离顶管 施工工艺中图分类号:TU99 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2024)04-0015-04给水管道工程中长距离顶管施工工艺顶管施工对土体扰动较小,对周围环境与交通的影响较小,在管道工程中应用较为广泛。
顶管具有多种分类方式,按照管节口径大小可以分为大、中、小口径顶管,以及微型顶管等[1]。
其中,大口径顶管直径较大,管身较长;中口径顶管直径稍小,多应用于市政工程;小口径和微型顶管埋设较浅,能穿越较为复杂的地层。
按照顶管管材分为钢筋混凝土顶管、钢管顶管,以及其他顶管[2]。
三者的抗压强度不同,长距离顶管优先选择钢管。
按照工作坑长度,顶管分为普通与长距离两种。
根据不同形式的地质情况,选择不同类别的顶管,3.6 竣工验收企业展示中心项目在竣工验收前组织设计院、施工单位和其他参与单位进行了初步验收,对相关问题进行了梳理,明确了整改、消缺的责任主体和具体完成时间。
竣工验收需要的主要资料及流程为:施工组织设计报审,图纸会审记录,开工报告,各类材料报验,设计变更及现场签证,隐蔽报验,竣工报告等。
3.7 项目试运行调试运行是项目总承包建设的最后一道程序,调试运行是否顺利直接影响到工程进度及工程款的支付、工程结算。
企业展示中心涉及很多的设备及中控系统,因此要根据使用要求分阶段、多种方案进行运行测试,对于测试的结果及时修正,在此过程中要安排专人进行过程把控,了解硬件及中控的工作原理,做到日后运行可以应急处置各种事件。
曲线顶管技术应用
曲线顶管技术应用发布时间:2021-06-18T11:24:28.667Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:戴建贇[导读]上海盛鑫建设工程有限公司上海 200331一、工程概况1.1工程简介本工程为桃浦西路(真北路-泵站)道路积水点改善工程,其中雨水管道Ф2400顶管采用“F”型钢承口式钢筋砼管,“F”型钢套环,楔形橡胶圈接口。
本工程Ф2400污水顶管全长963m,顶管工作井3座,顶管接收井3座,管道平面设计如下:1.2工程周边建筑物及管线情况及曲线顶管概况本标段沿线的构筑物主要有:桃浦河防汛墙、八字桥、勤丰桥、桃浦河出水箱涵等。
顶管施工可能影响到的现状管线有:信息、燃气、上水、污水、雨水管等。
由于桃浦西路Ф1000现状污水管道采用顶管施工工艺,Ф2400新建管道施工前对原工作井、接收井围护结构位置及深度进行确认,确保不影响新建管道顶进。
新建雨水顶管为绕过原污水管工作井及接收井结构部分管段采用曲线顶管,其中Z5工作井至Z6接收井曲线半径337.7m,曲线半径很小,属于急曲线顶管,施工难度大。
另由于管位北侧有桃浦河防汛墙,施工期间正值汛期对安全要求很高。
1.2工程地质情况地基土自上而下为第11层为填土、第2层褐黄~灰黄色粉质粘土、第3层灰色淤泥质粉质粘土、第3t层灰色砂质粉土、第4层灰色淤泥质粘土、第51层灰色粘土、第51t层灰色砂质粉土、第52层灰色砂质粉土、第53层灰色粉质粘土、第6暗绿~草黄色粘质粉土、第7灰黄~灰色粘质粉土。
根据地质报告51t、52层有微承压水,7层有承压水。
承压水水头埋深一般为3~11m。
施工期间应加强进行承压水水头观测,确保基坑安全。
拟建场地地下水属潜水类型,水位主要受大气降水及地表水影响,设计时按常年地下水位0.5m计算。
地下水对混凝土无腐蚀性。
雨水顶管位置主要在2、3、3t层地基土中,顶管施工时为确保顺利进行,针对不同的土层采用相应的施工方法。
二、主要施工技术2.1成品管的选型与设计目前顶管用的管材型号有企口管、T型钢套接口管和F型钢套接口管三种。
大口径长距离曲线顶管对接施工技术
摘
要: 文 以杨 高 中路 电力 隧道 工程 为 例 , 该 对大 口径 长距 离 深 大隧 道 的 曲线 顶管 对 接 施工 的设 备 选 型 、 接施 工关 键技 对
术 措施和 施工 方法 以及 安全 、 量方 面的 施工 应急措 施进 行 了探 讨总 结 。 质 关键词 : 曲线 顶管 ; 接 ; 对 轴线 控制 ; 掘进 机 ; 浆加 固 注
维普资讯
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“ME ”06城 市道桥 与防 洪》 国高峰 论坛专辑 20 年7 S DI20( ( 全 06 月第 4 期
大 口径 长距 离 曲线 顶 管对 接施 工 技术
徐 飞, 王剑 锋
( 上海市第一市政工程有 限公 司, 上海市 2 0 8 ) 0 0 3
成本 、 管材强度 、 施工条件及顶管设备 等综合 因素 的影 响 , 顶程距离 有一定制约。 顶管对接施工技术 的运用主要有 两种情 况 :一是受地面条件 限制 无
法在 中间设置 接收井 ,采用两 台顶管掘进机进 行 地下 顶 管 对 接 施 工 , 现 长距 离 隧 道 的 贯 通 ; 是 实 二 在顶 管施工过程 中,由于顶管掘进机 遇到障碍物 或其他原因导致无 法继续掘进 , 方案 比选 , 经 采用 另一掘进机从隧道另一端反方 向进行顶 管对接施 工实现隧道贯通 。这里 以杨高 中路 电力隧道工程 为例 ,对大 口径长距离深大隧道 的曲线顶管对接 施工的关键技术措施和施工方法进行探讨总结 。
收稿 日期 :0 6 0— 0 2 0 — 6 1
在9 #~1#顶管施工 中 ,被阻掘进 机位于距 0
离 井 28m 的轴线处 , 据地质资料及现场取 9 根 芯反映 ,对接 区位 于灰色砂 质粉土层和淤泥质粉 质粘土层 内。 该土层 土质不 均匀 , 探测表 明建筑垃 圾 较多 , 为确保工程质量和安全 , 结合施工条件及 本工程 的施工特点 ,决定 1#反方 向顶管对接采 0 用经过 改制 的多刀盘土压平衡顶 管掘进机 。该掘 进 机 的 胸 板 上 布 设 注 浆 孔 ,顶 管 过 程 中可 以通 过 螺杆泵向开挖面 的土舱 内注入 膨润 土泥浆 ,增加 被开挖 土体 的粘性含量和易 塑性 ,改善开挖面 的 工作 状态 ;在对接施工前 可通 过注浆孑 对 对接 区 L 进行 土体 补充加 固 ; 掘进机胸板上还 预留了人孑 , L 施工过程 中可排除正 面碰 到的障碍物 ,且 对接时 施工方便 ,必要时可打开人孑 ,进行人工清 障施 L
超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法
超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法一、前言超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法是一种用于铺设管道的先进工艺,旨在解决大直径长距离管道施工难题。
本文将详细介绍该工法的特点、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。
二、工法特点超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法具有以下特点:1. 适用于大直径长距离管道的施工,可以应对复杂的地形情况。
2. 采用“S”形曲线设计,既能减小管道施工中的弯曲半径,又能保证管道的强度和稳定性。
3. 施工速度快,可以节省时间和人力成本。
4. 工法成熟稳定,经过实践验证,具有可靠性和可行性。
三、适应范围超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下铺设河道、湖泊、高速公路等大直径长距离管道。
2. 若地下管道需穿越复杂地形,如山地、河流等,并需要保证管道稳定性和强度。
四、工艺原理超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释,实现管道施工的理论依据和实际应用。
五、施工工艺超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 地面准备工作:包括勘测、地质调查、复核等。
2. 管道制造:根据设计要求制造管道,并对管道进行检查和测试。
3. 十字公路准备和施工:准备和施工十字公路,为后续顶管作业做好准备。
4. 顶管施工:采用顶管机具进行施工,通过推进液压缸逐段推进管道。
5.支撑体维护:设立支撑体,保证管道的稳定性和安全性。
6.管道质量检测:对施工后管道进行质量检测,确保施工质量符合设计要求。
7. 管道防腐保温:对管道进行防腐、保温处理,延长使用寿命。
六、劳动组织超大直径长距离“S”形曲线顶管施工工法需要进行合理的劳动组织,包括工人配备、工作班次、作业安排等,以确保施工进度和施工质量。
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。
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长距离曲线顶管的技术处理摘要:长距离、多曲线顶管是顶管的前沿技术,目前长距离曲线顶管各国尚处于研究发展阶段,曲率半径过小的曲线顶管受施工工艺和技术水平限制,还不能实施。
长距离曲线顶管在顶进过程中很容易偏离原有轨道,顶管内部的施工环境较差是影响施工进度的重要原因之一。
关键词:顶管、测量施工、纠偏、通风顶管施工是顶管铺管技术的一种,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。
曲线顶管是顶管工程的前沿技术,它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。
一曲线顶管可以避免在不可开挖地段设置工作井,减少工程投资。
曲线顶管包括平面曲线和竖向曲线以及三维空间曲线。
长距离、多曲线顶管是顶管的前沿技术,目前长距离曲线顶管各国尚处于研究发展阶段,曲率半径过小的曲线顶管受施工工艺和技术水平限制,还不能实施。
管道的一次顶拖长度和弯曲半径的大小与土质、管径、顶力有很大的关系。
而管道能否按设计路线顶进测量是关键。
一.长距离曲线顶管的施工特点和易出现的问题长距离、多曲线顶管施工特点:(1)工作井至接收井距离较长,一般在500 m以上,管线由二个以上不同曲率半径的曲线组成。
(2)曲率半径大小由管径、管节长度决定,即管径大的顶管只能采用大曲率半径,在一般情况下,直径2 700以上顶管曲率半径不能小于500 m。
(3)适用于闹市区,车流量大,交通繁忙,且道路不直的路下排水工程。
(4)施工周期较长,速度较慢,适用于工期相对宽余的地下管道铺设工程。
长距离、多曲线顶管施工易出现的问题:一次顶进距离太长,顶进参数(土压力、顶进速度、出土量)较难控制,易于引起管内渗漏,造成地面异常沉降发生;曲线处,管节接触面间受力不均匀,易压碎管缝处混凝土,或管缝粘连不均匀,产生脱节;曲管轴心较难掌控,纠偏频繁,对地面沉降影响较大;管线长,管内潮湿,光线暗淡,测量容易产生较大误差;中继间设置相对较多,中继间增压油泵在潮湿不通风的环境下工作,电机易发热、油泵主塞头容易损坏。
二.长距离曲线顶管的测量施工和纠偏1.长距离曲线顶管的测量施工曲线顶管工程的施工是用可靠的平面和高程控制系统作保证,在施工阶段测量工作其主要任务是为工作井构造物现场定位、放样、安装、以及为施工顶进指向服务.故施工时要求测量工作应遵守从整体到局部的原则,曲线顶管施工测量是一项细致的工作它需要有足够的精度,否则就会给整个工程质量带来隐患.要特别注意对管底、检查井底标高复测,并定期复测施工用水准点以防由于控制点的变化而使施工发生返工现象.为检核和提高高程传递精度,在由地面向井下两个水准点传递时,采用两次仪器高进行观测,由不同的仪器高所求得的井下水准点高程的不符值不超过5 mm时取平均值.高程传递采用悬挂钢尺法,即在井中悬挂一把50 m钢尺,钢尺零段放入井中,并在该段挂一个15 kg重锤.在地面和井下各安置一台水准仪和水准尺观测3次,每次在同一时刻在钢尺上读数,同时量取地面及井下的温度,则井下水准点高程按下式计算.H地下=H地面+a-[(r1-r2)+Δt+ΔL]-b式中:H地面为地面水准点高程;a, b分别为地面水准尺和井下水准尺的读数;r1,r2为地面和井下钢尺的读数;Δt,ΔL为钢尺的温度改正数和尺长改正数.在施工过程中应特别注意从以下几个方面进行控制复核或旁站式观察:①曲线顶管轴线测定、建立工作井中心定位的平面控制;②施工水准测量,建立曲线顶管的高程控制;③顶进设备的安装和架设测量.并特别注意基坑工程中的定位和放样,严格进行基坑模板尺寸的检查、对于桩位的放样有条件尽可能采用坐标法放样,以保证顶进设备建立在正确位置,从而使基坑建造符合工程质量检测要求.曲线顶管的测量是曲线顶管的关键技术问题。
长距离、多曲线顶进时因管内外无法通视,因此必须改变常规的施工测量方法,经纬仪需要进管,但管道在施工过程中是不断向前移动的,因此测站的坐标也是在不断变化的。
要在测站坐标不断改变的情况下,随时随地指出管道前进方向,解决的办法有:1)管道内布置多台全站仪,依靠全站仪的优势,在短时间内通过计算机确定每站经纬仪的方向,指出管道顶进方向;2)管道内设置一台普通经纬仪,一个觇标,二者均布置在工具管的后部。
工具管上的标尺、经纬仪、后视觇标三者间保持一定的距离,并与管道固定,随管顶进而跟进。
经纬仪、后视觇标的中心坐标是根据事先测定的实际管轴线计算所得,工具管上的测点座标查设计轴线可得。
依靠这三者的关系就可算出管道的顶进方向,并由经纬仪指向。
管轴线的测定需要一台全站仪,管道每顶进数10 m,测定一次工具管后的管轴线,并输入计算机。
施工中可以根据顶进距离,推算出三者的即时坐标,通过计算机的运算就能指出工具管顶进方向;3)测量对曲线顶管的轨迹控制是至关重要的。
由于在曲线顶管的管内,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。
所以如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,我们开发了国内第一套顶管自动引导测量系统。
该系统由顶管工作井下一台固定于仪器墩上的自动全站仪[T1)及固定于井壁上的二个后视点(PI和PR)组成顶管贯通测量地下导线的起始基准点,按连续导线形式随顶管顶进的长度和线形,在管道内固定安置若干台自动全站仪(T2、T3…)及棱镜。
由离机头最近的全站仪最后测量固定安置于机头内的棱镜P1、P2的坐标,然后归算求得当前机头位置中心P0的坐标(X、Y、Z)。
所有全站仪均与安装于机头内的工业计算机(1PC)通过专用双向通讯电缆连接。
每一台全站仪的测量均按照由IPC机,然后由IPC机进行数据处理,并与设计图的管道中心轴线比较,在计算机屏幕上显示机头中心当前的位置,左右偏差、上下偏差、机头旋转角、10m内的机头中心轨迹线,当前机头位置的里程及测量的时间。
每测得一次机头的坐标,图形就刷新一次,“机头当前位置图”字体颜色改变一次,显示新值。
以三台全站仪,每刷新一次测量约4分钟。
系统周而复始进行测量,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。
图一、自动测量系统布置简图2.长距离曲线顶管纠偏管道偏离轴线主要是由于作用于工具管的外力不平衡造成的,外力不平衡的主要原因是:(1)推进的管线不可能绝对在一直线上;(2)管道曲面不可能绝对垂直于管道轴线;(3)管节之间垫板的压缩性不完全一致;(4)顶管迎面阻力的合力不一定与顶管后端推进顶力的合理重合一致;(5)推进的管道在发生挠曲时,沿管道纵向的一些地方会产生约束管道挠曲的附加抗力。
上述原因造成的直接结果就是顶管的顶力产生偏心。
顶进施工中应随时监测顶进中管节接缝上的不均匀压缩情况,从面推算接头端面上的应力分布状况及顶推合力的偏心度,并据此调整纠储幅度,防止因偏心度过大面使管节接头压损或管节中部出现环向裂缝。
直线顶管的纠偏,一般是通过掘进机的一组纠偏液压系统来完成的。
但是对曲线顶管,仅仅依靠掘进机的一组纠偏装置难以满足要求,尤其是S形曲线和曲率半径较小的情况更难满足纠偏要求。
所以采取了以下措施;1)纠偏特殊管图二、纠偏特殊管在掘进机后面的几节成品管设计成纠偏特殊管。
即在普通管的尾部预留油缸槽,放置起曲油缸,以便顶管进入曲线段时,可以同时启用机头纠偏油缸和起曲油缸,并把木垫逐步垫到设计厚度,形成整体弯曲弧度开始起曲。
纠偏特殊管的数量根据曲率半径确定,一般为3~4节。
纠偏特殊管适用于大中口径的管子,可以节约设备成本,而对小口径,因结构的限制,应把掘进机设计成具有多节纠偏的钢壳,来满足曲线顶进要求。
顶进中的方向控制可采用以下几种措施;(1)严格控制挖土,两侧均匀挖土,左右侧切土钢刃角要保持吃土lo cm,正常情况下不允许迢挖;(2)发生偏差,可采用调整纠偏千斤顶的编组操作进行纠正,要逐渐纠正,不可急于求成,否则会造成忽左忽右;(3)利用挖土纠偏,多挖土一侧阻力小,少挖土一侧阻力大,利用土本身的阻力纠偏,(4)利用承压壁顶铁调整,加换承压壁顶铁时,可根据偏差的大小和方向,将一例顶铁楔紧,另一例顶铁楔松或留1—3cm的间隙,顶进开始后,则楔紧一例先走,楔松一侧不动,这种方法很有效,但要严格算担顶进时楔的松紧程度,算握不好客易使管道由于受力不均而出现裂缝。
以上这些措施在顶进施工中可以同时采用,也可单独使用,主要根据具体情况采取相应的措施。
三.顶管通风施工技术在长距离顶管中,通风是一个不容忽视的问题。
因为在长距离顶进过程的时间比较长,人员在管子内要消耗大量的氧气,久而久之,管内就会出现缺氧,影响作业人员的健康。
另外,管内的涂料,尤其是钢管内的涂料会散发出一些有害气体,也必须用大量新鲜空气来稀释。
再有可能在掘进式及土压式中表现较为明显。
还有,在作业过程中还会有一些粉尘浮游在空气中,也会影响作业人员健康,最后钢管焊接过程中有许多有害烟雾,它不仅影响作业人员健康,而且也影响测量。
所有以上这些问题,都必须靠通风来解决。
就通风的形式,常用的有三种,鼓风形式、抽风形式和鼓风抽风组合形式。
鼓风式通风是把风机置于工作井的地面上,且在进风口附近的环境要好一些,把地面上的新鲜空气通过鼓风机和风筒鼓到掘进机或工具管内。
鼓风式通风的缺点一是通风距离不长,二是被驱散的混浊空气会经过整个管道一直到达工作坑内。
如果这种空气相对密度比较大则容易沉积在工作坑的底部。
抽风式通风是将抽风机安装在工作坑的地面上,把抽风管道一直通到挖掘面或掘进机操作室内。
因为风机在抽风时产生负压,所以所用风管最好采用玻璃钢或硬塑料管,而不宜采用软管。
这样,风管的成本较高。
在中继间和基坑中活动的地方,最好采用可伸缩和弯曲的波纹状管道。
另外,它对风机也有特殊要求,风量要大,负压要高,这样才能获得满意的效果。
如果要获得较为理想的通风效果,必须采用组合式通风。
组合式通风的基本形式有长鼓短抽和长抽短鼓。
参考文献[1] 余彬泉.陈传灿.顶管施工技术.北京:人民交通出版社[2] 吕志涛.地下结构工程.东南大学出版社.2008[3] 朱合华.地下建筑结构.中国建筑工业出版社.2006[4] 《给水排水管道工程管道结构设计规范》(GB 50332-2002).北京:中国建筑工业出版社.2002。