城市地下綜合管廊建設(shè)之頂管施工法全解析

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1、城市地下綜合管廊建設(shè)之頂管施工法全解析頂管施工頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設(shè)在兩坑之間。它的技術(shù)要點在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)。具有經(jīng)濟、

2、高效，保護環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不破壞環(huán)境；不影響管道的段差變形；省時、高效、安全，綜合造價低。該技術(shù)在我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設(shè)。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術(shù)施工，能節(jié)約一大筆征地拆遷費用、減少對環(huán)境污染和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。常見4種頂管施工技術(shù)1、刃口推進工法2、泥水推進工法3、土壓式推進工法·通過向切削倉內(nèi)注入一定比例的混合材料

3、，使得充滿泥倉的泥土混合體平衡正面土壓以及地下水壓力?！o需泥漿泵等后部配套裝置，整機造價低廉。·無需泥漿處理，施工成本低。4、泥濃式推進工法可以不加破碎的排出孔徑約為頂管機直徑1/3的礫石·采用了二次注漿方法，大大的減少了磨阻力，適合長距離頂進各種頂管機型的優(yōu)缺點1.敞開式掘進機當頂進管道軸線附近可能存在大的石塊，樁基等不明障礙物時，可采用排障方便、成本低廉的敞開式掘進機。地下水位較高的話可采取井點降水等輔助施工方法。另外，對于含水量較少并且N值大于18的黃土和強風化巖，也可采用敞開式掘進機頂進。敞開式掘進機在

4、類似于農(nóng)田對地面沉降要求不嚴格的情況下也可采用。缺點：頂速慢、遇到流沙土層難以控制出土量。2.多刀盤土壓平衡式頂管機多刀盤土壓平衡頂管掘進機把通常的全斷面切削刀盤改成四個獨立的切削攪拌刀盤，尤其適用于軟粘土層的頂管。優(yōu)勢：1.在泥土倉中注入些粘土，能用于砂層的頂管。2.由于此機采用了先進的土壓平衡原理，因此，采用此機進行頂管施工后，對地面及地下的建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物的影響較小。3.可以安全地穿越公路、鐵路、河川、房屋以及各種地下公用管線。其最小復土深度可以相當于一倍管外徑左右。4.從無數(shù)的施工實例證明，用此機進

5、行頂管施工作業(yè)，不僅安全、可靠，而且施工進度快、效率高。5.與單刀盤土壓平衡掘進機相比，此機具有價格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、操作容易、維修方便和質(zhì)量輕等特點。6.排出的土可以是含水量很少的干土或含水量較多的泥漿。7.與泥水式頂管施工相比，最大的特點是排出的土或泥漿一般都不需要再進行泥水分離等二次處理。施工占地小，對周圍環(huán)境污染也很少。8.與手掘式及其他形式的頂管施工相比較，又具有適應土質(zhì)范圍廣和不需要采用任何其他輔助施工手段的優(yōu)點。如采用輸土泵的方式出土，頂進效率也很高，平均24小時可頂進15-20米。缺點：由于不是全斷

6、面切削，切削不到的部分只能通過擠壓進入機頭，因此迎面頂力較大，只適合于軟土地質(zhì)情況下施。3.單刀盤土壓平衡頂管掘進機對于地質(zhì)為黃土的情況下可采用單刀盤土壓平衡式掘進機。優(yōu)點：1．適用的土質(zhì)范圍非常廣。它可以適用于N值為0的淤泥，也可適用于N值為50的砂礫及卵石層，幾乎是一種全土質(zhì)的頂管掘進機，是其他機型所無法比擬的。2．施工后地面沉降小。3．棄土的處理比較簡單。4．可在復土層僅為管外徑0.8倍的淺土層中施工。5．有完善的土體改良系統(tǒng)和具有良好的土體改良功能。6．開口率達100％，土壓力更切合實際。4.刀盤可伸縮式

7、泥水平衡掘進機穿越建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物等對地面沉降要求很小的情況可采用。此種機頭的刀盤是一個直徑比掘進機前殼體略小的具有一定剛度的圓盤。圓盤中還嵌有切削刀和刀架。刀盤和切削刀架之間可以同步伸縮，也可以單獨伸縮。而且，不論刀盤停在哪一個位置上，切削刀架都可以把刀盤的進泥口關(guān)閉。刀盤加壓裝置是安裝在主軸中的油缸，刀架伸縮油缸則安裝在刀盤加壓裝置的上方。工作原理如下：刀盤前土壓力過小時，它就往前伸；刀盤前土壓力過大時，它就往后退。刀盤前伸時，應減小進泥口開度并加快推進速度；刀盤后退時，應加大進泥口開度并降低頂速。這樣

8、，就可使刀盤前的土壓力控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。使用此種掘進機地面隆沉極小，優(yōu)秀的操作人員可使地面隆沉控制在10mm以內(nèi)。由于采用了泥水作為運輸介質(zhì)，在頂進的過程中無需停頓出泥，因此它的頂速也很快，24小時可頂進20-30米。缺點也很明顯：由于進泥口開度限制，在含有直徑大于6cm礫石的土層中無法施工。5.偏心破碎泥水平衡掘進機對于地質(zhì)為強風化巖的情況下可采用。此機種與普通泥水掘