頂管
頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術。優點在于不影響周圍環境或者影響較小,施工場地小,噪音小。而且能夠深入地下作業,這是開挖埋管無法比擬的優點。
工作原理
頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時,也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間,以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
特點
1、非開挖技術不開挖地面,故而被鋪設管道的上部土層未經擾動,管道的管節端不易產生段差變形,其管道壽命亦大于開挖法埋管。
2、采用房下非開挖技術能節約一大筆征地拆遷費用,減少動遷用房,縮短管線長度,有很大經濟和社會效益。
3、施工時產生的噪音及振動很小,不擾民。
4、在現有道路下進行管線鋪設時,不影響交通。
技術要點
非開挖技術的技術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。具有經濟、高效,保護環境的綜合功能。這種技術的優點是:不開挖地面;不拆遷,不破壞地面建筑物;不影響交通;不破壞環境;施工不受氣候和環境的影響;不影響管道的段差變形;省時、高效、安全,綜合造價低。
該技術在我國沿海經濟發達地區廣泛用于城市地下給排水管道、天然氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術施工,能節約一大筆征地拆遷費用、減少對環境污染和道路的堵塞,具有顯著的經濟效益和社會效益。
分類
目前,在頂管施工中**為流行的有三種平衡理論:
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。
選擇頂管需要注意的事項
1、機頭的選擇:在施工前拿到施工地點的詳細地質報告,綜合公司的具體情況,頂管的機頭決定采用氣壓平衡網格(水沖)式機頭進行施工,優點是通過氣壓平衡正面土壓穩定機頭,減少外部土體對周圍地面的影響。防止了對其他建筑物或者地形山體的影響
2、主頂:采用4臺200噸/臺千斤頂作為主頂,千斤頂行程為1.4米。千斤頂動力由油泵提供。千斤頂后端用道木和分壓環將反力均勻作用于工作井,前端頂進分壓環,頂鐵將頂力傳至管節。分壓環制作具有足夠的剛性,與管端面接觸相對平整,無變形。
3、中繼間:在長距離頂進過程中,當頂進阻力超過容許總頂力時,無法一次達到頂進距離時,須設置中繼間分段接力頂進。本頂管工程在頂進長度超過100米時,考慮在機頭后設置一只中繼間,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。
4、接口:管節接口主要由外套環(鋼套環)橡膠止水帶和軟土襯墊組成。鋼套環在加工處至現場運輸吊裝過程中不能變形,接口不損壞,以確保管節在對接過程中,橡膠帶不移位、不翻轉,確保管節的密封性。同時,鋼環套在進場前還必須做好防腐處理。.橡膠止水帶應保持清潔、無油污,并存放在陰暗處,防止老化。施工中,將橡膠止水帶用強力膠水粘貼于混凝土管口凹槽處,并粘貼牢固,在管節對接前涂無腐蝕性潤滑油以減少摩阻,防止止水帶翻轉、移位和斷裂。
5、注漿工藝:在長距離(大于100米)管道頂進過程中,必須采用注漿工藝,利用觸變泥漿套減少頂進過程中管壁與土體之間的磨擦力,并填充流失的土體,減少土體變形、沉降和隔水。觸變泥漿由膨潤土和水攪拌而成,配合比為1:8。觸變泥漿經攪拌后存入儲漿箱,通過注漿機經管道輸送至混凝土管注漿孔,注入土體形成泥漿套。