人工掘进式顶管施工方法

人工掘进式顶管施工方法

1 前言

顶管施工位于—－－————－－—-－---———－———得东南侧,北临新园路与—-——－-——-,东临二号路,西邻--—-——-—－－-－－－－—-用地。为配合现场施工时雨水排放，需施工排出厂外得雨水管道，管道出场地后穿过新园路进入路北侧得市政排水渠。考虑到新园路为厂区主要道路，且来往车辆频繁，为了减少管道施工对道路通行与对现场环境得影响.经过专家组评审,决定采用人工掘进式顶管施工得方法进行施工。排水管道采用钢筋混凝土顶式排水管,

管径DN20０0mm，管线长度为６0米。

2 工法特点

顶管施工就就是非开挖施工方法，就是一种不开挖或者少开挖得管道埋设施工技术。顶管法施工就就是在工作井内借助于顶进设备产生得顶力，克服管道与周围土壤得摩擦力，将管道按设计得坡度顶入土中,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。其原理就是借助于主顶油缸把管道直接从工作井内穿过土层一直推进到接收井内，埋设在工作井与接收井之间。

非开挖顶管施工采用油压驱动,可以在很深得地下敷设管道,施工时噪音远远小于开槽式敷设管道,噪音以及震动都很小,几乎没有地盘沉降得现象,对周遭得影响降低到最小程度,无需隔断交通;可以安全得穿越铁路、街道等建筑障碍物,而且在较深得埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。

特别适用于大中型管径得非开挖铺设.具有经济、高效，保护环境得综合功能。这种技术得优点就是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物;不破坏环境；不影响管道得段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。

3 适用范围

该技术广泛用于城市地下给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等各种管道得非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡与地面任何建筑物。人工掘进式顶管施工适用铺设距离在100m以内得地下管道,地质土层水分较低,无大块岩石并易于挖掘得土层中。

4 工艺原理

顶管施工工艺原理就就是在所施工得管线间制作一个工作井与一个接收井，借助油缸得推力，把要施工得管道分次、分节从工作井顶进到接收井得一种不需

要开挖路面得铺设地下管道得施工方法。顶管施工可根据ＧB 50268-２008《给

排水管道工程施工及验收规范》条进行。

5 工艺流程及操作要点

顶管施工工艺流程如下:

施工准备→进场→工作井施工→提升设备安装→靠背安装→导轨安装→开洞门施工→顶进设备安装→顶进→接口压浆封闭→试水→交工.

工作井施工

工作井就是顶管施工得工作场所.其位置可根据以下条件确定：

１、单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；？

2、考虑地形与土质情况,有无可利用得原样土做后背;

3、工作井与可能穿越得管线，建筑物要有一定安全距离；?

4、距水、电源较近得地方;？

５、工作井不影响地面交通等。?

工作井得尺寸

1、工作井应有足够得空间与工作面，保证下管、安装顶进设备与操作间距，井底长、宽尺寸可按如下公式计算：单

位：m

Ｗ=D+(～) （)

式中:W──工作井底宽度；

D──被顶进管外径。

2、底长可按如下公式计算：

Ｌ＝Ｌ1+L2＋L３+Ｌ4+L5 （）式中?：Ｌ──工作井底长;

L1──管子顶进后，尾端压在导轨上得最小长度，一般留;

L2──每节管子长度;

L3──出土工作间隙,根据出土工具确定，一般为~；

L4──液压油顶长度;

L5──靠背所占工作井厚度。

本工程工作井为直径6m得现浇混凝土工作井.

工作井施工

1、工作井施工工艺流程：

施工准备→场地平整→测量放样→开挖第一模→绑扎钢筋→立外模→灌注第一节及砼养护→开挖第二、三模→基底清理→封底→浇筑底板砼→灌注顶盖

板。

本工程得工作井场地地质条件一般，开挖临近交通要道,工作井开挖过程中必须采取可靠得挡土措施。工作井采用机械开挖,人工护壁施工。本工程中得工作井与接收井为现浇混凝土结构,工作井施工可见下图：

图顶管工作井施工

图顶管施工工作井

图顶管施工接收井

提升设备安装

本工程采用DN２000钢筋混凝土顶式排水管，每节管长度为2米，单节管重约8吨，现场选用１6吨单轨吊作为钢筋混凝土顶式排水管下管与土方外运得提

升设备。提升设备安装可见下图：

图提升设备安装

靠背与导轨安装

本工程中靠背采用现浇C35混凝土墩作为液压油顶顶进时得工作靠背。靠背高度为倍液压油顶外筒体直径,厚度为米。导轨安装就是一项关键工序，其位置准确与否与导轨高程得精度直接影响管子得顶进质量。本工程中导轨采用2０＃槽钢，安装后得导轨顺直、平行、等高，其纵向坡度与管道设计坡度一致,导轨应牢固,不得在使用过程中产生位移或过大变形。根据管道设计标高与中心线，调整导轨面控制误差在5mm以内,调整导轨中心线与管道中心线偏移误差在5mm 以内。靠背与导轨安装完成后,在工作井底浇筑混凝土至导轨顶上表面，作为顶管施工工作面,靠背与导轨安装可见下图，

图靠背与导轨安装

开洞门施工

靠背与导轨安装好后,在工作井壁上画出管道施工位置，并用风镐对工作井

内壁进行人工凿除.施工过程见下图:

图开洞门施工

顶进设备安装

根据本工程施工得钢筋混凝土顶式排水管,选择两个2５0吨得液压油顶作为顶进设备,液压油顶安装应确保其着力中心位于管道总高得四分之一处，且不小于靠背高度得1／３,并与管道中心线在同一垂直面上,两个液压油顶中心线与管道中心线对称，即其合力方向应与管道、中线一致，且各油顶得油管应并联在一起。顶铁安装后,其轴线应与管道平行、对称，顶铁与导轨接触得一面不得

有泥土、油污。顶进设备安装见下图：

图顶进设备安装

顶进

开洞门施工完成，且顶进设备调试完成后，可开始混凝土得顶进工作。

下管

利用提升设备将第一节管子下到导轨上,管道中心线依据设计图上得位置而定，前端与后端得高程应符合设计要求。下管施工可见下图：

图钢筋混凝土顶式排水管下管

土方开挖

１、人工挖土时,管前挖土一般应在管内操作,以确保安全，土质容易塌方时必须随挖随顶,液压油顶及出土工作时得操作，均应听从挖土人员得指挥，不得擅自蛮干.土方开挖可见下图.管前挖图就是保证管道质量与管上建筑安全得关

键,挖土应遵循下列规则:

１)一般顶管地段,如果土质量好，可超越管端30~５0cm；

2)在不允许土质下沉得地段，管子周围一律不得超挖；

３)在一般顶管地段,管外皮上顶允许超挖,但下面13５°范围内不得超挖。

图管前土方开挖

管道顶进

1、第一节管下到导轨上后,应测量管子得中线及前后端得管底高程,确认合格后方可顶进.第一节管子作为工具管，其顶进方向得准确度就是保证整段顶管