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污水頂管工程

  頂管法是指,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。

  在施工時,通過傳力頂鐵和導向軌道,用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中,同時挖除并運走管正面的泥土。當第一節管全部頂入土層后,接著將第二節管接在后面繼續頂進,這樣將一節節管子頂入,作好接口,建成涵管。

  頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。頂管按挖土方式的不同分為機械開挖頂進、擠壓頂進、水力機械開挖和人工開挖頂進等。

  頂管類型

  長大距離頂管

  普通頂管一般距離≤100m,無中繼環,(現在某些專家認為可能提高到300m),長距離頂管﹥100m,長大距離﹥1000m。

  大管徑頂管

  過去一般認為頂管大直徑為3m?,F在日本、德國等國頂管管徑可達4~5m。

  微型管頂管

  頂管按管徑分類:

  大口徑: ≥2000mm  中口徑:1200 ~2000mm  小口徑:500 ~1200mm  微口徑: ≤500mm

  曲線頂管

  S形曲線、水平與垂直兼有曲線、小曲率半徑曲線。

  自動控制

  自動測量、自動記錄、自動糾偏,有條件情況應列入方案比較。


  施工特點

  1、適用于軟土或富水軟土層;

  2、無需明挖土方,對地面影響??;

  3、設備少、工序簡單、工期短、造價低、速度快;

  4、適用于中型管道(1.5~2m)管道施工;

  5、大直徑、超長頂進、糾偏困難。

  可穿越公路、鐵路、河流、地面建筑物進行地下管道施工。

  6、可以在很深的地下鋪設管道。


  施工設備

  構成:頂進設備、掘進機(工具管)、中繼環、工程管、排土設備等五部分組成。

  1、頂進設備

  主頂進系統——主油缸:2~8只,行程1~1.5m,頂力300~1000t/只;

  單只千斤頂頂力不能過大:千斤頂、管段、后座材料。

  主油泵:32-45-50MPa;操縱臺、高壓油管。

  頂鐵:彌補油缸行程不足,厚度﹤油缸行程

  導軌:頂管導向

  中繼間——中繼油缸、中繼油泵或主油泵。

  2、掘進機

  按挖土方式和平衡土體方式不同分為:

  手工挖土掘進機、擠壓掘進機、氣壓平衡掘進機、泥水平衡掘進機、土壓平衡掘進機。

  工具管:無刀盤的泥水平衡頂管機又稱為工具管,是頂管關鍵設備,安裝在管道最前端,外形與管道相似,結構為為三段雙鉸管。

  作用:破土、定向、糾偏、防止塌方、出泥等功能。

  組成:沖泥倉(前)、操作室(中)、控制室(后)設水平鉸鏈和上下糾偏油缸,調上下方向(即坡度)

  設垂直鉸鏈和水平糾偏油缸,調左右方向(水平曲線)、泥漿環、控制室、左右調節油缸、上下調節油缸、操作室、吸泥管、沖泥倉、柵 格、工具管結構

  3、中繼環

  頂管阻力

  正面——不變

  側面摩擦力——隨頂進距離增大顯然,將長距離頂管分成若干段,在段與段之間設置中繼環,接力頂進設備可使后續段只克服頂進管段側面摩擦力即可。按自前至后順序開動中繼環油缸,頂進管道可實現長距離頂進。

  中繼環——在中繼環成環形布置若干中繼油缸,油缸行程200mm。

  中繼環油缸工作時,后面的管段成了后座,將前面相鄰管段推向前方,分段克服側面摩擦力。

  工程管

  管道主體一般為圓形,直徑多為1.5~3m。長度2-4m。


  中國管道材料類型

  鋼筋砼管:C50以上,應用較多,用于短距下水道中;

  鋼 管:列應用第二位,用于自來水、煤氣、

  天然氣等長距離頂管;

  鋼管、鋼筋砼復合管:外鋼內砼,用于超長距頂進;

  鋼管、塑料復合管:外鋼內塑,用于強酸性液體及高純水輸送。

  排土設備

  人工出土——人工挖土時。

  螺旋輸送機——土壓平衡頂管機。

  吸泥排泥設備——泥水平衡、泥水加氣平衡頂管機。


  技術關鍵

  1、頂力問題:增加中繼環和泥漿潤滑。

  中繼環間距20—200m,越靠近工具管間距越??;

  泥漿作用:潤滑、減沉。泥漿材料:膨潤土泥漿,穩定、失水少。

  注入孔設置:軸向——工具管相鄰3-4節為有孔管,之后每隔2-5節設有孔管。環向——周圈均勻設3-4個壓漿孔。

  壓漿原則:先壓后頂,隨頂隨壓,及時補漿。

  2、方向控制:計算機控制、激光導向或三段雙鉸管。

  3、正面土體控制:局部加壓(沖泥倉)、泥水平衡、土壓平衡頂管機應用。


  頂管設備

  千斤頂1000t:行程200mm,6.5萬元/只,一般兩只。

  油管20元/m,15KW電動泵1.5萬元。

  千斤頂500t:行程200mm,1.8萬元/只,一般兩只。

  7.5KW電動泵1.5萬元。


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