管道的特殊施工ppt課件

管道的特殊施工 不開槽施工 不開槽敷管常見方法 02 03 04 01 頂管法 盾構(gòu)法 牽引法 夯實(shí)法 頂管法 隧道或地下管道穿越鐵路 道路 河流或建筑物等各種障礙物時采用的一種暗挖式施工方法 一 頂管法施工一 施工程序 挖建工作坑 安裝導(dǎo)軌 夾持器和頂進(jìn)設(shè)備 安放工具管和第一節(jié)管道 頂進(jìn) 當(dāng)千斤頂達(dá)到最大行程后縮回 放入第二節(jié)管道頂進(jìn) 直至頂完全程 01 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 最早于1896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 水壓平衡頂管機(jī)等先進(jìn)頂管機(jī)頭和工法 中國從50年代從北京 上海開始試用 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 150mm 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)速度最快 美國1980年 9 5小時頂進(jìn)49m 頂進(jìn)距離最長 國外首次一次最大頂進(jìn)距離1200m 1970年 德國漢堡下水道混凝土頂管 直徑為2 6m 中國創(chuàng)造混凝土頂管世界記錄 一次最大頂進(jìn)距離為2050m 2001浙江嘉興污水頂管 鋼筋砼管直徑2m 中國創(chuàng)造鋼管頂管世界記錄 一次最大頂進(jìn)距離為1743m 1997年上海黃浦江上游引水工程的長橋支線頂管 鋼管直徑3 5m 頂管法的發(fā)展 2 頂管施工工藝的選擇 按照前方工作面土質(zhì)穩(wěn)定性不同 開放式施工工藝 1 手掘式工具管 工人可以直接進(jìn)入工作面挖掘 隨時觀察土層與工作面的穩(wěn)定狀態(tài) 遇到障礙物 偏差易于采取應(yīng)變措施幾時處理 造價低廉 便于掌握 2 擠壓式工具管 在首節(jié)管道錢安裝喇叭口型的錐筒 當(dāng)頂進(jìn)時將土體擠入喇叭口內(nèi) 土體被壓縮后從錐筒口吐出條形土柱 然后由運(yùn)土工具將土吊運(yùn)至地面 適用于大中口徑的管道 對潮濕 可壓縮的黏性土 砂性土比較適宜 3 機(jī)械式開挖工具管 在工具管的前方裝有鉆進(jìn)式的刀盤 由電動機(jī)驅(qū)動 刀盤徑向轉(zhuǎn)動的叫徑向切削機(jī)頭 縱向轉(zhuǎn)動的叫縱向切削機(jī)頭 被挖下來的土體由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出 4 擠壓土層式工具管 工具管分為錐形和管帽形 工具管安裝在被頂管道的前方 頂進(jìn)時借助于千斤頂?shù)捻斄?講管子直接擠入土層內(nèi) 頂進(jìn)時管周圍的土層被擠密實(shí) 密封式施工工藝 1 水力切削式機(jī)頭 機(jī)頭由三段組成 可適用于管徑1200 3000mm飽和軟土層的頂管施工 2 土壓平衡式機(jī)頭 在工具管前方設(shè)有密封艙 艙內(nèi)裝有刀盤 壓力傳感器 螺旋輸送器 觀測孔等裝置 工作人員在密封艙外 借助觀測孔 壓力傳感器和儀表 操作電控開關(guān)控制刀盤切削和頂進(jìn)速度 3 泥水平衡式機(jī)頭 基本原理是泥水護(hù)壁 這種機(jī)頭和土壓平衡式機(jī)頭一樣 在機(jī)頭錢設(shè)有密封艙 切削刀盤等設(shè)備 推進(jìn)設(shè)備的選擇 頂力計(jì)算 人工挖土頂管近似計(jì)算法F 2 D0 Lf KN 經(jīng)驗(yàn)公式法粘土 砂土 砂粘土F 1 5 2 w KN 砂土 回填土F 3 0w KN 直接頂進(jìn)F kf 2PV PH D0L P0 KN F 總頂力 KN D0 外徑 m L 管子頂進(jìn)長度 m f 管子與土壤摩擦力 KN m2 W 待頂管段的全部重量 KN PV 土的垂直壓力PH h KN m2 PH 土的水平擠壓力PH PVtg2 450 2 KN m2 P0 頂進(jìn)管的全部自重K 安全系數(shù) 1 1 2 土的內(nèi)摩擦角 土的容重 KN m3 h 地面至管頂覆土厚度 m 分別考慮工具管和管道阻力F F1 F2糾錯 式7 3開口率e卸力拱 3 頂力計(jì)算 4 頂管施工需要注意的問題 1 工作坑的布置 不能靠近建筑物 要考慮管道下放 各種設(shè)備的進(jìn)出 人員上下 坑內(nèi)操作等必要空間 井距根據(jù)井深土質(zhì)等條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定 2 導(dǎo)軌安裝 軸線位置 頂面高程 坡度要求誤差不超過3mm 兩軌內(nèi)距不超過2mm 3 工作坑的后坐與靠背要牢靠 原土后座長度不小于7m 人工后坐應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算確定 5 接口形式 1 鋼脹圈接口 2 企口接口 3 型接口 4 型接口 長距離頂進(jìn)的措施 1 中繼間頂進(jìn) 2 泥套管頂進(jìn) 3 蠟覆頂進(jìn) 6 頂進(jìn) 開始頂進(jìn)前應(yīng)檢查準(zhǔn)備工作 確認(rèn)條件具備時方可開始頂進(jìn) 主要包括 全部設(shè)備經(jīng)過檢查并進(jìn)過試運(yùn)轉(zhuǎn) 工具管在導(dǎo)軌上的中心線 坡度和高程應(yīng)符合要求 防止流動性土或地下水由洞口進(jìn)入工作坑時的措施 開啟封門的措施 7 測量與糾偏 頂管施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 測量 初始30cm一次 正常100cm一次 高程測量 水準(zhǔn)儀軸線測量 經(jīng)緯儀轉(zhuǎn)動測量 垂球 糾偏 挖土校正工具管糾偏強(qiáng)制糾偏法 8 頂管施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 1 管內(nèi)清潔 管節(jié)無破損 2 允許誤差應(yīng)符合下表的規(guī)定 3 有嚴(yán)密性要求的管道應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn) 4 鋼筋混凝土管道的接口應(yīng)填料飽滿 密實(shí) 且與管節(jié)接口內(nèi)側(cè)表面齊平 接口套環(huán)對正管縫 貼緊 不脫落 5 頂管時地面沉降或隆起的允許量應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)的規(guī)定 02 盾構(gòu)法 1 施工方法 第一 在置放盾構(gòu)機(jī)的地方打一個垂直井 再用混泥土墻進(jìn)行加固 第二 將盾構(gòu)機(jī)安裝到井底 并裝配相應(yīng)的千斤頂 第三 用千斤頂之力驅(qū)動井底部的盾構(gòu)機(jī)往水平方向前進(jìn) 形成隧道 第四 將開挖好的隧道邊墻用事先制作好的混泥土襯砌加固 地壓較高時可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固來代替混泥土襯砌 盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法 它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn) 通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌 同時在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖 通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外 靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn) 并拼裝預(yù)制混凝土管片 形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法 2 適用條件在松軟含水地層 或地下線路等設(shè)施埋深達(dá)到10m或更深時 可以采用盾構(gòu)法 1 線位上允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)料的工作井 2 隧道要有足夠的埋深 覆土深度宜不小于6m且不小于盾構(gòu)直徑 3 相對均質(zhì)的地質(zhì)條件 4 如果是單洞則要有足夠的線間距 洞與洞及洞與其它建 構(gòu) 筑物之間所夾土 巖 體加固處理的最小厚度為水平方向1 0m 豎直方向1 5m 5 從經(jīng)濟(jì)角度講 連續(xù)的施工長度不小于300m 盾構(gòu)機(jī)全景圖 3 盾構(gòu)的構(gòu)造 盾構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)1 安全開挖和襯砌 掘進(jìn)速度快 2 盾構(gòu)的推進(jìn) 出土 拼裝襯砌等全過程可實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè) 施工勞動強(qiáng)度低 3 不影響地面交通與設(shè)施 同時不影響地下管線等設(shè)施 1 4 穿越河道時不影響航運(yùn) 施工中不受季節(jié) 風(fēng)雨等氣候條件影響 施工中沒有噪音和擾動 5 在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性 缺點(diǎn)1 斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差 2 新型盾構(gòu)購置費(fèi)昂貴 對施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟(jì) 3 工人的工作環(huán)境較差 03 新型不開槽式施工方法 1 氣動矛 方法 擠土成孔 輔管適用條件 一定厚度的可壓縮土層 可施工長度 與口徑有關(guān) 小的口徑管道的孔長通常不超過15m 較大口徑管道的孔長一般在30 50m之間 新型不開槽式施工方法 2 夯管錘