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穿越铁路顶管施工方法.docx

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穿越铁路顶管施工方法.docx

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文档介绍:该【穿越铁路顶管施工方法 】是由【PIKAQIU】上传分享,文档一共【14】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【穿越铁路顶管施工方法 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。穿越铁路顶管施工方法随着国家现代化进程,城市建设的脚步越来越快,地面上大路、立交桥、高楼大厦等建筑物星罗棋布,地面下热力、通讯、燃气等各种市政管线纵横穿插、层叠密布,的市政管线仍在不断铺设。开挖施工影响地面建筑、使道路变差、破坏环境,给人们的生活、工作带来诸多不便,同时,施工本钱也越来越高。为了解决现有市政设施与施工的冲突,诞生了一项的施工技术——非开挖技术。一、非开挖技术简介目前,地下管线铺设的施工方法主要有开挖与非开挖两种施工方法,开挖施工方法的优点是施工简洁、直接施工本钱低,适于在宽阔的地表、地面及地面以下不存在任何障碍物(河流、大路、建筑物等)、能够在施工不会影响交通的条件下铺设管线。近来,在城区承受开挖法施工,越来越受到来自政治、经济和环境方面的压力和限制。非开挖技术施工是指不开挖或只开挖少量作业坑,利用岩土钻掘技术进展铺设、修复、更换各种地下公用设施的施工方法,与开挖施工法相比,它高效、优质、本钱适中、对环境友善,具有不影响地面建筑、不影响交通、不污染环境等特点,在很多状况下,比开挖法施工的周期短、综合本钱低、安全性好。现在,已经作为城市市政施工的主要手段,广泛应用于穿越大路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进展煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、自然气、热力、排水等管道的铺设、更换和修复。目前,国家提倡建立和谐、美丽的社会环境及人际关系,更显出这种施工方法的优势,与开挖施工相比,非开挖施工的主要优点主要表现在:可以避开开挖施工对居民正常生活的干扰,避开对交通、环-1-境、周边建筑根底的破坏和不良影响。在开挖施工无法进展或不允许开挖施工的场合(如穿越河流、大路、铁路、建筑物等),可用非开挖技术从其下方穿越铺设。现代非开挖技术可以高精度地掌握地下管线的铺设方向、埋深、并可使管线绕过地下障碍。在可比性一样的状况上,非开挖管线铺设的综合技术、经济效益和社会效益均高于开挖法施工,在穿越河流、交通干线时,非开挖施工更是一种经济可行的施工方法。现代的非开挖技术经过上百年的进展,已经格外成熟,在兴旺国家,它不仅成为地下管线工程的一个技术增长点,并以其自身的技术优势和宽阔的市场前景渐渐进展成为一个兴的产业,广泛用于市政管线的建设当中。我国自1953年开头承受非开挖方法施工以来,技术水平、装备水平不断进步,与国外之间的差距越来越小,在现在的施工中已经被普遍承受。在管线铺设中,非开挖施工中常用的方法有:隧道法、盾构法、顶管法、定向钻进、气动矛、夯管法等等。每种方法各有其适用的范围和其局限性,依据所铺设的管材、管径、长度、地层及四周环境综合考虑选择。二、顶管施工技术顶管法是使用最早、进展较为成熟的一种非开挖的施工方法,并在不同的工程中应用,获得了巨大成就,穿桥过物、跨河越路,特别是在南水北调工程中成功地穿越了黄河,引起了世人瞩目。顶管施工最早始于1896年美国的北太平洋铁路铺设工程中,日本在1948年第一次承受顶管施工方法,在尼崎市的铁路下顶进了一根内径600毫米的铸铁管,顶距只在6米。我国1953年在北京进展第一次顶管施工;1956年上海也进展了顶管施工试验;1978年上海开发了适用于软粘土和-2-淤泥质粘土的挤压法顶管;1984年开头引进国外的机械顶管设备,随之也引进了顶治理论、顶管施工方法,诸如土压平衡理论、泥水平衡理论、气压平衡理论等。1988年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机,为我国普及机械顶管施工制造了条件。我公司多年来关注这一技术,于2023年引入机械顶管设备,几年来,屡次在北京的市政管线铺设中使用,并获得了成功,曾穿越过河流、高速大路、立交桥、铁路及建筑物;顶进过钢质、混凝土等材质的管材;铺设过热力、污水、燃气、供水、电力等多种管线,曾穿过粘土层、砂土层、全断面砂砾层等各种土质,已经累计顶管施工7835米,积存了大量的施工阅历,集聚了一批本行业的优秀人材。顶管是利用主顶千斤顶及管道中继间千斤顶的推力,将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层始终顶推到接收坑,同时,将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。顶管法有人工顶管与机械顶管之分:人工顶管:施工人员位于所铺设管道的最前端,直接与土体接触,承受人工挖土的方式裂开工作面的土体,工作面的土体为自然平衡,适于地层不含地下水(或已经实行降水处理)、工作面稳定、土体能够实现自支撑的状况下施工。机械顶管:在所铺设的管道最前端由顶管掘进机代替人工挖土,掘进机的前端封闭,将土体与施工人员及管道隔开,它在顶进操作时,掘进机与土体处于平衡状态,不会发生塌方、流沙、透水等危害人身安全的事故,施工过程中不需降水,适于在各种土层中施工,不但适于粘性土层,也适于无粘性的松散土层,甚至在硬岩层及裂开岩层中也能正常顶进,顶进长度可达上千公里。相比而言,机械顶管比人工顶管的优势更明显,顶进过程中沿线不须降水,顶进距离较长,适于穿越高速大路、铁路,也可以进展绕过障碍物的曲线顶管,适应的土质范围宽广。-3-三、人工顶管施工方法介绍顶管施工工艺如以下图1所示:顶管施工需开挖两个工作坑,一个是顶进坑,为了布置顶管施工设备而在地下设立的井坑;另一个是接收坑,是为了回收顶管施工工具管面在地下开挖的井坑。假设地下水丰富,工作坑开挖前需进展降水处理,甚至在人工顶管顶进过程中均需进展降水处理。图1顶管施工工艺流程图四、井坑降水地下水埋深较浅,土质含水量大具较强的流淌性时,工作坑开挖前需进展降水处理。打算在井坑四周打四~六口降水井,其平面位置在工作坑外边缘以外2m,井深依据土质状况及工作坑具体深度确定。使用反循环钻机成孔,钻孔孔径φ600,井管使用外径DN400、内径DN300的无砂混凝土管,滤料使用3mm的豆石或石屑。-4-降水施工工艺流程:场地平坦—井点放样—钻机对位—成孔—下放井管—填充滤料—洗井—下放水泵—抽水降水施工在工作坑开挖前5~10天进展,降水工作持续整个顶管工作的全过程。降水施工方法为:打孔承受QJ150型钻机成孔,使用泥浆护壁,。下管井壁使用无砂混凝土滤管,直径400毫米,每节管长1米。填滤料在滤管外和孔壁之间回填砾石滤料,砾石粒径为10~30毫米,杂质含量小于3%。洗井滤料填充完成后,马上进展洗井,去除停留在孔内和透水层中的泥浆与孔壁的泥浆,疏通透水层。装泵每口井内设置l台Φ25mm、扬程为20米的潜水泵,接好保护开关后可以开头正式抽水。降水后的水位要在工作坑底面下l米,假设消灭降水井不能完全有效降水的状况,为保证工作坑顺当开挖和支护稳定,应在工作坑内设置集水井,准时排解开挖过程中的渗透水。降水监测降水监测与维护期间要对各降水井和观测孔的水位、水量进展同步监测。排水:在地面上设置D100PVC排水管,将抽出的地下水排入现况排水系统中。五、工作坑施工工作坑占地面积为40米×20米。工作坑尺寸顶进坑:6米〔长〕×4米〔宽〕。为保证安装顶管设备,顶进坑底板应较管道内底高程的深度不小-5-。接收坑:5米〔长〕×4米〔宽〕。接收坑深度与管外底高程一样。工作坑做法工作坑实行大板+工字钢的支护方式。管线调查:工作坑施工前需进展地下管线的调查,提出对原有管线的保护方案,施工中不得损坏原有管线。探槽:工作坑施工须先开挖探槽,开挖相互垂直的二条探槽,分别平行于工作坑的两边,其长度须大于工作坑开挖范围1米,深度确实定须协作地下管线调查资料,通常在2米左右。场地平坦:,以此为工作坑顶部基点,向下进展工作坑的施作。土方开挖:上部承受机械与人工协作,下部承受人工开挖-大板下插交替循环进展,垂直运输采使用吊车和土斗。土方每次开挖高度视具体状况而定,开挖高度要求30cm以内。排渣方式:承受1m3的钢制吊筒装渣土,用吊车运送至现场渣土堆放场地,然后用装载机装入自卸汽车外弃。工字钢支撑:选用25#工字钢做支撑,每道支撑分步承受盘撑与角撑,盘撑围绕工作坑一周形成封闭框架构造,相互间焊接结实;角撑在盘撑的四个方角内侧,。垂直方向工字钢支撑间距不得大于2米,第一道支撑在工作坑上口,与地面平齐,最终一道支撑安装到工作坑底部,作为扫地撑。大板支护:工作坑侧壁承受大板支护,大板长度为4米,宽度厚度不小于30毫米。将大板插放到工字钢与土壁之间,与土体接触密实,大板之间相互密排。顶进坑底板:在挖深到达工作坑底标高后,工作坑底部铺设碎石,碎石粒径30~100毫米,碎石厚度不小于200毫米,碎石层进展夯实处理。-6-集水坑:假设地下水较大,降水效果不好时,需在底板预留500×500×500毫米集水坑一个。大板支护工字钢支撑碎石底板ABC图2工作坑断面示意图工字钢支撑大板支护图3工作坑平面示意图-7-六、顶管设备安装顶进坑内需安装顶管设备,主要有顶进后背、机坑导轨、止水圈等。顶管后背将主顶千斤顶推力的反作用力传递到工作坑后部土体中的装置。顶管后背构造为:锚喷墙+混凝土+后背铁。在锚喷墙壁前垂直地面放置后背铁,后背铁与锚喷墙面之间的空隙以C10素混凝土浇灌填充。顶进坑后背要有足够的强度,在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力;后背墙外表要平顺,并且垂直于顶进管道的轴线,避开产生偏心受压。机坑导轨机坑导轨是承托工具管与所铺设管道的工具,安装的准确与否直接影响管道的顶进质量,其安装要求如下:①两导轨要平行、等高,或略高于管道设计高程的2厘米左右,其坡度与管道坡度全都;②安装后导轨要结实,不得在使用中产生位移,且需设专人常常进展检查;③将机械顶管导轨安放在工作坑底板上,导轨两侧结实地焊接工字钢,工字钢须另一端须牢牢抵在侧墙上。止水环安装为防止掘进机入洞时地下水涌入工作坑,在顶进方向的墙壁上安装止水环。首先,进展测量,确定止水环安装的位置;其次,将止水环底圈固定到墙壁上,用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙;然后,在底圈上固定防水橡胶板;最终,安装止水圈压板。在掘进机入洞之前才允许将止水环内的墙壁凿除。-8-七、顶管施工方法工作平台及图起4重架⑴工作平台工作平台及起重架示意图平台主梁承受I40型钢,上铺15×15cm方木。⑵起重架起重架由4根L=9m、φ150mm的厚壁〔t=12〕钢管组成,顶部用60mm圆钢连接,两端锁紧。架底部焊接在平台下横向置放的[30槽钢上,支脚加肋。⑶起重设备出土及下管承受卷扬机,设1台5t卷扬机、1台10t卷扬机〔下管〕。工具管就位工具管需加设帽檐,。使用25吨吊车吊装,将工具管放入顶进坑内的导轨上,前端距井壁约300毫米。就位后先检查工具管的轴线是否与顶进坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持全都,发-9-现偏差马上调整。工具管入洞先将洞口处的墙壁凿除,并向前方挖土200毫米深,再将工具管缓缓推动洞口,将帽檐顶入土体后,方可在帽檐下挖土。待工具管全部入洞后,连接第一节混凝土管做反封闭,推动机与首节管要连接结实并安拆便利。正常顶进下管前,检查钢筋混凝土管材是否合格、有无缺陷,管口端面要求平坦。管材的质量是整个工程的关键,要严把质量关;严格掌握每次顶进、挖掘的长度,不得超挖,防止因超挖造成塌方,应随挖随顶,管前挖土长度掌握在200毫米以内。人工挖土前,应先将工具管刃口局部切入周过土体中,挖土程序按自上而下分层进展,管前挖土人员应在管内操作。顶管出土由人工装车,用小推车运出至工作坑内,在工作坑内由卷扬机吊出工作坑,并卸至临时存土场,由汽车外运弃土。顶进开头时应缓慢进展,待各接触部位密贴后再按正常速度顶进。顶进中假设遇到以下状况之一时,应马上停顿顶进,查明缘由,准时实行措施,处理完善后再连续顶进:发生塌方或遇到障碍;后背倾斜或严峻变形;顶铁发生扭曲现象;管位偏差过大,且纠偏无效;顶力突然增大,接近管节端面许可承受的顶力。液压油缸及出土运输机械的操作人员,应听从管内挖土人员的指挥,操作液压油缸时回收时速度不得过快,油压不能太大;每班均应填写施工记录,施工记录包括顶进长度、顶力、管位-10-