在市政工程中,頂管施工技術(shù)一直以來比較受歡迎,進(jìn)行這一技術(shù)有人工頂管和機(jī)械頂管兩種方式,兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),下面就這個(gè)問題我們來進(jìn)行簡單的剖析
首先從名字上我們可以了解到,這兩種方法的個(gè)不同之處就是施工方式的差異。一個(gè)是人工進(jìn)行的,一個(gè)是機(jī)械進(jìn)行的。
人工頂管施工更加注重工人在整個(gè)施工過程中的作用,機(jī)械頂管則著重依賴機(jī)械等的幫助,所以人工頂管的勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大,工人進(jìn)行施工的時(shí)候也存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。另外,使用這種方法還容易形成地面下沉,工作效率也比較低,還需要降水。但是,這種方法具有挖土保護(hù)和糾偏功能,這是它的優(yōu)點(diǎn)。
機(jī)械頂管施工的施工效率相對(duì)較高,勞動(dòng)強(qiáng)度也不大,性也更高,但是它的造價(jià)比較高,這是部分工程不選擇它的主要原因。
頂管法是借助頂推設(shè)備將工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑(始發(fā)井)內(nèi)穿過土層一直推到接收坑(到達(dá)井)內(nèi),依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統(tǒng)不斷地切削土屑,由出土系統(tǒng)將切削的土屑排出,邊頂進(jìn),邊切削,邊輸送,將管道逐段向前鋪設(shè),與此同時(shí),把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩坑之間的一種非開挖施工技術(shù)。

頂管中間線樁的設(shè)置:將經(jīng)緯儀連接到中部線控制樁上,將中部線引向坑壁,將樁打入樁內(nèi),作為頂起時(shí)校正套管的線樁。此外,在工作坑內(nèi)臨時(shí)設(shè)置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),依照研究發(fā)明標(biāo)高和坡度控制套管頂起。吊管:套管為鋼筋混凝土套管(企口),由提高機(jī)吊起。在空中提高約10厘米時(shí),檢查套管是否系緊,機(jī)械制動(dòng)性能是否良好。頂管工程招標(biāo)時(shí),確認(rèn)頂管工程前端可以吊裝。頂管施工時(shí),任何人不能站在坑內(nèi)。當(dāng)套管距導(dǎo)軌不到50厘米時(shí),操作人員可以進(jìn)入坑內(nèi)工作。當(dāng)套管放在導(dǎo)軌上時(shí),高級(jí)技工、質(zhì)量工程師和工程師應(yīng)在施工前檢查線、標(biāo)高、坡度和所有工程是否正確。頂起:套管頂起包含開挖、頂起、測(cè)量、糾偏等過程。頂起應(yīng)緩慢并逐步實(shí)施。施工人員應(yīng)隨時(shí)控制導(dǎo)軌上的中部線、坡度和標(biāo)高。假如有偏差,應(yīng)立刻停止頂升。我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)處理工程的同事一起創(chuàng)造價(jià)值和雙贏結(jié)果。在同一時(shí)間,我們團(tuán)隊(duì)具體有頂管指導(dǎo)工程師,他們運(yùn)用足夠的頂管施工經(jīng)驗(yàn),工程成為優(yōu)質(zhì)工程,為社會(huì)服務(wù)。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆,檢查探頭發(fā)射的參數(shù)是否正常,探頭的電池容量是否充足,開洞:入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性。鉆井進(jìn)程中,應(yīng)保持連續(xù)鉆井至少2.5m,造斜器鉆井應(yīng)采用低鉆井速度、小泵排量、慢進(jìn)尺:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度,將鉆頭推入形成造斜器段,導(dǎo)航員應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)鉆頭仰角的變化。依據(jù)不相同土層,頂進(jìn)應(yīng)與鉆孔相結(jié)合,以免仰角的變化超過鉆桿的曲率半徑。應(yīng)開展直鉆:鉆頭應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn),進(jìn)給速度應(yīng)盡一定能快,以使導(dǎo)向孔的直段更直
施工過程和技術(shù)
1、導(dǎo)向孔:導(dǎo)向孔是在水平方向按預(yù)定角度并沿預(yù)定截面鉆進(jìn)的孔,包括一段直斜線和一段大半徑弧線。在鉆導(dǎo)向孔的同時(shí),承包商也許會(huì)選擇并使用更大口徑的鉆桿(即沖洗管)來屏蔽導(dǎo)向鉆桿。沖洗管可以起到類似導(dǎo)管的作用,還可以方便導(dǎo)向鉆桿的抽回和更換鉆頭等工作。導(dǎo)向孔的方向控制由位于鉆頭后端的鉆桿內(nèi)的控制器(稱為彎外殼)完成。鉆進(jìn)過程中鉆桿是不做旋轉(zhuǎn)的,需要變換方向時(shí)若將彎外殼向右定位,鉆進(jìn)路線即向右沿平滑曲線前進(jìn)。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內(nèi)的電子測(cè)向儀進(jìn)行測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果傳導(dǎo)到地面的接收儀,這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和計(jì)算后,以數(shù)字的形式顯示在顯示屏上,該電子裝置主要用來監(jiān)測(cè)鉆桿與地球磁場(chǎng)的關(guān)系和傾角(鉆頭在地下的三維坐標(biāo)),將測(cè)量到的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以便確定鉆頭的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置的偏差,并將偏差值控制在允許的范圍之內(nèi),如此循環(huán)直到鉆頭按照預(yù)定的導(dǎo)向孔曲線在預(yù)定位置出土。

穿越施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖
1. 入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場(chǎng)所,鉆機(jī)就布置在該側(cè),所以施工占地比較大,DD330鉆機(jī)的小占地為30×30M,當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整,DD60、DD-5的占地相應(yīng)要小得多。
2.出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場(chǎng)地,在出土點(diǎn)應(yīng)有一塊20×20M的場(chǎng)地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時(shí)接鉆桿和安裝其他設(shè)備時(shí)使用;在出土點(diǎn)之后有一條長度與穿越長度相等的管線焊接作業(yè)帶。
穿越實(shí)例
大沽沙穿越鉆機(jī)場(chǎng)地布置
1998年9月到10月之間,在天津塘沽大沽沙海河,我公司僅用45天時(shí)間完成了兩條Φ219×8,一條Φ426×9,長度為960米的管道穿越。
大沽沙穿越焊接場(chǎng)地(只顯示了兩條管道)
水平定向鉆穿越施工工藝流程圖
使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會(huì)認(rèn)為:在工程項(xiàng)目招投標(biāo)過程中,水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡可能多的相關(guān)信息以提出完整并具競(jìng)爭(zhēng)力的報(bào)價(jià),承包商在開工前應(yīng)該獲得以下信息,以日后的工作可以順利進(jìn)行,并在此條件下完成工程項(xiàng)目的施工,同時(shí)足夠的施工前的各類信息還可以施工過程更,減少對(duì)周圍環(huán)境的破壞,使工程進(jìn)行的更順利。

頂管施工工藝流程
1、機(jī)頭選型:
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告,并結(jié)合本公司的施工經(jīng)驗(yàn),頂管機(jī)頭決定采用氣壓平衡網(wǎng)格(水沖)式機(jī)頭進(jìn)行施工。該機(jī)頭在頂進(jìn)過程中,通過氣壓平衡正面土壓穩(wěn)定機(jī)頭,減少外部土體對(duì)周圍地面的影響。
2、頂進(jìn)設(shè)備及頂進(jìn)工藝
(1)主頂:
采用4臺(tái)200噸/臺(tái)千斤頂作為主頂,千斤頂行程為1.4米。千斤頂動(dòng)力由油泵提供。千斤頂后端用道木和分壓環(huán)將反力均勻作用于工作井,前端頂進(jìn)分壓環(huán),頂鐵將頂力傳至管節(jié)。分壓環(huán)制作具有足夠的剛性,與管端面接觸相對(duì)平整,無變形。
(2)中繼間:
在長距離頂進(jìn)過程中,當(dāng)頂進(jìn)阻力超過容許總頂力時(shí),無法一次達(dá)到頂進(jìn)距離時(shí),須設(shè)置中繼間分段接力頂進(jìn)。本頂管工程在頂進(jìn)長度超過100米時(shí),考慮在機(jī)頭后設(shè)置一只中繼間,并采用觸變泥漿注漿工藝。
中繼間由前殼體、千斤頂及后殼體組成。前殼體與前接管連接,后殼體與后接管連接,前后殼體間為承插式連接,兩者間依靠橡膠止水帶密封,防止管道外水土和漿液倒流入管道內(nèi)。
每只中繼間安裝10個(gè)、每個(gè)頂力為30噸的千斤頂,千斤頂沿圓周均勻布置。千斤頂?shù)男谐虨?8厘米,用扁鐵制成的緊固件將其固定在前殼體上。鋼殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精,其在使用過程中不發(fā)生變形。中繼間殼體外徑與管節(jié)外徑相同,可減少土體擾動(dòng)、地面沉降和頂進(jìn)阻力。
當(dāng)管道頂通以后,拆除千斤頂及各種輔件,外殼與管節(jié)內(nèi)壁之間的間隙用細(xì)石混凝土填充。
但凡,切割帶需要頻繁更換,這影響了切割功率。切口也很粗糙。切割速度相對(duì)較快。熔化極水射流切割法和水下等離子弧切割法切割功率高,切割質(zhì)量特別好。水下焊接不必修整或輕微修整就可以實(shí)施。堅(jiān)持一流管理,制作一流產(chǎn)品,提供一流服務(wù),創(chuàng)建一流企業(yè)。企業(yè)繁榮,質(zhì)量有確保。水下切割技術(shù)是一種特殊的水下作業(yè)技術(shù),科技含量高,應(yīng)用普遍。這是救援和打撈工程師必須掌握的水下作業(yè)技能之一。水下切割作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)偏高,不確定在潛水中,除此以外在電擊、、、溺水等中也是如此。從此,潛水員進(jìn)行水下切割作業(yè)前必須經(jīng)過一定時(shí)期的理論和實(shí)踐實(shí)戰(zhàn)操作。相對(duì)于初學(xué)者來說,除了掌握潛水技術(shù)和水下切割技術(shù)外,他們還必須掌握水下切割? 繩鋸切割方法具有著任何另外方法沒有辦法比擬的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。公司的主要服務(wù)包含水下切割混凝土、水下切割橋樁、橋墩、橋梁、承臺(tái)、水下鉆孔和建筑物拆除等。公司有20年的靜態(tài)拆除施工經(jīng)驗(yàn),具體有液壓墻鋸、液壓繩鋸、液壓鉗、液壓水鉆等強(qiáng)大的靜態(tài)拆除施工設(shè)備。他承擔(dān)了超多建設(shè)項(xiàng)目,如全國大、中、小橋、地鐵、高速公路、商業(yè)中部、辦公樓和商業(yè)建筑的切割和拆除。正常切割是指初始切割形成后的切割過程。通常操作方法包含如下三種:支撐切割法、量綱圓弧切割法和加重切割法。現(xiàn)在,最廣泛應(yīng)用的水下切割方法是鋼管切割帶水下電弧-氧氣切割。該切割方法操作方便靈活,設(shè)備簡單,成本低廉。用作于切割厚度不超過40毫米的鋼板,操作技術(shù)利于掌握。
人工頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的地下管道施工方法,早于6年美國北太平洋鐵路鋪設(shè)工程中應(yīng)用,已有百年歷史。20世紀(jì)60年代在世界各國推廣應(yīng)用;近20年,日本研究開發(fā)土壓平衡、水壓平衡人工頂管機(jī)等先進(jìn)人工頂管機(jī)頭和工法。
從50年代從北京、上海開始。
1986年上海穿越黃浦江輸水鋼質(zhì)管道,應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制,激光導(dǎo)向等先進(jìn)技術(shù),單向頂進(jìn)距離1120m,頂進(jìn)軸線精度:左右﹤±m(xù)m,上下﹤±50mm。
1981年浙江鎮(zhèn)海穿越甬江管道,直徑2.6m,單向頂進(jìn)581m,采用5只中繼環(huán),上下左右偏差﹤10mm。
頂進(jìn)速度快:美國1980年,9.5小時(shí)頂進(jìn)49m。
頂進(jìn)距離長:
國外一次頂進(jìn)距離1200m,1970年,德國漢堡下水道混凝土人工頂管,直徑為2.6m。
創(chuàng)造混凝土人工頂管世界記錄:一次頂進(jìn)距離為2050m,2001浙江嘉興污水人工頂管,鋼筋砼管直徑2m。
創(chuàng)造鋼管人工頂管世界記錄:一次頂進(jìn)距離為1743m,1997年上海黃浦江上游引水工程的長橋支線人工頂管,鋼管直徑3.5m。

按照偏差的大小和方向,頂鐵的一側(cè)可以楔緊,頂鐵的另一側(cè)可以楔松或留有1-3厘米的間隙。頂起開始后,楔形側(cè)將首先開始。楔形面不容易移動(dòng)。這一種方法特別有效,但頂起時(shí)必須嚴(yán)格把控楔緊度,管道容易因應(yīng)力不均勻而開裂。非開挖作為一種新產(chǎn)的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè),在硬件設(shè)施和技術(shù)理論方面亟待深入發(fā)展。遵照非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求,建立了非開挖技術(shù)研究所。多年來,長期堅(jiān)持不懈地致力于非開挖技術(shù)的科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā),并取得了可喜的成果。經(jīng)過這些年工程實(shí)踐的一直探索和改進(jìn),TL系列鉆機(jī)的性能日益提升,達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平,得到了顧客的一致認(rèn)可。建立頂管中部線樁:在中部線控制樁上放置經(jīng)緯儀,將中間線引向坑壁并打入樁中,作為頂管時(shí)校正套管的線樁。沿管道縱向的這些地方會(huì)導(dǎo)致額外的阻力來限制管道的偏轉(zhuǎn)。以上所述原因直接導(dǎo)致頂管頂力偏心。頂進(jìn)施工時(shí),應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)頂進(jìn)管接頭接頭處的不均勻壓縮,以計(jì)算接頭端面的應(yīng)力分布和頂進(jìn)力的偏心率。對(duì)應(yīng)地調(diào)整偏差校正范圍,以禁止管接頭的接頭壓力損失或出于偏心過大而導(dǎo)致的管接頭的周向裂紋。頂進(jìn)方向控制可采取如下措施:(1)嚴(yán)格把控土方開挖,均勻開挖兩邊土體,保持左右兩邊的鋼刀角度在10厘米,普遍情況下不超挖;(2)研發(fā)設(shè)計(jì)偏差??梢酝ㄟ^調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作實(shí)施糾偏,逐步糾偏,不能急于完成。要不然,將有左右偏差,(3)通過挖掘?qū)嵤┢钚U?,挖掘越多一?cè)的阻力越小,挖掘越少一側(cè)的阻力越大,偏差校正通過使用土壤自身的阻力開展,(4)通過使用承壓壁的頂鐵實(shí)施調(diào)整,并更換承壓壁的頂鐵。
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