顶管施工中中继间的设置及闭合措施
顶管中继间施工技术

顶管中继间施工技术(1)中继间设计中继间是解决长距离顶进施工顶力过大最有效的措施之一。
本工程顶管中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式钢结构件。
中继间的密封结构采用双道径向可调的橡胶密封,另增加二道馒头形橡胶止水圈。
双道径向可调的橡胶密封用于中继间伸缩时密封装置,在双道径向可调的橡胶密封圈之间设置4只注油孔,以减少橡胶圈的磨损。
一道馒头形橡胶止水圈用于顶管结束以后,切割法兰和拆卸二道径向可调的橡胶密封时的临时防水。
在密封配合面应经过立车的精加工,并经过抛光处理,涂抹润滑脂。
若在顶管过程中出现局部漏浆现象,也可以在端面设置一道盘根和法兰止水的应急措施。
中继间出厂前应进行验收工作,主要检查项目有关键部分尺寸、精密度、油封耐压压力以及防腐涂层等。
每套中继环安装16只500KN双作用油缸,总推力8000KN,油缸行程为500mm。
为提高工程的可靠性,在每套中继环处设一台三柱式液压动力机组,该液压泵具有耐高压的特性,尤其适用于中继间使用。
启用时一名操作人员就可控制。
(2)中继间的间距确定本工程中继间设置根据建设规范,“顶管工程施工规程”DG/TJ08-2049-2016 中7.5.5的要求,第一道中继间宜布置在顶管机后方20-50m的位置。
又根据7.5.6条规定以后的各环中继间布置按照下式计算确定;()()32'S k F F Df π=-式中,S'=中继间的间隔距离(m);F3=控制顶力(kN);F2=顶管机的迎面阻力(kN);f =管道外壁与土的平均摩阻力(kN/m2),宜取2~5;D =管道外径(m);k =顶力系数,宜取0.5~0.6。
根据上述计算公式,结合我公司以往钢顶管的施工经验,中继间间距布置:对各顶进区间,第一套中继间布置在机头后方50m 位置,以后在岩石段每间隔约80m 布置一套中继间,在中砂层每间隔150m 布置一套中继间。
(4)施工后的中继间处理顶管机进入接收井后,对中继间预留的注浆孔压注双液浆,以防止外侧泥浆通过中继间渗漏;确保中继间前后段和中继间内壳和外壳之间压密注实。
长距离顶管施工中继间的分布(2篇)

长距离顶管施工中继间的分布一直被认为是一个重要的问题,对于顶管施工的效率和质量有着重要的影响。
在本文中,我们将介绍长距离顶管施工中继间的分布问题,并提出一种基于最优路径算法的优化方法。
一、长距离顶管施工中继间的分布问题的背景长距离顶管施工是一种常见的施工方法,它被广泛应用于各种地下工程,如城市给水、给排水、燃气、电力等。
在顶管施工中,为了保证施工的连续性和顺利进行,通常需要设置一定数量的中继间。
这些中继间的位置布置对于施工的进度和质量具有重要影响。
因此,如何合理布置中继间成为一个关键的问题。
二、长距离顶管施工中继间的分布方法1.经验法经验法是一种常见的中继间分布方法,它基于施工经验和实际情况进行布设。
一般来说,经验法以中继间的距离为基准,根据地下管线的走向、施工条件和需求来判断中继间的数量和位置。
然而,经验法往往没有系统的理论依据,容易受到主观因素的影响,布置结果往往不够合理和优化。
2.最优路径算法最优路径算法是一种基于数学模型和优化理论的中继间分布方法。
它通过建立地下管线网络模型和中继间分布模型,利用最优化算法求解出最佳的中继间布置方案。
最优路径算法的核心思想是通过计算地下管线网络的最短路径和最小费用来确定中继间的位置和数量。
最优路径算法通常包括以下几个步骤:(1)建立地下管线网络模型。
首先,需要获取地下管线的参数和拓扑结构,包括管线长度、管径、材质、埋深等信息。
然后,根据这些参数和拓扑结构,建立地下管线网络模型,将地下管线表示为节点和边的集合。
(2)确定施工要求和约束条件。
要确定地下管线施工的要求和约束条件,包括距离限制、管线走向、施工时间等。
这些约束条件将对中继间分布产生影响。
(3)选择最优化算法。
最优路径算法有很多种,如Dijkstra算法、Floyd算法、A*算法等。
根据实际情况选择合适的最优化算法。
(4)求解最佳中继间布置方案。
在最优化算法的基础上,通过迭代计算得到最佳的中继间布置方案。
钢顶管管节增设中继间施工工法

钢顶管管节增设中继间施工工法钢顶管管节增设中继间施工工法一、前言钢顶管是一种常用的管道工程施工材料,适用于各种类型的管道铺设。
在某些情况下,为了克服地形起伏和其他障碍物,需要增设中继间以实现管道的连续铺设。
本文将介绍一种钢顶管管节增设中继间施工工法,旨在提供实际工程中的指导和应用。
二、工法特点该施工工法的特点是简单、灵活、高效。
通过设置中继间,可以实现大跨度的管道铺设,从而减少了现场焊接工作的数量和工作强度,并提高了施工效率。
此外,该工法还保证了系统的完整性和可靠性。
三、适应范围该工法适用于各种类型和规格的钢顶管铺设,特别适用于跨越山谷、河流、高速公路等地形崎岖的场地。
同时,该工法适用于各种管道介质,如天然气、油品、水等。
四、工艺原理该工法的基本原理是通过增设中继间来实现管道的连续铺设。
具体包括以下几个步骤:1. 在已铺设的管道末端焊接顶节,并设置合适的伸缩节以适应地形变化。
2.在中继间选定位置,在地下挖掘沟槽,确保泥土的承载力和稳定性。
3. 沟槽底部垫设合适的垫层,以提供足够的支撑。
4.在沟槽中布置合适的铺底支架,并进行调整以保证支架的水平和垂直度。
5. 将中继间的高度调整至适当位置,并通过相邻的管节进行焊接连接。
6. 按照设计要求进行管道的继续铺设,并加强中继间与管道的连接部位。
7. 确保中继间的固定和稳定,以保证管道的完整性和稳定性。
五、施工工艺1. 前期准备:了解地形条件和设计要求,确定中继间的位置和数量。
2. 挖掘沟槽:按照设计要求,在中继间位置挖掘合适的沟槽。
3. 布置支架:根据设计要求,在沟槽底部布置合适的铺底支架,并进行调整和固定。
4. 管件制作和连接:根据实际情况,制作合适的管件,并在中继间的连接部位进行焊接。
5. 管道铺设:按照设计要求,连接好的管件进行管道的继续铺设,并加强中继间与管道的连接部位。
6. 固定和保护:确保中继间的稳定和管道的完整性,并进行相应的固定和保护措施。
顶管注浆孔中继间方案

顶管注浆孔中继间方案顶管注浆孔中继间方案顶管注浆孔是在地下隧道工程中常用的一种工法,其作用是加强地层的稳定性、防止地面沉降和渗漏,保证隧道工程的安全性。
在实际的工程中,由于地层的复杂性、注浆孔数量的众多,注浆孔中继间的距离也会很长,因此需要合理设置方案来保证注浆的质量和效果。
1. 中继间距的确定注浆孔中继间距一般根据注浆材料的性质、注浆孔的布置及地层情况等因素综合考虑确定。
具体地说,可以采用以下几种方法来确定中继间距。
(1)注浆孔布置图法通过注浆孔布置图,结合地质资料和现场勘查数据,初步确定注浆孔的布置,并计算出各中继间距离。
根据实际情况,调整中继间距离,使注浆材料能够顺利流通,避免死角和漏注的情况发生。
(2)注浆材料的流动性试验在实验室中进行注浆材料的流动性实验,通过实验结果确定中继间距。
在实验过程中,需要模拟实际注浆孔的布置和地层条件等,确保实验结果的准确性。
(3)摸底注浆法摸底注浆法是利用注浆孔的互通性,在一定条件下,通过初期注浆孔与后期注浆孔之间的流通性,确定中继间距。
具体实现时,先注浆一段时间,观察前期注浆孔是否喷漏,根据结果来进行后期注浆孔的布置,最终得出合理的中继间距距离。
2. 中继间方案的选择为了保证注浆的质量和效果,需要合理设置中继间方案。
下面列举几种典型的中继间方案。
(1)直接续通方案直接续通方案是指将两个注浆孔直接续通,形成无缝连接。
这种方式能够保证注浆材料的质量和均匀性,适用于注浆孔中继间距较小的情况,能够有效地减小注浆孔中继间的质量损失。
(2)转角式中继间方案转角式中继间方案是指当注浆孔的布置形成一个拐角时,需要采取转角式中继间方案。
该方案能够保证注浆材料顺利流通,并减少因拐角而导致的注浆孔未能充分填充的情况出现。
(3)T型衔接式中继间方案T型衔接式中继间方案是指当注浆孔之间呈直线排列时,需要采取该方案。
该方案能够保证注浆材料的均匀性和流通性,确保注浆孔之间的质量损失最小。
长距离顶管施工中继间的分布

长距离顶管施工中继间的分布在工程项目中扮演着重要的角色。
中继间的布置与规划对顶管施工的顺利进行具有重要影响。
本文将通过探讨长距离顶管施工中继间的分布的目的、原则和实施方式,来深入了解相关内容。
一、目的中继间的分布就是为了实现大跨度顶管施工过程中的顺利进行。
它的主要目的有以下几点:1. 达到施工及时报告的要求。
中继间作为施工现场的重要节点,通过布置中继间可以实现对施工过程的及时监控和报告。
这有助于项目管理,以便及时解决问题和调整施工进度。
2. 节约施工成本。
中继间的合理布置可以减少施工中的阻力和阻碍,从而提高施工效率和减少施工成本。
合理的中继间布置可以实现施工设备和工人的最佳利用。
3. 保证施工质量。
中继间的分布可以确保施工质量的控制和监督。
通过中继间,施工人员可以及时发现工程质量问题,并采取相应的措施进行修复。
二、原则在长距离顶管施工中,中继间的分布应遵循以下原则:1. 布置合理,保证施工效率。
中继间的位置应根据顶管施工的实际情况进行布置,以最大限度地提高施工效率。
合理的布置可以使施工过程中的设备和工人流动更加顺畅,减少工作的重复和浪费。
2. 保证施工安全。
中继间的布置应考虑施工安全因素。
中继间应远离危险区域,以避免意外事故的发生。
灭火设备和应急设备也应配备到中继间,以应对意外情况。
3. 遵循施工进度。
中继间的布置应与整个工程项目的施工进度相一致。
它应根据施工的需求和顺序进行布置,以保证施工的连贯性和顺利进行。
三、实施方式为了实现长距离顶管施工中继间的合理分布,可以采取以下实施方式:1. 实地勘测。
在开始顶管施工之前,应进行详细的实地勘测。
通过实地勘测可以确定施工现场的具体情况和限制条件,为中继间的布置提供准确的基础数据。
2. 制定布置方案。
根据实地勘测的结果和施工要求,制定中继间的布置方案。
该方案应考虑施工效率、安全和施工进度等因素,确保方案的可行性和实用性。
3. 进行现场调整。
在实施方案之后,还需要进行现场调整。
长距离顶管施工中继间的分布范本

长距离顶管施工中继间的分布范本是在长距离顶管施工过程中,为了保证施工的顺利进行,需要在施工中设置中继间。
中继间是指在整个施工线路中,为了提供实时监测和管控,将一条长距离的顶管施工线路划分成若干个小段,并在每个小段的起点和终点设置中继间。
下面是一个分布范本的示例,用于描述如何在长距离顶管施工中设置中继间。
1. 施工线路划分首先,需要根据实际情况对整个施工线路进行划分,将其分成若干个小段。
划分的依据可以是施工的难度、地形条件、技术要求等因素。
每个小段的长度一般不宜过长,可以根据具体情况确定。
2. 中继间设置在每个小段的起点和终点位置设置中继间。
中继间一般包括监控室、操作室、仓库等设施,用于对施工进行实时监测和管控。
中继间的数量和布局要根据具体情况进行合理安排,保证其覆盖整个施工线路,并能够及时响应问题。
3. 中继设备安装在每个中继间内,需要安装相应的设备,包括监测设备、通讯设备、控制设备等。
这些设备可以用于监测施工过程中的各项参数,例如温度、压力、流量等,实现对施工过程的实时监测和控制。
4. 数据传输与处理在中继间之间需要建立联网通信系统,将各个中继间的数据进行传输。
可以使用有线通信或者无线通信,根据施工线路的具体情况选择合适的通信方式。
传输的数据包括监测数据、控制指令等。
5. 人员配置每个中继间都需要配置相应的人员,用于监控和管控施工过程。
人员包括工程师、技术人员、操作人员等。
他们需要负责监测每个中继间的设备运行情况,及时发现并解决问题。
6. 故障处理在施工过程中,难免会出现各种故障,例如设备故障、通信故障等。
中继间的人员需要及时响应并处理这些故障,确保施工的顺利进行。
以上就是关于长距离顶管施工中继间的分布范本的一种描述,希望对您有所帮助。
如果需要详细了解相关内容,请联系专业人员进行咨询。
顶管中继间施工技术

顶管中继是一种在城市地下施工中常用的技术。
该技术主要用于将地下管线连接起来,实现城市基础设施的完善和扩展。
本文将详细介绍顶管中继间施工技术,包括其原理、施工过程、注意事项等内容。
1. 原理顶管中继间施工技术是一种通过钢管将两段管道连接起来的方法。
在顶管施工过程中,先在已有的管道两端各设置一个小孔,然后通过顶管机器将钢管插入小孔中,并将两端与原有管道进行连接。
通过这种方式,可以实现管道的延长和连接,从而满足城市基础设施建设和改造的需求。
2. 施工过程顶管中继间施工技术的具体步骤如下:2.1 准备工作:确定顶管施工的起点和终点,并进行现场勘察,确定施工方案和施工图纸。
2.2 设置小孔:根据设计要求,在两段管道的连接处设置小孔,确保能够顺利插入钢管。
2.3 钢管插入:使用顶管机器将钢管插入小孔,并通过旋转和推动的方式将钢管连接到原有管道上。
2.4 确认连接:在钢管插入到位之后,使用探测工具进行确认,确保钢管与原有管道之间的连接紧密可靠。
2.5 填充空隙:在钢管连接完成之后,需要利用填充材料填充钢管与原有管道之间的空隙,确保施工质量。
3. 注意事项在顶管中继间施工过程中,需要注意以下事项:3.1 安全施工:施工过程中,要注意安全措施的落实,确保工作人员的人身安全。
3.2 施工材料:选择优质的钢管和填充材料,确保施工质量和连接的可靠性。
3.3 施工设备:使用专业的顶管机器和探测工具,确保施工过程的顺利进行。
3.4 环境保护:施工过程中要注意环境保护,合理排放废弃物,减少对周边环境的影响。
总结:顶管中继间施工技术是一种连接地下管道的常用技术,在城市基础设施建设中起到了重要作用。
通过钢管的插入和连接,实现了管道的延长和扩展,满足了城市基础设施建设的需求。
在施工过程中,需要注意安全施工、优质材料和设备的选择,并关注环境保护的问题。
顶管中继间施工技术的应用将进一步促进城市基础设施建设的发展。
顶管注浆孔中继间方案(3篇)

顶管注浆孔中继间方案引言:随着城市化进程的不断推进,地下管网的建设和维护成为城市发展的重要一环。
顶管技术作为一种地下管线施工方法,因其施工速度快、环境污染小等优势,得到了广泛应用。
然而,在顶管施工中,注浆孔的打凿与注浆成为了一个难题,特别是在复杂地质环境下。
因此,本文拟提出一种____年顶管注浆孔中继间方案,旨在解决顶管注浆孔施工技术难题,促进顶管施工的顺利进行。
一、技术背景和现状顶管施工过程中,为了防止地下水和泥土的侵入管道,需要在管道周围进行注浆处理。
然而,传统的注浆孔施工存在一些问题,例如施工难度大、工期长、环境污染等。
目前,一些新型的注浆孔施工技术已经出现,例如水平扩孔注浆孔施工技术、注浆管中继技术等。
顶管注浆孔中继间方案(2)1.设计思路:基于上述技术背景和现状,我们提出了一种顶管注浆孔中继间方案。
该方案主要包括以下四个步骤:注浆孔打凿、注浆孔中继、注浆管固定和注浆。
2.注浆孔打凿:在顶管施工之前,首先需要根据设计要求,在管道周围打凿注浆孔。
在传统的施工方法中,通常使用钻机进行孔的打凿。
但是,由于地质环境的复杂性,打凿孔的效率和质量往往无法满足要求。
因此,我们建议使用水平扩孔注浆孔施工技术。
该技术通过插入注浆器并注入高压注浆材料,可以迅速打凿孔洞并填充注浆材料,从而达到加固管道周围土体的目的。
3.注浆孔中继:在注浆孔打凿完成后,为了保证注浆效果,需要进行注浆孔的中继。
传统的注浆孔中继技术使用注浆管进行注浆。
但是,由于注浆管长度受限,无法满足较深孔洞的注浆需求。
因此,我们提出了注浆管中继技术。
该技术利用注浆管的延伸性,通过连接多个注浆管的方式实现注浆孔的中继。
具体操作上,我们可以使用特制的连接器将注浆管连接在一起,从而实现较深孔洞的注浆。
4.注浆管固定和注浆:在注浆管连接完成后,需要进行注浆管的固定和注浆操作。
注浆管的固定可以使用钢筋网或者耐压胶带进行。
而注浆操作则可以通过注浆器进行。
注浆材料选择上,应根据具体的地质环境和管道要求进行选择。
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浅议顶管施工中中继间的设置及闭合措施【摘要】长距离顶管施工在我国市政工程的应用越来越广泛,上海青草沙原水南汇支线工程为二根钢管输水管线,沿线管线线路长且地下管线及穿越建筑物多,对顶管施工存在较大风险,长距离顶进应设置中继间,中继间的关键设置是分段克服摩阻力的一种施工技术,通过中继间将管道分段向前推进,使主千斤顶的顶力分散并使每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。
管道贯通后中继间被拆除, 对中继间闭合处容易造成管道运行的薄弱环节。
针对本工程钢管顶管中继间闭合可能出现的破坏情况提出了中继间的闭合措施, 以满足管道的正常使用需求。
本文结合顶管实际工程对顶管施工中中继间的设置及闭合措施进行探讨和阐述。
【关键词】中继间布置计算闭合措施中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:1、中继间的工作原理在顶管施工中, 随着顶进长度的增加, 顶推力将不断增大, 过大的顶推力将导致管道或者后靠背的破坏, 甚至引起顶管工作井的破坏。
克服顶推力的技术主要包括触变泥浆减阻和中继间技术等。
中继间技术, 即在长距离顶管, 特别是超长距离顶管工程中, 将顶进管道分成若干个顶进区间, 并在每个区间设置一个中继间。
每个中继间由多个均匀分布的顶推油钢、特制钢外壳、前后两个特殊顶进管道及加劲环和密封件等组成, 如图1所示。
当所需要的顶推力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或后座装置所容许承受的最大荷载时, 则需在管道上安装中继间以协助主顶工作站的顶进作业。
在顶管的工具头开始顶进施工过程中, 先由中继间按先后次序将管道向前推进油缸行程到位后, 再由主顶工作站的主顶油缸推进最后一个区间管道;这样不断地重复伸缩顶进, 一直把管道从工作井顶到接收井。
图1钢顶管中继间2、中继间设计原则钢顶管中继间的设计与使用,结合对实际顶力的分析,提出了如下的设计原则: (1) 中继间设置的设计要考虑以下几个方面的因素:①首先考虑主千斤顶最大设计顶力,不能超过顶进油缸的总顶力;②考虑管节的允许抗压强度,最大顶力压强不能超过管节的允许抗压强度;③考虑后背墙的最大允许顶力,不能超过后背墙的允许顶力;④考虑一定的安全系数,为了防止遇到各种情况必须留有充分安全的余地。
(2) 中继间设计顶力应采用同种规格且不能大于主千斤顶的最大允许顶力。
(3) 根据此段的实际地质情况,应考虑同种工艺、同种管径的顶管实测数据,尽可能详细掌握沿途顶力变化趋势。
(4) 设计时选择一个较为合理的顶力公式来确定中继间的数目;一般第一个中继间加设位置宜按中继间设计顶力的60 %计算,其余中继间的间隔宜按中继间设计顶力的80 %计算,主千斤顶所能顶推的长度应按最大设计顶力的80%计算。
3、顶进距离控制及中继间布置计算本工程青草沙南汇支线大治河路惠南段管线为2根dn1800钢管,管道自成农饲料厂西侧的j73井沿大治河路向东至惠南水厂南侧的j76井止,单线总长3470.8m,平均每段顶距约为700m;结构设计包括3座顶管工作坑,分别为j73-1、j74-1、j76井;3座顶管接收坑,分别为j73、j74、j75井。
以j73-1~73为例,单线长为738.56m 共设置三个中继间,因考虑到第一环中继间的重要性,机头至第一环为50m;第二环为300m;第三环为388.56m,具体计算如下:顶管工作井的设计允许最大顶力为4000kn,中继环允许顶力为4000kn(由18个500kn的油压千斤顶组成),对顶管工作坑的最大允许顶力、管材的允许顶力以及地质情况等因素进行综合考虑,本工程安全系数取60%~80%。
主顶控制顶力:f主=4000×80%=3200kn中继环控制顶力:f控=4000×70%=2800kn土的基本参数由于所在土层分别为③1、④层灰色沙质粉土及灰色淤泥质粉质粘土,其土质参数综合取值:γ=16.8kn/m3、c=10kpa、φ=12.5o,ht=h-1.0=12.85泥水平衡设备因机壳泥水平衡正面水压力,固r0=r土-r水=7.9 p主=r0httg2(45°-φ/2)-2c·tg(45°-φ/2)=49.33(kpa)p被=r0httg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=182.51(kpa)p设= p主+2/3(p被- p主)=138.117(kpa)1)顶力估计f=f0+f×l(f为每m管外壁摩阻力,l为管道长度)f0—封闭式工具管迎面阻力,f0=π/4·d2·p设f—考虑注浆工艺时管壁外摩阻力,直线段取 f1=1.2kn/m2 f=f1πdf0=π/4·d2·p设≈365.66kn主顶计划顶进距离:l=(f-f0)/f=300m,最大为388.56m2)第一环中继间顶进距离计算pt=r×(h+2/3×d)×tg2(45°+φ/2)=16.8×(13.85+2/3×1.836)×tg2(45o+12.5o /2)=393.148kn f1 =1/4×π×d2×pt=1/4×3.14×1.8362×393.148=1040.858knl1=(f控-f1)0.8/(πdf)=(2800-1040.858) ×0.8/(3.14×1.836×1.2)=203.311m结论:第一环中继间至顶管机头距离小于203.311m3)中继环之间(主顶至最后中继环)顶进距离计算管外壁单位长度摩助力:f =f1πd=1.2×3.14×1.836≈6.921kn/mf= f×l〈2800kn计算值:l<404.565m4、中继间闭合措施1、中继间的构造形式及其存在问题南汇支线工程采用全线钢管顶管的施工方案,两根管道总长约3.4708 km, 共分为5 个顶管区段,区段顶程为约700m。
为克服长距离顶进施工中顶推力的问题, 各区段均设置了一定数量的中继间。
本工程管道线路长, 因此所使用的中继间数量较多, 构造形式也不一致, 很易出现渗水问题, 所以必须对中继间的闭合采取严格的控制措施。
钢管顶管中继间主要包括顶推油缸、中继间前位管、中继间后位管、橡胶止水圈、加劲环、加劲板、内封板等构件, 中继间一般根据顶进过程中顶推力控制的要求制作。
南汇支线工程中典型的中继间构造形式如图2所示。
1 中继间前位管2 中继间后位管3 顶推油缸4 橡胶止水圈5 加劲环6 加劲板7 闭合焊缝 8内封板a9 连接焊缝图2 中继间构造形式在顶管施工阶段, 当主顶油缸达到其最大顶推能力时, 就需要开启中继间油缸, 进行接力顶进。
在南汇支线工程中, 中继间的总推力一般控制在9 000 kn。
中继间处的推力主要由图2中的加劲环5和加劲板6承受后传递到管道上, 加劲板6和管道间的焊缝为传递顶推力的主要受力焊缝, 而连接处的焊缝9一般均按构造设置, 焊缝高度在10~ 14mm。
由于焊缝9并非顶进阶段的主要受力构件, 在中继间制作阶段对连接焊缝的质量也未作严格控制。
但是, 当拆除加劲环5、加劲板6等临时设施后, 连接焊缝9和内封板8成为正常运行阶段主要的传力构件, 若处理不当, 将成为正常使用时的薄弱环节, 如图2所示, 中继间将可能在内封板处或者连接焊缝处产生破坏。
如若内封板的厚度太薄, 则在温度荷载或者管外水土压力作用下产生破坏。
最可能出现的则是在连接焊缝9处由于焊缝高度不够或者质量不合格, 在使用阶段各种荷载的作用下使管道在焊缝连接处产生破坏。
连接焊缝9处可能的破坏形式有3种, 分别为加劲环与顶管后位管间连接焊缝破坏、加劲环与内封板间的连接破坏和内封板与前位管间的连接破坏, 如图3所示。
图3 使用阶段可能发生的破坏形式2、中继间的闭合处理措施针对上述中继间闭合存在的问题, 为保证整条管道的正常使用, 南汇支线工程对上述中继间形式采取了严格的闭合措施, 闭合后管道的最终状态如图4所示。
1 中继间前位管2 中继间后位管3 加劲环(割除后余留)4 内封板a5 内封板b6 闭合焊缝h f17 闭合焊缝h f2 8 闭合焊缝hf3图4 中继间闭合最终状态中继间闭合实施的步骤如下:(1)、在中继间内封板的选择上, 不仅考虑顶进阶段的受力情况, 还考虑其运行阶段的受力情况, 根据最不利的工况来确定内封板的厚度。
在中继间闭合处应分析其截面的环向荷载和纵向荷载, 中继间的环向荷载包括管内水重、管道自重、管四周的土压力、管侧土体抗力及和管内水压力;中继间的纵向荷载包括温度力、管道摩阻力以及转弯处因内水压力而产生的纵向拉力等。
经计算, 南汇支线中继间的内封板厚度取为20mm。
(2)、为保证中继间闭合时的安全, 防止在拆除中继间临时橡胶止水装置后管外地下水的渗入, 必须采取注浆止水措施。
这时可利用中继间处在顶管阶段时的预留注浆孔, 向中继间前位管和内封板的环形空隙中压注双液水泥浆, 替换掉顶管时起减阻作用的膨润土触变泥浆。
注浆要均匀密实, 中继间外侧需均匀包裹, 确保管外地下水不能渗入, 为中继间闭合的后续焊缝工作创造一个相对干燥的环境。
(3)、将内封板a 与前位管焊接(闭合焊缝hf1), 焊缝高度20mm。
(4)、内封板b 按长度不小于250 mm, 厚度为20mm, 在厂内卷管后等分为6 ~ 8块, 运至现场拼接分块数量不宜太多, 尽量减少拼接焊缝。
(5)、图4中加劲环3伸入管内的部位分6~ 8等分(与内封板b 逐一对应), 逐段割除, 打磨并清理掉残渣。
(6)、内封板b 两端分别与中继间内封板a 和中继间后位管焊接, 焊缝高度20mm。
(7)、内封板b各子块间采用纵向焊缝相互焊接。
(8)、严格控制中继间闭合处各连接焊缝的焊接质量, 焊缝质量等级不应低于二级, 角焊缝高度不应低于20mm。
中继间闭合处的连接焊缝均应进行相关的焊接工艺评定, 并对焊缝进行100% 超声波探伤检测, 不合格焊缝需进行返修。
(9)、关于焊缝缺陷的处理: 凡熔深< 2mm的焊接处均判定为不合格, 并要求测出其熔深不够在焊缝熔合区的总长度。
对于搭接板熔合线上的缺陷,只要是确认未熔合均作不合格处理, 并进行返修。
(10)、中继间闭合处焊缝经超声波探伤合格后再进行管道内部防腐处理。
5、结束语青草沙水源地原水工程南汇支线工程在顶管施工中有许多不确定因素,施工前制定了相应的技术方案及应急措施,对各种不利因素进行了认真讨论和分析。
为克服长距离顶进施工中顶推力的问题, 按要求设置了一定数量的中继间。
针对在管道贯通后中继间闭合处容易成为管道正常运行的薄弱环节这一情况, 在南汇支线工程中对中继间的闭合予以了高度重视并采取了严格的闭合措施,以满足管道的正常使用需求。