泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡法顶管施工工法
泥水平衡法顶管施工工法一、前言作为一种被广泛应用的施工工法,泥水平衡法顶管施工工法在城市地下管线建设中发挥着重要的作用。
其独特的工艺优势和施工效率被越来越多的应用于各类地下管线的施工过程中。
本文将对泥水平衡法顶管施工工法进行详细介绍,以期为读者提供一定的知识和参考。
二、工法特点泥水平衡法顶管施工工法是利用液压力和刀盘切削力推进管道的一种施工工法,具有以下特点:1.无需开挖大面积基坑:使用泥水平衡法顶管施工工法不需要像传统地下管线施工一样需要开挖大面积的基坑。
2.施工环境干净卫生:使用泥水平衡法施工管线的过程中,由于其不需要大面积的挖掘和开挖,同时施工车辆等设备可以通过其他道路进出施工现场,因此施工环境可以保持干净卫生。
3.施工效率高:使用泥水平衡法顶管施工工法可以大大提高施工的效率,从而缩短施工周期,减少市政建设对交通的影响。
4.适应范围广:使用泥水平衡法顶管施工工法可以适用于各类管道的施工,如排水管道、污水管道、天然气管道等。
三、适应范围泥水平衡法顶管施工工法适用于以下范围:1.施工管道:地下排水管道、污水管道、天然气管道等。
2.管径范围:200mm至3000mm。
3.管道长度:200m至500m。
四、工艺原理泥水平衡法顶管施工工法的实现,主要依靠液压、给土、掘进三个环节相互配合。
施工过程中,使用推进筒将刀盘和液压弹簧装置连接,将切削力传递到施工管道上,随着刀盘的滚动,切削出的土方通过机器吸取,沿着管道作用力的方向输送出来。
五、施工工艺泥水平衡法顶管施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1.安装刀盘和推进筒。
2.掘进切削土方:施工机器将刀盘插入土中,利用液压压力推进切割,同时运用泥浆力来输送割出的土方。
3.加固管道:经过地下管道施工后,需要采用多种形式对管道进行加固。
六、劳动组织泥水平衡法顶管施工工法的劳动组织需要注意以下问题:1.需要对施工人员进行相关的培训和指导,同时需要对施工现场进行保护。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法泥水平衡顶管施工工法一、前言泥水平衡顶管施工工法是一种常用于地下建造施工中的技术,特殊适合于地下管道、隧道等工程的施工。
本文将详细介绍泥水平衡顶管施工工法的各个环节和步骤。
二、工法介绍2.1 工法概述泥水平衡顶管施工工法是一种通过控制水压平衡土壤压力的施工方法。
它主要包括顶管机械的选择、开挖及管片安装等环节。
2.2 工法原理泥水平衡顶管施工利用泥水平衡系统维持土层稳定,通过推进顶管机械将管片逐个安装在开挖的土层中。
三、工法步骤3.1 工地准备在施工前,需要对工地进行勘测、布置场地,并确定工地安全措施。
3.2 设备准备准备所需的泥水平衡顶管机械及配套设备,并对其进行检查、测试及维护。
3.3 开挖阶段按照设计要求,利用顶管机械在地下开挖沟槽,同时进行支护工作,确保施工过程中土壤的稳定。
3.4 进管片阶段在开挖的同时,将管片逐个安装至顶管机械,通过推进机械将管片推进到设计位置。
3.5 管片连接在管片推进的过程中,需要进行管片的连接工作,确保管片的密封性和强度。
3.6 拆除顶管机械当管片推进到目标位置后,需要拆除顶管机械,并进行后续工作。
四、工法注意事项4.1 安全措施在施工过程中,必须加强安全意识,严格执行相关安全规定,做好施工现场的安全防护工作。
4.2 施工质量控制对于管片的安装和连接,需要进行严格的质量检查,确保施工质量达到设计要求。
4.3 环境保护在施工过程中,要注意保护周围环境,合理利用资源,避免对生态环境造成不良影响。
五、附件列表1. 泥水平衡顶管机械设备清单2. 工地布置图纸3. 施工安全措施文件六、法律名词及注释1. 泥水平衡施工许可证:指在进行泥水平衡施工前,需要从相关部门获得的施工许可文件。
2. 《建造施工安全法》:指中华人民共和国国家法律,规范建筑施工中的安全管理及责任追究。
泥水平衡法顶管施工工艺工法(一)
泥水平衡法顶管施工工艺工法(一)【引言概述】泥水平衡法顶管施工工艺工法是一种常用的地下管道施工方法,以其具有环保、高效、经济等特点受到广泛应用。
本文将从五个方面介绍泥水平衡法顶管施工工艺工法。
【正文】一、顶管施工前的准备工作1. 确定施工方案:根据工程要求和地质条件,制定合理的施工方案。
2. 勘察工程现场:开展地质勘察,确定顶管的起止点和穿越路径。
3. 地下管线的检测:检测地下管线的位置和走向,避免施工期间损坏管线。
4. 施工条件的准备:准备施工所需设备、材料,保证施工条件满足要求。
5. 安全措施的落实:制定安全计划,设立警示标志,确保施工过程中的安全。
二、顶管施工的主要步骤1. 地面开挖:根据设计要求和地质情况,在地面开挖出适宜的工作坑。
2. 安装顶板支撑系统:设置钢托架或悬挂链、液压支架等,稳定顶部土体。
3. 沉管下沉:将顶管逐段下沉入地下,使用沉管机器控制下沉速度和方向。
4. 泥浆充填:在顶管的上部封闭区域,通过注入泥浆,实现均衡施工。
5. 约束架的安装:设置约束架或固定架,保持顶管在正确的位置和姿态。
三、顶管施工过程中的控制措施1. 土层稳定:通过合理的顶板支撑系统,控制土体坍塌,保持施工现场的稳定性。
2. 泥浆控制:控制泥浆的密度和粘度,确保顶管施工过程中的泥浆平衡。
3. 沉管过程控制:通过沉管机器的操作,控制下沉速度和方向,保证施工的准确性。
4. 顶管位置监测:采用传感器等监测设备,实时监测顶管的位置和姿态。
5. 安全控制:做好安全警示标志,加强现场监督,确保施工过程中的安全性。
四、质量和安全控制1. 管身质量控制:严格按照设计要求进行施工,保证管身的质量。
2. 泥浆质量控制:对泥浆进行实时监测,确保泥浆的质量符合施工要求。
3. 安全控制:加强现场安全管理,落实好安全措施,确保施工过程中的人员安全。
4. 施工过程记录:做好施工记录,包括施工时间、施工参数等,为后续工作提供依据。
5. 施工质量检验:对顶管施工的质量进行检验,确保工程质量符合要求。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法1. 泥水平衡顶管施工工法的基本原理1.1 泥水平衡顶管施工工法是用泥水平衡顶管机施工的一种顶管施工工艺。
它在施工时通过进水管向顶管机刀盘后的泥水舱内供给一定比重、一定黏度、一定压力的粘土及其他添加剂和水混合而成的泥水,让其在顶管机挖掘面上形成一层泥膜,并以泥水舱内泥水的压力来平衡挖掘面上的土压力和地下水压力,同时又是通过排泥管把顶管机刀盘切削下来的土砂变成泥水输送到基坑地面上的一种顶管施工方法。
1.1.1 泥水平衡顶管机刀盘都设有面板,其开口率多在20%以下。
1.1.2 通常供给的泥水会因土质的不同而要求有不同黏度、比重等,比重须控制在1.03~1.30 之间。
1.1.3 泥水平衡顶管机在保持泥水压力的稳定方面有两种结构形式:一种是通过进水泵和排泥泵的排量直接来控制,另一种是通过设在泥水舱后气压室内的压缩空气来控制。
由于压缩空气是一只气体弹簧,这就使泥水压力的控制更精确、更稳定。
1.1.4 泥膜是防止地下水和土舱内泥水之间串通的屏障,必须始终保持它的有效性。
1.1.5 泥水压力通常设定得比地下水压力高20kPa。
2. 泥水平衡顶管施工工法适应的范围和土质:2.1 泥水平衡顶管施工工法适应的范围2.1.1 适用于靠近江、河、湖、海这些有水源的地方;2.1.2 尤其适用于作业人员无法进入的小口径顶管;2.1.3 适用于覆土深度大于1.5 倍管外径的条件下施工;2.1.4 适用于地下水位高和地下水压波动比较大的的条件下施工;2.1.5 适用于长距离顶管施工;2.1.6 适用于除粘性土以外的地下水水位以下的场合施工。
2.2 泥水平衡顶管施工工法适应的土质2.2.1 适用于各种粘土和N 值小于50 的砂土;2.2.2 适用于砾径小于20mm,砾石含量不大于30%的砂砾土;2.2.3 有破碎功能的顶管机适用于它所描述的土质范围。
2.3 泥水平衡顶管施工工法不适用于渗透系数大和卵石含量多的砂卵石地层。
泥水平衡法顶管施工工法 (2)
泥水平衡法顶管施工工法一、前言泥水平衡法顶管施工工法是隧道工程中的一种经典施工方式,该工法可以高效、快捷地完成较长、较深的隧道施工。
本文将介绍泥水平衡法顶管施工工法的特点、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、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点该工法可以保证地面地表、建筑物和管线不受损害,途中不需要明挖,不需要进行深耕或深挖工程。
该工法需要的工作空间小、噪声小,排放物少,对环境影响较小。
施工速度快,可有效节省施工时间和费用。
三、适应范围该工法适合于软土地层、砂土地层和卵石层的隧道施工,特别适合于在地下厂房、桥梁、道路等高密度建筑区域内进行隧道施工。
该工法引入现代技术元素,为隧道工程提供了全新的施工方式。
四、工艺原理泥水平衡法顶管施工工法主要采用了碎土施工原理、现场拼装和悬浮液平衡控制的工程技术。
具体施工过程如下:首先,通过钻探、采样和测量方法等,对施工区域的地质条件、土质结构等进行详细的分析和评估。
接着,选择适当的泥浆液体、管道、推力桶和其他设备,并进行现场组装、焊接和安装工作。
在施工现场,首先钻探出一条傍道,将顶管和其他设备通过傍道、隧道连接,形成一个完整的顶管系统。
在顶管系统前方的土层中钻探出斜孔,将推力桶和管道安装在这些孔的最末端,然后开始施工。
在实际施工过程中,设备操作人员通过操作推力桶和水泥浆泵控制管道的推进和回收,控制液压推进机构将液压马达或电机等能量推送到管道中的推进头上。
同时,对孔洞中的土壤进行打浆,将泥土与水混合在一起,形成一种稀泥状的液体。
通过推力桶进行推进、液压马达驱动管道前进、推进机构通过钢绳将管道推进,同时使土体向管内输送,由于在泥土和泥浆的作用下,管道的摩阻才有所减小,才能利用推进机构进行顶推,使管道前进。
当管道前进时,通过沉降仪、管道管底、工作人员对隧道顶部的变形进行监测,并进行实时调整和控制,以确保管道整体稳定性。
当顶管机推进至目标位置后,可进行涂抹、混凝土注浆等工艺。
泥水平衡法顶管施工工法
泥水平衡法顶管施工工法泥水平衡法顶管施工工法是一种常用的地下管道施工技术,具有诸多优点。
本文将就该工法的特点、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、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
一、前言泥水平衡法顶管施工工法是一种应用较广的地下管道施工技术,它采用了泥浆作为施工中的平衡介质,克服了传统顶管的一些不足之处,被广泛应用于城市地下管线建设和修复工程。
二、工法特点泥水平衡法顶管施工工法具有以下特点:1. 施工过程中无需开挖大面积的地面,能够最大限度地减少对周围环境的影响。
2. 适用于各种地质条件,如坚硬地层、软土地层和水下工程等。
3. 可以施工较长距离的管道,提高了施工效率。
4. 施工过程中无需大量的人工,减少了劳动力成本。
5. 施工过程中可控性较强,能够实时调整施工参数,确保施工质量。
三、适应范围泥水平衡法顶管施工工法适用于各类地下管道的建设和修复,特别是以下情况:1. 城市地下管道建设,如给水管道、排水管道、燃气管道等。
2. 河道、湖泊、海域等水下管道建设。
3. 土地利用有限的地区,如市区环境下的地下管道建设。
4. 复杂地质条件下,如软土层、淤泥层等。
四、工艺原理泥水平衡法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进行分析,采取一系列的技术措施,使施工过程达到理想的效果。
其中,主要包括以下几个方面:1. 施工前的地质勘测和设计,确保施工过程的安全和稳定。
2. 选择合适的泥浆配方,根据地质条件和施工要求调整泥浆的比例和成分。
3. 采用合适的顶进推力和管道阻力,在施工过程中维持泥浆的平衡状态。
4. 控制施工速度和施工准确度,确保施工过程的质量和精度。
5. 施工过程中的监测和调整,对施工参数进行及时调整,保证施工过程的稳定。
五、施工工艺泥水平衡法顶管施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:进行地质勘测和设计,确定施工参数和泥浆配方,准备好所需的机具设备。
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。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法一、引言泥水平衡顶管施工工法是一种常用的地下工程施工方法,主要用于城市地下管道、隧道和地下通道等工程的建设。
该工法通过控制土层的沉降和进度,保证地面及地下结构的稳定性,同时减少对周围环境的影响。
本文将从施工工法的原理、步骤和应用范围等方面进行详细介绍。
二、泥水平衡顶管施工工法的原理泥水平衡顶管施工工法是指在施工过程中通过控制土层的沉降与推进速度之间的平衡,使地面和地下结构保持稳定。
其主要原理如下:1. 泥水平衡:在施工过程中,通过在管道顶部注入特制的泥浆,形成一个稳定的泥浆溶胶层。
这个泥浆溶胶层与周围土层之间形成水平力的平衡,从而有效控制土层的沉降。
2. 钢管推进:通过机械设备将顶管推进到设计位置,并在管道后方进行扩孔和排水操作。
这样可以保持土体的湿度和稳定性,避免管道施工过程中的净土坍塌。
三、泥水平衡顶管施工工法的步骤泥水平衡顶管施工工法包括以下几个主要步骤:1. 现场准备:施工前需要对施工区域进行调查和勘测,确保顶管轨道的设计和施工区域的稳定性。
同时还需要准备好所需的设备和材料。
2. 泥浆处理:在施工现场建立泥浆处理系统,用于处理需要注入顶管的泥浆。
泥浆需要具备一定的黏性和稳定性,以保证泥浆溶胶层的形成和土层的平衡。
3. 顶管推进:使用推进机械将顶管逐渐推进到设计位置。
在推进过程中需要进行土层的探测和监测,以确保土层的稳定性和管道的安全推进。
4. 泥水平衡控制:在管道顶部注入泥浆,形成泥浆溶胶层。
同时需要控制泥浆注入的压力和速度,以维持泥水平衡,确保土层的平稳沉降。
5. 排水和扩孔:施工完成后,需要进行排水和扩孔操作,以保持管道周围土壤的稳定和湿度。
排水和扩孔操作可以有效减少土层沉降的时间,并避免管道的冲击负荷。
四、泥水平衡顶管施工工法的应用范围泥水平衡顶管施工工法广泛应用于城市地下管道、隧道和地下通道等建设项目中。
具体应用范围包括但不限于:1. 城市排水管道:在城市排水工程中,通过泥水平衡顶管施工工法可以实现快速、高效而不破坏地面交通的施工。
泥水平衡顶管施工工法(一)2024
泥水平衡顶管施工工法(一)引言概述:
泥水平衡顶管施工工法是一种常用于地下工程中的施工方法,通过控制工作面的压力平衡,使得泥浆在施工过程中能够有效地支撑周围土体,从而实现顶管的顺利铺设和施工。
本文将对泥水平衡顶管施工工法进行详细介绍和阐述。
正文:
1. 工程前期准备
a. 确定施工工艺和方法
b. 进行施工现场勘察和地质勘探
c. 制定施工方案和设计施工参数
d. 准备施工所需的设备和材料
2. 施工前的准备工作
a. 搭建起重设备和辅助设备
b. 充分清理施工现场,确保安全
c. 设置泥水循环系统,保证施工顺利进行
d. 进行顶管的定位和标注
3. 泥水平衡施工过程
a. 进行干挖和盾构施工准备
b. 注入泥浆,调整泥浆的性能参数
c. 在顶管上设置压力平衡系统,控制泥浆的压力
d. 进行顶管的铺设和固定
e. 调整泥浆和压力平衡系统的参数,保持平衡状态
4. 施工中的质量控制
a. 监测泥浆的性能参数
b. 监测顶管的位置和姿态
c. 定期进行泥浆样品的采集和检测
d. 修正施工参数和控制系统,保证施工质量
5. 施工后的收尾工作
a. 拆除设备和清理施工现场
b. 对顶管进行后续处理和检验
c. 总结工程施工经验,完善施工方案
d. 形成施工报告和档案,提供工程验收依据
总结:
泥水平衡顶管施工工法是一种可靠、高效的施工方法,广泛应用于地下工程中。
通过合理的施工准备、严格的施工过程控制和科学的质量控制,可以保证顶管施工的质量和进度。
在今后的实际施工中,需要根据具体项目的特点和要求,灵活运用该工法,不断探索创新,提升施工效率和质量。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法泥水平衡顶管施工工法是一种针对城市地下管道施工的技术方法。
它通过使用泥浆平衡管,以减少地上对施工地点造成的影响,保证城市交通的正常运行。
本文将分别介绍工法的特点、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、经济技术分析和工程实例。
一、前言随着城市的发展和建设,地下综合管网的建设日益增多,对于施工工法的需求也在提高。
泥水平衡顶管施工工法在城市交通繁忙的地区施工时具有独特的优势,可以降低施工对城市交通造成的影响。
二、工法特点泥水平衡顶管施工工法具有以下特点:1. 对土体破坏小:施工过程中使用的泥浆与地下土壤的稳定性相近,减少了土体的破坏,保护了地下管道的完整性。
2. 对环境影响小:施工过程中产生的污水通过处理后可以回用,减少环境污染。
3. 施工速度快:相对于传统的开挖法,泥水平衡顶管施工工法可以大大缩短工期,提高施工效率。
三、适应范围泥水平衡顶管施工工法适用于以下情况:1. 需要在地下挖掘综合管道的地质条件较差的区域。
2. 有较高的环境和社会要求时,需要减少对周边环境和交通的影响。
3. 地面上有珍贵或敏感建筑物、路面或其他设施需要保护的情况。
四、工艺原理泥水平衡顶管施工工法的原理是通过控制泥浆的流动和压力来稳定地下土壤,从而实现顶管施工。
具体的工艺步骤包括:掘进开始前进行地质勘测和设计,然后通过顶管机具进行泥浆注入和排出,通过对管道的推力进行推进,最后进行管道的固化和连接。
五、施工工艺泥水平衡顶管施工工法的施工过程分为以下几个阶段:站洞准备、掘进准备、管道掘进、管道固化和管道连接。
具体的施工工艺包括:利用顶管机具掘进站洞,进行泥浆注入和排出,对管道进行推进,最后进行固化和连接。
六、劳动组织泥水平衡顶管施工工法的劳动组织包括:施工人员、工程管理人员、机具操作人员、泥浆处理人员等。
各个职责之间需要有明确的划分和合作,以确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备泥水平衡顶管施工工法需要使用的机具设备包括:顶管机、泥浆注入泵、泥浆排出泵、泥浆处理设备等。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法泥水平衡顶管施工工法是一种现代化的非开挖管道施工方法,具有高效率、高质量、低成本等优点。
本文将详细介绍泥水平衡顶管施工工法的原理、施工流程、技术要点以及安全注意事项等方面。
一、概述泥水平衡顶管施工工法是通过控制泥水平衡来维持挖掘面稳定,从而进行管道顶进的施工方法。
该方法适用于各种土质条件下的管道施工,特别是复杂地质条件下的管道穿越工程。
二、施工流程泥水平衡顶管施工工法的施工流程包括以下环节:1、设计阶段:根据工程要求和地质条件,设计顶管的规格、长度、角度等参数,并确定顶管的工作坑和接收坑位置。
2、工作坑施工:在工作坑范围内进行土地开挖、支护和地面处理等工作,为顶管设备的安装提供基础条件。
3、顶管设备安装:根据设计要求,安装顶管设备,包括泥水平衡顶进系统、泥水处理系统、管道系统等。
4、顶进施工:在顶管设备运行正常情况下,开始进行顶进施工。
施工过程中,需要根据地质条件和顶进阻力等因素,不断调整泥水平衡参数,确保顶进顺利进行。
5、管道连接:顶进完成后,进行管道与接收坑之间的连接工作,完成整个管道施工。
6、验收阶段:进行工程验收,确保管道施工质量符合要求。
以某城市给水管道施工为例,该工程采用泥水平衡顶管施工工法,顶管直径为1.2米,顶进长度为500米,角度为30度。
通过控制泥水平衡参数,成功完成了管道顶进施工,提高了施工效率和质量。
三、技术要点泥水平衡顶管施工工法需要掌握以下技术要点:1、泥水平衡测试:在施工前,需要对泥水平衡系统进行测试,确保其正常运行。
测试方法包括泵压测试、泥水浓度测试等。
2、顶管施工控制:在施工过程中,需要对顶管的行进速度、方向、轴线偏差等进行实时监测和控制。
对于不同土质条件,需要采用不同的顶进方式和泥水平衡参数。
3、泥水处理:在施工过程中,需要对泥水进行处理,包括去除杂质、调整泥水浓度等。
处理后的泥水可用于土地回填、道路修建等工程。
4、安全监控:在施工过程中,需要对地面、地下和设备等方面进行安全监控,防止出现塌方、设备故障等风险。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法1. 适用范围泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石,也适应强风化岩等恶劣地质条件下的室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。
泥水平衡顶管一般适用于管径D400~2400mm的管道施工,由于泥水平衡顶管顶距长、不需降水、能很好控制地面隆沉、施工安全等特点,并可适用于各类复杂地质条件,因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法,可达到良好的效果。
2. 工艺原理及方法泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压力来平衡土压力和地下水压力的一种顶管施工方法。
其基本原理是由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面,再经井内旁通压力调整阀及调整排泥泵转速来调整进水压力大小,使其平衡地下水压及挖掘面土压力,尽量使掘进机刀盘在平衡压力下工作,从而可防止由于挖掘面的失稳,造成地面沉降或隆起。
3. 施工流程及操作要点3.1 施工流程施工流程如图3.1-1所示。
图3.1-1 施工流程图3.2 操作要点3.2.1 施工准备泥水平衡顶管施工前应编制详细的施工组织设计,其中施工方案应包括以下内容:(1)施工依据、内容、范围施工方案应依据经过批准的工程文件,按照经过批准的地勘资料进行工艺设计;施工方案应明确施工内容和范围并绘制施工现场平面布置图。
(2)顶管设备选择泥水平衡顶管机有多种类型,应根据不同的地质条件选择适用的机型,以达到良好的顶进效果。
NPD-B型泥水平衡顶管机可用于通常意义上的泥水平衡,也可用于全岩石顶管机,是一种全土质顶管机。
NPD-B泥水平衡顶管机的关键是如何保住泥水仓内的泥水不让其流失。
为此该设备采取三个保水措施:第一、在刀盘上加两块面板,减小刀盘的开口率,隔断大部份泥水流失的通道以保水;第二、在面板上设计注浆孔,向挖掘面上注入粘土泥浆,让泥土仓内的把透水性好的粗砂变成不透水性的泥沙以保水;第三、施工过程中把进水泥水的比重设定在1.15~1.20之间,漏斗粘度在45~55秒之间(到施工时视情况经试验确定一个最佳值),让它形成较结实的泥膜以保水。
大直径长距离泥水平衡顶管施工工法
大直径长距离泥水平衡顶管施工工法1. 引言泥水平衡顶管施工工法是一种在地下施工中常用的方法,特别适用于大直径长距离地下管道的铺设。
本文将介绍大直径长距离泥水平衡顶管施工工法的基本原理和施工步骤。
2. 基本原理泥水平衡顶管施工工法的基本原理是通过注入流体(通常是泥浆)到顶管和地层之间的空间中,使管道顶部形成一定的浮力,以抵消管道自身的重力和外界土层的压力。
通过控制流体的压力和流动速度,可以保证施工过程中的稳定性和安全性。
3. 施工步骤3.1 设计和准备工作在施工前,需要进行详细的设计和准备工作。
包括确定管道的直径、长度和施工路线,选择合适的泥浆类型和注入设备,以及制定施工计划和安全措施等。
3.2 安装顶管机首先需要安装顶管机,通常包括顶管推进机和泥浆处理设备。
顶管机应根据工程条件和实际需要进行选择和调整,以确保施工的顺利进行。
3.3 预备工作和管道定位在施工前,需要对施工现场进行预备工作和管道定位。
预备工作包括清理施工现场、铺设施工道路和搭建施工设施等。
管道定位则需要根据设计要求和地质条件确定具体位置和角度。
3.4 注入泥浆在管道顶部开设注入泥浆的口,然后通过泥浆处理设备将泥浆注入到管道和地层之间的空间中。
泥浆的注入压力和流动速度应根据实际情况进行调整,以保证施工过程的稳定性和安全性。
3.5 推进顶管在泥浆注入的同时,使用顶管机推进管道。
顶管机通过推进力和泥浆浮力的共同作用,将管道逐步推进到目标位置。
3.6 断头和固结当达到设计长度或目标位置后,停止推进顶管机。
然后进行断头和固结工作。
断头是指将顶管机与已经施工好的管道分离,固结则是指用适当的方法将管道固定在地层中,以确保施工品质和安全性。
3.7 后续工作完成顶管施工后,需要进行后续工作,包括清理施工现场、进行管道连接和测试、填充回填材料等。
这些工作是施工过程的重要环节,也是保证施工质量和工程安全的关键。
4. 施工注意事项在进行大直径长距离泥水平衡顶管施工时,需要注意以下事项: - 确保设计和施工计划的准确性和合理性; - 严格按照施工规范和安全措施进行施工; - 确保泥浆的质量和正确使用; - 定期检查和维护施工设备,确保其正常运行; - 注意施工现场的环境保护和生态平衡等。
泥水平衡法顶管施工工法(2)
泥水平衡法顶管施工工法一、前言泥水平衡法是一种常用的顶管施工工法,通过在地下开挖的同时注入水泥浆来维持管道周围土层的稳定,从而实现管道安装的一种技术。
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、经济技术分析以及提供一个工程实例。
二、工法特点泥水平衡法是一种无顶管施工的方法,相较于传统的挖开式施工方法,其主要特点包括:1. 土层稳定控制:通过注入水泥浆来控制地下土层的稳定,减小地表对地下施工的影响。
2. 施工隧道支撑:通过注入水泥浆来形成环状支撑结构,确保施工过程中隧道的稳定性。
3. 土层回填:施工完成后,通过注入水泥浆回填土层,恢复地表的平整度。
4. 适应性强:这种工法适用于各种土质条件,无论是软弱土层还是高硬岩层都可以进行管道安装。
三、适应范围泥水平衡法适用于以下场景:1. 城市地下管线:可以用于城市地下管线的敷设,包括给水、排水、燃气等管线。
2. 高速公路和铁路:可以用于高速公路和铁路的通道建设,用于电缆、通信线路等的敷设。
3. 隧道工程:适用于隧道工程中的电缆敷设和管道安装。
4. 水利工程:可以用于水利工程中的渠道、水管的敷设。
四、工艺原理泥水平衡法的工艺原理可以通过以下几个方面进行解释:1. 注浆稳定土体:通过注入水泥浆,在管道周围形成一层固化的土体,增加土体的自重和抗剪强度,从而保证管道安装过程中的稳定性。
2. 控制土层沉降:通过正常的挖土操作和注浆操作,使土体的沉降均匀分布,减小地表沉降的影响。
3. 管道定位:通过注入水泥浆形成的环状支撑结构,可以控制管道的位置和方向,确保安装精度。
4. 回填土层:施工完成后,通过注入水泥浆回填土层,填充空隙,恢复地表的平整度。
五、施工工艺泥水平衡法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 器械准备:检查机具设备的工作状态,确保施工正常进行。
2. 土方开挖:根据施工图纸要求,使用挖掘机等机械设备进行土方开挖,并保持开挖现场的稳定。
泥水平衡式大中型口径顶管施工工法
泥水平衡式大中型口径顶管施工工法一、前言泥水平衡式大中型口径顶管施工工法是一种在城市地下工程中广泛应用的技术,它可以有效地解决复杂地质条件下的地下施工难题。
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、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点泥水平衡式大中型口径顶管施工工法具有以下特点:1. 采用液压平衡原理,通过控制泥浆的压力来平衡顶管下沉时土质的阻力,实现顶管的连续推进。
2. 施工过程中,通过注入泥浆来稀释和搅拌土壤,形成一种泥土颗粒与水质分离的糊状物质,使土壤成为可流动的液体,从而减小了土体的阻力,提高了顶管的推进效率。
3. 工法灵活,适应性强,可以实现不同管径、不同地质条件下的顶管施工。
4. 施工过程中对环境影响小,降低了对地表和地下设施的破坏。
三、适应范围泥水平衡式大中型口径顶管施工工法适用于以下地质条件:1. 软土地层:例如淤泥、黏土等,可以通过合理的泥浆配比和注浆压力来控制土体的流动性,实现顶管的顺利推进。
2. 硬岩地层:在硬岩地层中,可以通过钻具的旋转和锤击作用,以及高压注浆来破碎岩石,实现顶管的推进。
3. 水下地层:在水下地层进行施工时,可以采用水压平衡原理,通过压力控制泥浆的流动性,减小水流对顶管推进的阻力。
四、工艺原理泥水平衡式大中型口径顶管施工工法的工艺原理是基于液压平衡原理和土壤液化原理。
当施工机械启动时,通过管道向顶管注入水泥浆来控制土壤的流动性,形成一种泥土颗粒与水质分离的糊状物质,使土体成为可流动的液体。
顶管下沉时,通过控制泥浆的压力,使其与土体的阻力达到平衡状态,实现顶管连续推进。
五、施工工艺泥水平衡式大中型口径顶管施工工法包括以下几个主要施工阶段:1. 土层勘探:对工程区域的地质条件进行勘探,确定顶管的布置方案和施工工艺。
2. 顶管预制段的制作:根据设计要求,在地面上对顶管进行预制,包括连接件的预制和阀门的安装。
3. 顶管推进施工:将预制好的顶管段逐个推进到地下,通过注入泥浆并控制压力,实现顶管的连续推进。
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泥水平衡顶管穿越施工工法冯大永倪宏源曾士伟历明马鹏程1.前言随着管道建设的发展,管道在穿越高速公路、铁路、建筑物等特殊地段时,传统的人工掏土顶管施工,因易坍塌、效率低、受周边环境制约等缺点越来越不适合于现场施工,泥水平衡顶管施工属于机械化、长距离顶进施工技术,在我国近年来逐步得到推广和应用,泥水平衡顶管施工则切实解决了施工中受地形限制、顶管长度限制、施工安全、环境污染等传统顶管存在的各项问题。
本工法对施工技术操作要求较高,主要体现在对顶管设备操作、排泥系统的操作、注浆系统的操作都比较严格。
泥水平衡顶管的主要设备有:泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水处理设备、压浆系统等。
2.工法特点该工法层次清楚,操作简便,运行可靠,便于掌握,可以对复杂的地下情况作出快速反应。
顶管在地面操作,安全、直观、方便。
适用土质范围广,软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。
施工精度高,上、下、左、右可纠偏,最大纠偏角度达°,并可作较长距离顶进。
对管体周围的土体扰动较小,地面沉降小,道路交通及构筑物相对安全。
操作坑内施工环境较好,采用泥水输送弃土,没有吊土、搬运土方,施工无安全风险。
施工噪音小,对周围的环境影响小。
3.适用范围泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石,也适应强风化岩等恶劣地质条件下的石油管道、室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。
由于泥水平衡顶管顶距长,只要控制好降水措施,就能很好控制地面隆沉、施工安全等特点,并可适用于各类复杂地质条件,因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法,可达到良好的效果。
4. 工艺原理泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力,采用机械掘进技术。
工艺原理为:当接通机头刀盘电动机的电源开关时,刀盘就被驱动并以均匀速度对土体进行切削,刀盘可以根据土压自动前后移动,在顶进中起机械支撑开挖面的作用,维持挖掘面的土压。
通过刀盘切削,将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入泥水仓,土将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入机头泥水仓内,由供水管向泥水仓内供水,泥土在泥水仓内与泥水混合成泥浆后,再由排泥管道排到泥浆池,泥浆经沉淀或分离后泥水可重复利用,残渣外运;掘进过程通过调节循环水压力用以平衡地下水压力。
在切土、排泥时同步采用等压油缸持续顶进套管,同时通过机头内设置的4处纠偏油缸进行纠偏,在顶进过程中,加注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用。
5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程,见图。
图施工工艺流程图测量放线 工作坑施后背墙施导轨安装主顶油缸安装顶管设备就位地貌恢复操作要点5.2.1 施工准备5.2.1.1施工前熟悉施工图纸,掌握穿越沿线的地形、地貌、建筑物、各种管线及设施情况,掌握穿越深度、穿越地质结构情况。
5.2.1.2编制施工方案,施工技术负责人对施工人员进行安全、质量、技术交底工作。
5.2.1.3施工前对顶管机、发电机、千斤顶等施工机具、设备进行检修。
5.2.1.4顶管用钢筋混凝土套管施工前进行复检,强度必须满足设计及相关标准要求。
5.2.1.5施工前根据施工现场地形地貌情况,在靠近工作坑选择合适位置开挖泥浆池,用于安装泥浆分离系统和注浆系统,泥浆池规格为10m*8m,泥浆池大小根据顶管施工的具体情况进行适当调整。
5.2.1.6施工前制作警示标牌,在顶管工作坑及泥浆池四周设置警示带警示。
5.2.2顶力计算推力的理论计算:(以Φ1800mm计算)F=F1十f2其中F—总推力Fl一迎面阻力 F2—顶进阻力F1=π*(D/2)2*P (D—管外径1.8m P—控制土压力)P=Ko*γ*Ho式中 Ko—静止土压力系数,一般取Ho—地面至掘进机中心的厚度,取最大值5mγ—土的湿重量,取m3P=**5=m2F1=***=F2=πD*f*L式中f一管外表面平均(根据顶进距离平均沙砾土)综合摩阻力,取m2D—管外径1.8mL—顶距F2=***80=。
因此,总推力F=+=。
主顶油缸选用2台300t级油缸。
每只油缸顶力控制在240t以下,这可以通过油泵压力来控制,千斤顶总推力480t。
主顶油缸采用双行程(3m)油缸,可有避免频繁增加顶铁的弊端,施工中不必更换顶铁,保证连续施工,提高功效。
5.2.3 测量放线采用基站式GPS(RTK)进行轴线定位,采用水准仪进行高程定位,并在定位轴线以外,征地范围之内设置永久测量控制桩。
5.2.4工作坑钢板桩支护施工泥水平衡顶管穿越高速公路,顶管深度一般在5-6m,因土质为粉质砂土,操作坑开挖后出现临空面,四周的土壤易发生坍塌现象,影响施工安全和质量,为防止操作坑开挖后坑壁塌方,并加快施工进度,工作坑坑壁采用拉森钢板桩支护。
该工艺是在拟开挖基坑周围沿外轮廓线预先打入钢板桩,并实现钢桩间相互咬合,最后将其相互连接而形成一个整体结构从而达到挡土目的。
首先根据设计顶进位置处进行顶进操作坑放线,工作坑长度为6m,宽度为5m,钢板桩采用拉森III型,桩长9m;钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕;钢板桩采用单独打入法,即吊升第一支钢板桩,准确对准桩位,振动打入土中;吊第二支钢板桩,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩帷幕完成。
为保证基坑安全,钢板桩上设置一道连续的工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性。
操作坑内的土方开挖必须在完成钢板桩支护整体牢固后方可进行。
土方开挖过程中挖土机机械臂不得触碰内支撑。
顶进坑底板:在挖深达到顶进坑底标高后施作底板,底板现浇30厘米厚的C20混凝土,使用Φ20双层罗纹钢,间距@200×200。
底板预留500×500×500毫米集水坑一个。
支撑:选用30#工字钢做支撑,与钢板桩焊接在一起,垂直的两道支撑间距不大于2米,最后一道支撑,距坑底米。
5.2.5后背墙施工施工中采用钢后背墙支持油缸顶进套管的反力,钢后背墙直接放置在已经支护牢固的钢板桩整体结构上,油缸顶进的反力通过钢后背墙均匀的分散到钢板桩整体结构上,因此钢后背墙安装时应与顶进路径轴线相垂直,钢后背墙与钢板桩整体支护结构中间的缝隙采用钢板垫片填塞,当钢后背墙垂直度找正后,将钢垫板与钢后背墙、钢板桩整体支护结构满焊牢固。
钢板后背墙厚度为40mm,尺寸为×。
5.2.6导轨安装导轨安装时和工作井底板预埋钢板焊牢,并用型钢支撑围牢。
导轨安装前要先复核管道中心位置,确保导轨的高程、轴线位置准确。
导轨定位必须稳固,在顶进中承受各种负荷时不位移、不变形、不沉降。
每节套管顶进完成后校对导轨高程、中线及水平,如有变化及时校正。
导轨安装应满足顶管中线和高程的要求,导轨轴线位置偏差不超过3mm,顶面高程偏差不超过3mm,两轨内距偏差不超过2mm。
两导轨应顺直|平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致。
5.2.7顶管机就位用25吨吊车吊装顶管机,将顶管机放入顶进坑内的导轨上,顶管机前端距井壁约250mm。
吊运完成后,调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中线、仰俯角、旋转角等,保证顶管机的轴线机坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持一致。
5.2.8主顶设备安装主顶设备采用两台300T双节等压油缸,油缸底盘的安装应支撑牢固,防止产生受力变形或位移。
底盘的调整的定位在将顶管机吊运至底盘导轨上后进行。
主顶油缸必须符合中线和水平要求,且要以管道中心线为轴对称布置。
主顶油缸架安装要定位准确,保证油缸受力点的位置正确,其高程和平面安装误差应控制在3mm以内。
安装在油缸架上的油缸中心误差控制在3mm以内。
主顶油缸的油路应并联,每台油缸应有进油、退油的控制系统。
主顶油缸及后背钢板泥水平衡顶管机就位5.2.9泥水系统、注浆系统的安装泥水分离系统及注浆系统应靠近工作井边,安装在地面上适当的位置,符合便投料和排放所需落差的工艺要求,可以减少排泥管路过长而产生的管路摩阻力。
注浆系统尽量使用螺杆泵以减少脉动现象,浆液应保证搅拌均匀,系统应配置减压系统。
5.2.10其它配套设备安装1、工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制,且安装漏电保护装置,工作坑及管内使用36V以下的照明设备;2、顶管机头内应设有应急照明电源,顶管机机头、工作坑及地面设备之间设置通讯联络设备。
3、工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上,应安装在独立的固定基座上,以减少重复移动和调整次数;4、使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统,对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。
5、由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新鲜,加上土体中会产生有害气体,因此,必须设置供气系统。
通风设施用一台9m3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,经过气压调节阀,将压缩空气传输至管道最前端,并将管道最前端的空气排出,进行空气循环。
5.2.11设备试运行1、所有设备安装就位后检查合格后,进行顶管机电路、油路、注浆系统的安装调试。
2、设备试运行之前,应对设备的安装,各种管线、电缆的连接进行检查,确认安装和连接无误后方可接通电源。
3、设备的试运行应遵照设备说明书进行。
通过试运转查找和消除设备可能存在的所有问题,确认其处于完好状态。
主要包括以下内容:1)不加载的情况下,电源电路开关的接通、切断工况试验的检查。
2)液压系统控制阀件的动作灵敏、正确,特别注意有无控制电路反接的现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。
3)设备润滑和密封系统供油正常,油路畅通,供油压力可在设定的范围内调节。
4)刀盘正反旋转动作正确,无异常响声。
5)纠偏千斤顶的伸缩动作正常。
试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。
6)顶进千斤顶伸缩动作正常,试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。
7)泥水处理系统、注浆系统输送泵的试运转符合设备说明书的规定。
8)对注浆管路进行加压试验和检查,保证管路畅通、无泄漏。
5.2.12顶进施工1、安装顶压环并卡牢管后端,检查顶进系统的安装是否良好,校核管线标高和方向,各方面都准备好后方可操作顶进。
2、接通电源,机头刀盘开始转动,转速由慢到快,当设备的参数稳定后,启动进出泥泵出泥,开始泥浆循环。
3、调整进出泥浆泵流量,机头刀盘的操作全部采用在管道外控制台控制,由1名操作手实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、时时监控(工具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机)。
4、顶进千斤顶,观察工作仓的土压力表,调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡,当进泥和吸泥泵稳定工作时,调节进泥和吸泥的泵量,使工作仓内应保持一定压力,仓内泥水压力应与地下水压力相平衡,泥水压力过大,地面隆起;泥水压力过小,地面沉陷,所以控制顶进与出泥的速度相当关键。