浅谈顶管技术的经验

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顶管工程关键技术浅析

顶管工程关键技术浅析

顶管工程关键技术浅析顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,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。

其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。

管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。

非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。

非开挖技术是近年频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖,以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换,顶管直径DN800-4500。

通过工作井把要埋设的管子顶入土内,一个工作井内的管子可在地下穿行300米以上。

它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。

特别适用于大中型管径的非开挖铺设。

具有经济、高效,保护环境的综合功能。

这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不影响交通;不破坏环境;施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低。

该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。

它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。

采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。

一、顶管测量技术1.1测量控制网及井下测量平台的建立根据业主提供的测量控制点布置整个工程的控制网,在井周围布设一个高精度的控制网,用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点,如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。

测量平台置于井下顶管轴线上,靠近后靠背处,通过控制网将顶管测量起始点测放其上,并在井中布设2~3个稳固的后视点,以便互相校核。

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术顶管施工是市政给排水工程中常见且重要的技术之一,其主要应用于河道、溪流、湖泊等自然水体的跨越施工。

该技术通过在水下施工,避免了对水体的破坏,对保护水生态环境具有重要意义。

本文将从顶管施工的原理、施工方法、施工工艺以及常见问题进行论述和分析。

顶管施工的原理主要是通过在水下利用钢管或特殊的管材构成的顶管,将需要跨越水体的给排水管道由陆地导入水中。

经过顶管施工后,可以将给排水管道安全传送至目的地,实现地表和水下给排水系统的无缝衔接。

这样不仅可以避免对水体的破坏,还能够减少工期和工程成本,提高工程质量。

在顶管施工中,常用的方法有封闭式施工和开放式施工两种。

封闭式施工是指在水下利用密闭的机械设备将顶管推进的方法,该方法适用于较小规模的顶管跨越,且对水体的保护效果较好。

开放式施工则是通过直接在水中进行施工,将顶管吊装至跨越处的方法,该方法适用于较大规模的顶管跨越,但对水体的保护效果相对较差。

在具体的施工工艺中,首先需要进行勘测和设计,确定顶管的位置、长度和直径等参数。

然后进行施工准备工作,包括潜水员培训、设备调试和施工现场的准备等。

接下来是施工过程,主要包括顶管预制、堵塞水体、定位、顶进、拆除堵塞物等环节。

最后是施工验收和保养维护,对施工质量和环境进行检查和评估,确保工程顺利竣工和正常运行。

在顶管施工中,存在一些常见的问题和挑战,需要工程师和施工单位进行克服和解决。

一是水质和水压的影响,需要进行相应的安全预警和控制措施。

二是生态环境的保护,需要对水中的生物进行保护和迁移。

三是顶管的传输控制,需要精确计算和控制顶管的位置和倾斜度。

四是施工现场的保护,需要落实好施工现场的安全措施和环保措施。

顶管施工技术是市政给排水工程中重要的一环,其应用可以有效保护水体生态环境,提高工程质量,减少工程成本。

但在实际施工中,需要克服水质和水压影响、保护生态环境、控制顶管传输和保护施工现场等问题。

顶管施工技术总结

顶管施工技术总结

顶管施工技术总结一、引言顶管技术是一种常用于市政工程、城市地下管网建设等领域的施工方法。

通过顶管技术,可以在不破坏地面的情况下,将管道等设施铺设到地下,提高空间利用效率。

本文将对顶管施工技术进行总结和讨论,以便在实际施工中能够更好地应用这一技术。

二、顶管施工流程1.前期准备工作–制定工程方案和施工图纸–确定施工路径和施工区域–准备所需的材料和设备2.现场布置–对施工区域进行清理和平整–搭设临时围挡和安全警示标志–部署施工人员和设备3.钻孔施工–根据施工图纸确定钻孔位置和数量–使用钻孔机进行钻孔作业–定期对钻孔进行检测和维护4.导管安装–制定导管安装方案–使用顶管设备将导管送入钻孔中–控制导管的水平和竖直度5.固结和回填–在导管周围进行固结处理,增强土壤的稳定性–使用合适的填充材料进行回填,保护导管免受外界附加力的影响6.接头处理–进行导管的接头处理,确保接头的安全和可靠性7.验收和检测–对施工完成的管道进行验收和检测–进行必要的整改和修复工作三、顶管施工的技术要点1.地质勘察和分析的重要性:顶管施工前,必须进行地质勘察和分析,了解地下土层和地质情况,以便制定合理的施工方案和对策。

2.钻孔技术的掌握:钻孔是顶管施工的核心环节,钻孔的质量直接影响导管的施工质量。

因此,施工人员必须熟练掌握钻孔技术,包括钻孔机的操作、钻孔角度和位置的控制等。

3.对导管的选择和保护:根据实际情况选择合适的导管材料和规格,保护导管免受外界环境和力的影响。

对于特殊情况,可以采取附加保护措施,如使用护套或防腐涂层。

4.地下水位的控制:地下水位的控制对于顶管施工来说非常重要,过高或过低的地下水位都会对施工造成困扰。

因此,在施工前必须控制地下水位,可以采取降水处理或封堵地下水源的方法,确保施工的顺利进行。

5.施工现场的安全管理:顶管施工涉及到多个施工工序和设备的操作,因此必须严格遵守施工安全规范,加强对施工人员的安全教育和管理,确保施工过程中的安全。

浅谈顶管技术在市政给排水施工中的应用

浅谈顶管技术在市政给排水施工中的应用

浅谈顶管技术在市政给排水施工中的应用顶管技术是一种现代市政给排水施工中常用的施工技术,它主要是指利用管道顶进的方式将管道铺设到预定位置。

在市政给排水工程中,顶管技术的应用可以大大提高施工效率,降低施工难度,保证工程质量。

本文将从顶管技术的原理、应用范围、优势及市政给排水施工中的具体应用等方面进行浅谈。

一、顶管技术的原理顶管技术是一种通过控制主推力、支撑管道、适当的配合地形条件等手段,将管道通过管道的端部推进到施工现场,达到无需开挖或少开挖的情况下完成管道铺设的一种施工方法。

主要包括液压适应性、机械装备、推进管道和回填原状等步骤。

通过这种方式,可以满足市政管道铺设时的大直径管道、河底输水管道、穿越交通动线的需求,并能更好地满足环境保护的要求。

二、顶管技术的应用范围1. 市政给排水工程:包括给水管道、污水管道、雨水管道的铺设。

2. 道路施工:可以在不破坏路面的情况下进行管道的铺设。

3. 河底输水管道:适用于在河湖中铺设输水管道,不需要进行疏浚作业。

由于顶管技术可以避免对地面的破坏和大量的挖掘,因此在市政给排水工程中有着广泛的应用前景。

1. 环保:减少了大量的土方开挖,降低了土地资源的消耗。

2. 节约成本:由于少开挖,降低了施工费用,同时缩短了施工周期。

3. 安全性:由于减少了开挖,降低了施工现场的危险性。

4. 适用性广:适用于不同管径、不同地质条件下的管道铺设。

这些优势使得顶管技术在市政给排水施工中具有很大的应用价值。

1. 给水管道施工:在城市供水系统中,顶管技术可以用于新建管道和更换老化管道。

对于老旧的供水管网,由于地下管道错综复杂,采用传统的开挖方式施工会给周围环境带来很大的影响。

而通过顶管技术,可以最大限度地减少对周围环境的影响,确保供水系统的安全和正常运行。

通过以上具体案例可以看出,顶管技术在市政给排水施工中有着广泛的应用前景,可以极大地提高施工效率,降低施工难度,保证工程质量。

浅谈顶管施工技术

浅谈顶管施工技术

浅谈顶管施工技术顶管技术是近年来发展的一项用于市政施工的非开挖掘进式顶管技术。

它不影响周围环境或者影响较小,施工场地小,噪音小。

而且能够深入地下作业,这是开挖埋管无法比拟的优点。

但是顶管技术也有缺点,施工时间较长,工程造价高,技术难度大,不易掌握等。

标签:建筑工程;顶管施工;工艺特点目前世界上的顶管技术已经发展到了十分成熟的阶段,各种各样的顶管施工方式方法出现。

但是,万变不离其宗,顶管施工技术的原理都是一样的。

一般都是垂直地面做工作井,然后用高压液压千斤顶,将水泥或者钢制管道顶入地下,各种技术的差别就在于运输管道内挖掘出来的泥土,石头等渣子的方法,有人工的,有水抽式的,先进的还有遥控的。

1、顶管施工的发展及工作原理:顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。

顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。

与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

2、工艺特点及适用范围顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟,以液压为动力将钢管(含多节钢管)或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺。

2.1路下顶管,路上畅通;2.2建筑物下顶管,不影响建筑物使用功能;2.3缩短管道铺设周期,降低工程造价显著;2.4设备单一,操作简便;2.5本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品;2.6该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。

它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。

采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。

3、管道顶进方法的选择管道顶进方法是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素,经技术经济比较后确定的。

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术市政给排水工程是城市基础设施建设的重要组成部分,其中顶管施工技术是其中的一种常用技术,本文将从顶管施工技术的基本原理、施工流程、注意事项等方面进行简单介绍。

一、顶管施工技术基本原理顶管施工技术是在地面开挖出一条浅槽,然后将预制的管道在线上铺设,在起重机等设备的协助下,将管道通过人工或机械力将其逐渐下沉到给排水管线铺设位置。

其基本原理是通过控制顶管的下沉方向和速度,使其均匀地沉入浅坑中,并最终与地下管道对接。

二、顶管施工技术施工流程1、勘察:包括浅坑的位置、深度、长度,周边环境以及管道的长度、直径、材质等。

2、挖掘浅坑:按照勘察结果在需要连接的两个管道处挖掘出一条浅坑,其深度和长度应符合设计要求。

3、管道铺设:将管道按要求加密铺设在浅坑的底部,保证两端的管道与顶管施工中的顶管对接。

4、顶管注浆:在顶管的出口设置泥浆管,将导管往地下送浆压实,使顶管与管道对接密封。

5、顶管施工:将顶管装配在顶管平板上,通过升降机实现顶管悬挂在斜坡上。

然后顶管向前顶压管道,在顶管的一端连接起重机,控制起重机的升降和移动,使顶管逐步沉入地面。

当顶管到达预设位置时,通过检测设备确认顶管的位置。

6、回填:在完成顶管施工后,将浅坑回填,确保施工现场的安全。

三、顶管施工技术注意事项1、施工前需要对工程现场进行充分勘察,确保施工合理、安全。

2、施工过程中需要保证施工现场的安全,如设置安全警示牌、围挡等;3、对施工环境进行全面清理,确保施工现场净化、无污染;4、熟悉并掌握施工图纸和相关施工规格,严格按照规定操作;5、对施工设备的操作人员需要经过专业的培训,掌握相关技能。

总之,顶管施工技术是市政给排水工程中常用的技术,通过综合应用现代施工技术和管理手段,可以有效提高施工效率和质量,促进城市基础设施的建设与发展。

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术

浅谈市政给排水工程中的顶管施工技术市政给排水工程中的顶管施工技术是一种常见且重要的施工方法,主要用于解决地下管线敷设的问题。

顶管施工技术是指通过顶管机等设备,在地面上先挖好一条隧道,然后将管道从地面上推入地下,最后完成管道的敷设工作。

下面将从顶管机的类型、施工工艺、施工注意事项等方面对市政给排水工程中的顶管施工技术进行浅谈。

顶管机可以分为两种类型,分别是人工顶管机和机械顶管机。

人工顶管机是与手工挖掘结合使用的一种施工方式,适用于较小规模的管线敷设。

机械顶管机则是一种自动化施工设备,能够实现大规模、高效率的顶管施工。

在选择顶管机时,需要根据具体工程的要求和条件进行选择,确保顶管施工的顺利进行。

顶管施工过程可以分为准备阶段、隧道掘进阶段和管道安装阶段。

在准备阶段,需要对工程现场进行勘测,并根据勘测结果进行隧道的设计和规划。

在隧道掘进阶段,首先需要确定顶管机的起始位置和方向,然后根据设计要求进行土方开挖和隧道掘进。

在管道安装阶段,需要将管道从地面上推入地下隧道,并进行固定和密封工作,最后进行其他辅助设施的安装和施工。

市政给排水工程中的顶管施工还需要注意一些问题。

首先是对地下管线的保护,顶管施工时需避免对原有地下管线产生损害,可通过土壤探测和传感器等技术手段进行管线定位和识别。

其次是对地下隧道的稳定性和安全性的保证,顶管施工中需加强隧道支护和监测,确保施工过程中的安全。

还需要合理选择施工工艺和技术方案,根据工程的具体条件和要求,选择合适的施工方式和设备。

市政给排水工程中的顶管施工技术是一种常用的施工方法,能够有效解决地下管线敷设的问题。

通过选择合适的顶管机和施工工艺,合理安排施工过程,注意管线保护和隧道安全等问题,能够确保顶管施工的顺利进行,为市政给排水工程的建设提供良好的保障。

地下管道施工中的顶管技术

地下管道施工中的顶管技术

地下管道施工中的顶管技术地下管道的施工是现代城市基础设施建设不可或缺的一部分。

而在地下管道的施工中,顶管技术被广泛应用。

顶管技术是一种非开挖施工方法,通过将管道顶部推进或拉伸到地下,完成管道的铺设,避免了破坏地表的开挖施工方式,减少了对周边环境的影响。

本文将对地下管道施工中的顶管技术进行介绍和分析。

一、顶管技术的基本原理顶管技术的基本原理是利用推进装置将管道的顶部推进到地下。

推进装置通常由液压缸、推进盾构机等组成。

在施工过程中,首先需要开挖一个起始井和终点井,井口与地下顶管保持一定的距离,然后利用推进装置将管道顶部依次推进到地下,最后通过拆除与顶管相连的推进装置,完成管道的铺设。

二、顶管技术的优势1.环境友好:顶管技术采用非开挖施工方法,避免了开挖过程中对周边环境的破坏和污染。

相比较于传统的开挖施工方式,顶管技术减少了噪音、扬尘等不利于环境的因素。

2.快速高效:顶管技术施工速度快,能够提高工程施工效率。

同时,由于施工过程中对周边道路、地下设施的影响较小,可以减少施工期间的交通堵塞和对居民生活的影响。

3.管道质量可控:顶管技术施工过程中,可以实时监测管道位置,确保管道的铺设质量。

同时,顶管技术能够适应不同地质条件下的施工,提高了管道的抗压能力和使用寿命。

三、顶管技术的应用1.城市给排水管道:在城市给排水体系的建设中,顶管技术被广泛应用。

通过顶管技术,能够快速、高效地完成城市给排水管道的铺设,确保城市内各个区域的供水和排水正常运行。

2.地铁隧道:地铁隧道的施工是一个复杂且关键的工程,顶管技术在其中扮演着重要的角色。

地铁隧道顶管技术的应用,可以减少对地表的干扰,保护周围建筑物的安全,同时提高隧道的稳定性和密封性。

3.石油、天然气管道:石油、天然气等能源管道的铺设对供应链的稳定性至关重要。

顶管技术在石油、天然气管道建设中的应用,能够提高施工效率,降低施工成本,同时保证管道的安全和稳定运行。

四、顶管技术的发展趋势随着科技的不断进步和管道建设的需求增加,顶管技术也在不断发展和创新。

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浅谈顶管技术的经验我国非开挖技术的大量应用中机械顶管施工技术日渐成熟,特别是泥水平衡式顶管和土压平衡式顶管工艺已成为较为常用的顶管施工方法。

然而,顶管施工本身就是一项受地下不确定因素和外界困扰较多的高风险作业,成功率并非十分圆满。

1,从以往的顶管施工情况来看,各种如纠编失控、管道轴线或标高严重偏位、管壁摩阻力过大、顶管无法向前推进、机械故障导致掘进机中途停顿、机头遇不明障碍物难以穿越等等现象,比比皆是。

在这里,我们故且把由于技术人员操作不当而引起的管道上翘、下沉、左右大幅偏位等现象称作为“顶管人为事故”(这里不再讨论)。

而把由于受地质变化、障碍物、管材破损等造成的顶管失败现象,称作为“顶管施工故障”。

对于长期从事顶管施工的工程技术人员来说,“施工故障”其实很难避免。

这就象我们日常生活中生病一样,得了病,如何对针下药才是关键。

河南顶管施工也如此。

出现故障,如何既快又省地解决问题,才是我们所必须关注的重要议题。

2、故障类型及对策我们通常把顶管掘进机头不能最终到达接收井的现象,均称作为:顶管失败或顶管故障。

其实,在实际施工过程中,顶管掘进机头顶进途中停止不前原因较多,归纳起来有以下几种情况:•由于设计或施工前对地质情况估计不足,造成顶进过程中摩阻力过大;•由于施工中注浆减阻不理想,或因某原因中间停顿时间过长,造成管壁阻力过大;•由于管道自身强度缺陷,顶进过程中造成管身碎裂;•由于工作井井身或后壁强度不足,造成工作井后座严重开裂或变位;•由于掘进机头自身机械传动出现问题;•由于管位处出现难以逾越的障阻物等。

处理以上几种类型的故障,其对策往往与该管道所处理地质情况、地表状况、施工条件及故障起因有很大关联。

在确定一个理想的处理方案时,需仔细加以分析比较,才能对症下药,从而水到渠成。

这里提供几种处理对策供大家参考:•开天窗法:在掘进机头上方地面通过开挖而解决问题的方法;•逆套管法:在接收井反向顶进内径大于机头外径的钢管或其它管道,然后把机头从接收井拉出;•顺套管法:在工作井顶进内径大于管道外径的钢管,从而确保土体不坍塌或设法减小管壁摩阻力的方法;•内套管法:在原来的管道内顶入一支直径稍小的钢管,并与机头连接,从而达到重启机头的目的;•引导洞法:在接收井中,逆向顶入同口径管道,使两机头对接,然后此顶彼拉,达到预期目标的一种解决方法。

3、工程实例1)开天窗法:此法常用于故障机头上方地面符合施工条件,且该处地质状况亦利于开挖或进行开窗作业,它可分为大开挖法、钢板支护开挖法、沉井开窗法和钢护筒开挖法等。

实例一:Ф1000砼F管顶管工程,日本TCC-1000泥水平衡偏心破碎型掘进机头。

症状:顶段长142米,机头位于离工作井101米处时,发现操作台扭矩表异状波动,同时机内发出金属间摩擦的刺耳声音,观察排泥口,发现大量漂浮油渍。

疹断:偏心齿轮动密封件磨损,齿轮油外溢,部分泥浆水压入齿轮油箱,造成主轴承损坏。

对策:该段处于路缘绿化带上,为黄褐色粘土层,适合于开挖施工处理,且故障发生时,顶力仅为102吨,减摩注浆情况良好,建议大开挖取故障机头,然后换新机头与机头管重新衔接,再启动油站开顶,控制时间12小时。

施工注意事项:处理动作要迅捷,新机头必须满足调运条件,开挖面不宜过大,起吊故障机头时尽量不要破坏机下土层,在确保现机头标高与原机头一致情况下,方可回填土方。

处理过程中,为保证触变泥浆压力,需定期进行补浆。

实例二:Ф800砼F管污水顶管工程,PSD800型泥水平衡式顶管机头症状:管线穿越铁路原下行立交匝道边,刀盘扭矩超限波动,前有异状物迹象,退回主顶液压油缸,异动消失。

诊断:刀盘处遇较大障碍物,疑为砼基础。

对策:由于该处正在新建跨铁路立交,机头位置地面均为回填土方,建议采用钢板桩支护开挖,用镐头挖机破碎砼块后作清障处理。

施工注意事项:钢桩围护时应注意避开机头位置。

砼块破碎时切忽损坏掘进机刀盘。

处理期间,需保证触变泥浆压力。

实例三:800砼F管污水顶管工程,日本TCC-800型泥水平衡式顶管机症状本管道地面埋深8.5m穿越河道,管道顶至离河口1米左右发现刀盘扭矩超载,顶力突然增大,机头有迅速左偏趋势,机内无杂声出现;继续顶进20m,症状减轻,20分钟后被电讯部门告知,苏宁长途通讯光缆被切断。

诊断:刀盘被光缆纤维物缠住,由于原定向钻施工之实际标高与竣工图标高严重不符,(相差3m),造成设计原始资料失真。

对策:因配合通讯光缆抢修,以及事故调查分析,停顿时间在一周以上。

故需作开窗处理,考虑到机头已近河边,开挖难以施工,决定采用沉井法加以处理,在机头管NO1处作为沉井外壁位置,完成沉井作业后,回拔机头。

调整管位标高,以该井为工作井重新开启顶管施工,施工时间1个月左右。

施工注意事项:准确测量管位,注意沉井施工时刃脚与NO1管的交割,回拔前要在机头周围进行压密注浆处理。

实例四:1000顶管工程,PSD-1000型泥水平衡式顶管机头。

症状:管线穿越宕渣回填层,行进30m至公路边缘挡墙位置时,发现刀盘扭矩超限警报,机内有沉闷异状响声。

诊断:疑遇较大回填块石。

对策:虽然该管道埋置不深,但由于机头位于公路与排水渠交接边缘,开挖施工势必导致公路填筑宕渣坍塌,影响行车安全。

采用钢护筒护壁,人工采挖法加以处理,结果在吊出直径约80cm块石后,回填部分土方,穿越成功。

处理时间为20小时。

施工注意事项:准确测定机头位置,上层用挖机开挖,然后埋设护筒。

处理块石后,即进行粘土回填,及时拔除钢护筒。

“开天窗法”通常是顶管施工技术人员首先所考虑到的一种简单、节省而又行之有效的补救方法。

然而,往往由于地理条件,土质情况的限制,采用其它的处理对策有时会变得更有利。

2)逆套管法:在故障机头离接收井较近,且地面无法开挖的情况下,采用比机头外径大20cm 左右的钢管(或其它管道),从接收井洞口利用人工反向顶进,套住机头后,把机头从接收井拉出,再接顺管道的一种方法。

实例五:1000过河污水顶管,PSD-1000型泥水平衡式机头。

症状:该顶段长124m,地面覆土深度8m左右,河面宽85m,接收井离河岸9m。

在顶至离接收井洞口7m时,机头刀盘突然扭矩超限,随之顶力增大,主油缸退压后,扭矩表恢复正常。

诊断:机头前方遇较大障碍物,经揭开地表土层,发现一颗直径80cm的钻孔灌注桩,疑为河坎施工时旁边高层建筑的围护桩。

对策:由于该管位处在粉质粘土层,地下水位较高,且北临12层高楼,东靠桥台,南边为主河道河岸,经探测钻孔桩深度达20m以上,“开天窗”施工难度极大。

现场无法再布置沉井位置,采用钢护筒法凿除灌注桩需历时半月以上,在已完成117m顶管的情况下,长时间的停顿再次启顶成功希望更小,因此建议采用“逆套管”法进行处理,步骤如下:①由于管位地层地质状况较差,为保证逆向人工顶管时的施工安全,必须进行压密注浆处理,以改善该地块的土质状况。

②根据原有轴线及标高,在接收井处安装导轨及浇注砼后靠墙,安装止水圈。

③采用内径为1400的钢管反向顶进,到达钻孔桩位置时停止作业。

④采用砼取孔机切除影响管道部分的砼和钢筋。

⑤钢管套入机头至NO1管1m位置。

⑥从接收井处拉出机头,反向套入1000砼F管。

该故障处理时间为20天。

施工注意事项:故障机头具体位置,轴线走向,标高等数据的测定十分重要,是处理问题的成功关键。

同时,正确判断该地层是否适用于人工挖土顶管,否则需进行土壤改良处理。

3)顺套管法:此方法在二种情况下进行采用。

①掘进机头在刚开顶不久,离工作井不远处出现故障,且地面为道路或不允许开挖沉降的情况。

②顶管进行到一定长度,发现由于管壁摩阻过大,管身受载能力不足。

经计算减少部分管节的摩阻可以使机头顺利到达接收井的情况下。

第二种情况,由于补救投入较大,同时,成功概率亦不很高,故较少采用。

实例六:1350砼F管污水顶管,采用PSD-1350型泥水平衡式顶管机头。

症状:开顶后至第一节机头管NO1刚顶进,机头出现扭矩波动异状,机内发出金属碰击声,再顶进20cm,机头卡死。

诊断:刀盘或泥水舱内有金属异物卡住,或主轴轴承损坏。

对策:鉴于工作井临近公路主干道,机头位于通车路基下,开挖或拉机头会造成公路坍塌,影响正常交通。

因此建议使用直径稍大于机头外径的钢套筒,顶至机头前大于1m,然后回拉机头及NO1管,检查机头故障情况,结果发现刀盘内被沉井施工时遗留的钢管轧头卡死,取出后重新开顶。

施工注意事项:应根据土质分析其流塑及渗水状况,确定是否需要注浆或降水处理。

同时,注意防止洞口止水圈拆卸时的井壁周围水土流失。

4)内套管法:这是一种经经济、技术比较后,不得已采用的补救办法。

将原先管道作报废处理,在原管道中顶入一根外径小于原管道内径的钢管,与机头衔接,从而达到机头顶入接收井的目的。

实例七:1200砼F管污水顶管工程,日本TCC-1200泥水平衡式顶管机型。

症状:顶段长168m,右临11万伏电网铁塔,计划穿越高速公路接线,后经宽30m河床到达接收井。

在顶至110m时,由于管外壁摩阻力过大,顶进时48#,49#F管管壁砼破碎,无法继续顶进。

诊断:地质状况考虑欠周详,该土层为粉质土层,呈流塑状,易出现“抬管”现象,且地下水位较高,施工时注浆效果差,难以形成浆套,亦是主要成因。

对策:综合现场地理环境,既无开挖场地,又无沉井施工条件。

查阅电网铁塔及桥梁基础均为钻孔灌注桩基,建议在顶管后续段允许产生部分沉降,管道内径略微减小能满足排污要求的情况下,采用内套管法予以解决。

具体方法为:将原有1200砼管报废,内套外径为1150壁厚12mm的钢管,顶至机头位置,使之与机头焊接。

在洞口重新设置止水圈。

在与机头连接处设置长约2m左右的止水带,(钢管外壁注水溶性聚胺酯,与水反应发泡膨胀而成)。

启顶后,观测地面沉降量,适当减小排泥数量,完成顶进后,进行换浆,即补压水泥浆工作。

施工注意事项:需进行经济可行性分析比较,论证地面的部分沉降对周围构筑的影响程度后方可作出以上处理方案。

实施时,应注意止水带和洞口止水圈(含接收井洞口)的止水效果,发泡剂的注入量,以确保地下水的压力。

一经完成即需对超挖部分进行补浆(水泥浆)处理,必要时,在注浆时掺入水玻璃,以加快凝结提高注浆效果,从而减小地表的后期沉降。

5)引导洞法:由于掘进机头发生故障,但刀盘尚可转动的情况下,外部条件限制,很难用其它办法来解决该问题,在接收井处用同型号掘进机逆向顶进,实现对接后,此推彼拉,完成顶进工作的一种方法。

实例八:800砼污水顶管,日本TCC-800型泥水平衡式顶管掘进机。

症状:在W29-W30段施工中,顶段长140m,顶至90m处时,机内发出类似金属卡壳声,刀盘扭矩表出现波动。

同时,泥水箱内发现大量漂浮油渍。

此时主顶油缸顶力为60T。

诊断:机内动密封件磨损,泥浆水混入轴体,造成主轴承损坏,应立即停止顶进。

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