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(jìn)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(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)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(jìn)。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(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。它的技術(shù)要點(diǎn)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)

2、濟(jì)、高效，保護(hù)環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)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(shí)、高效、安全，綜合造價(jià)低。該技術(shù)在我國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃?xì)馐凸艿?、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(fèi)用、減少對(duì)環(huán)境污染和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。常見4種頂管施工技術(shù)1、刃口推進(jìn)工法2、泥水推進(jìn)工法3、土壓式推進(jìn)工法·通過向切削倉內(nèi)注入一定比例的

3、混合材料，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。·無需泥漿泵等后部配套裝置，整機(jī)造價(jià)低廉?！o需泥漿處理，施工成本低。4、泥濃式推進(jìn)工法可以不加破碎的排出孔徑約為頂管機(jī)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(jìn)各種頂管機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn)1.敞開式掘進(jìn)機(jī)當(dāng)頂進(jìn)管道軸線附近可能存在大的石塊，樁基等不明障礙物時(shí)，可采用排障方便、成本低廉的敞開式掘進(jìn)機(jī)。地下水位較高的話可采取井點(diǎn)降水等輔助施工方法。另外，對(duì)于含水量較少并且N值大于18的黃土和強(qiáng)風(fēng)化巖，也可采用敞開式掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)。敞

4、開式掘進(jìn)機(jī)在類似于農(nóng)田對(duì)地面沉降要求不嚴(yán)格的情況下也可采用。缺點(diǎn)：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(jī)多刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)把通常的全斷面切削刀盤改成四個(gè)獨(dú)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(jī)采用了先進(jìn)的土壓平衡原理，因此，采用此機(jī)進(jìn)行頂管施工后，對(duì)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(fù)土深度可以相當(dāng)于一倍管外徑左右。4.從無數(shù)的施工實(shí)

5、例證明，用此機(jī)進(jìn)行頂管施工作業(yè)，不僅安全、可靠，而且施工進(jìn)度快、效率高。5.與單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)相比，此機(jī)具有價(jià)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(diǎn)。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(diǎn)是排出的土或泥漿一般都不需要再進(jìn)行泥水分離等二次處理。施工占地小，對(duì)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(yīng)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(diǎn)。如采用輸土泵的方式出土，頂進(jìn)效率也很高，平均24小時(shí)可頂進(jìn)15-20米

6、。缺點(diǎn)：由于不是全斷面切削，切削不到的部分只能通過擠壓進(jìn)入機(jī)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(jìn)機(jī)對(duì)于地質(zhì)為黃土的情況下可采用單刀盤土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：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(jìn)機(jī)，是其他機(jī)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(fù)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(dá)100％，土壓力更切

7、合實(shí)際。4.刀盤可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機(jī)穿越建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物等對(duì)地面沉降要求很小的情況可采用。此種機(jī)頭的刀盤是一個(gè)直徑比掘進(jìn)機(jī)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(dú)伸縮。而且，不論刀盤停在哪一個(gè)位置上，切削刀架都可以把刀盤的進(jìn)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(shí)，它就往前伸；刀盤前土壓力過大時(shí)，它就往后退。刀盤前伸時(shí)，應(yīng)減小進(jìn)泥口開度并加快推進(jìn)速度；刀盤后退時(shí)，應(yīng)加

8、大進(jìn)泥口開度并降低頂速。這樣，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(jìn)機(jī)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(yùn)輸介質(zhì)，在頂進(jìn)的過程中無需停頓出泥，因此它的頂速也很快，24小時(shí)可頂進(jìn)20-30米。缺點(diǎn)也很明顯：由于進(jìn)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(jìn)機(jī)對(duì)于地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化巖的情況下可采用。此機(jī)種與普通泥水掘