3.后靠墻
適用于頂管深度3~4米以內(nèi)。因后靠墻要承受頂管操作時(shí)的最大反力,所以以堅(jiān)固、垂直為標(biāo)準(zhǔn)。
(1)選用20~30號(hào)槽鋼組成雙層密板樁。槽鋼應(yīng)在溝槽尚未開(kāi)挖前壓(打)入土內(nèi),使之密集于一個(gè)平面并垂直于水平面。槽鋼的入土深度為槽鋼全長(zhǎng)
,使頂進(jìn)受力點(diǎn)處于槽鋼近中點(diǎn)處,而槽鋼在受力時(shí)不至于傾斜。
(2)槽鋼外貼厚度為40~60毫米鋼板,其面積等于后靠墻面積
,使油缸的反力擴(kuò)大均布于槽鋼板上。
(3)如頂管深度超過(guò)5米以上,頂力較大,應(yīng)采用沉井法建筑鋼筋混凝土工作井(圓形),后靠墻將增加枕木層和擴(kuò)散段。
(4)溝槽兩邊及頂面應(yīng)采用20號(hào)槽鋼密板樁上下二道支撐,入土深度大于0.5米,保證足夠牢固性,四周應(yīng)用焊接加固(成900)。
4.操作面布置
(1)工作坑的底層應(yīng)先平整,澆200號(hào)混凝土30厘米厚。
(2)加鋪槽鋼二層,校正水平面。
(3)按照預(yù)定的頂進(jìn)軸線設(shè)置導(dǎo)軌一組。
C(軌距)=0.6~0.7D(管徑)
導(dǎo)軌應(yīng)預(yù)先焊接在底板上并用特制螺栓緊固,防止頂進(jìn)時(shí)移動(dòng)。
(4)油缸應(yīng)安裝在升降調(diào)節(jié)架上,一般選用二只或四只對(duì)稱設(shè)置,其中心距為30厘米。
(5)頂坑前端應(yīng)預(yù)留焊接工作坑深0.8米,并設(shè)置集水井。
三、減少頂進(jìn)摩阻力的方法
頂管時(shí)土層與管外壁的摩擦阻力隨著頂入長(zhǎng)度的增加而增高,需要頂力也愈來(lái)愈大。為了避免因推力過(guò)大使鋼管產(chǎn)生卷口或變形,必須設(shè)法減少土層對(duì)管壁的摩阻力。
采用方法為:
1.加水潤(rùn)滑將水管接人工具管,接通水泵,經(jīng)環(huán)周圍噴水射至頂進(jìn)的鋼管外壁,使之與土壤的接觸面起到潤(rùn)滑作用。此方法適用于短距離頂管(參見(jiàn)內(nèi)擠壓頂頭噴水裝置)。
2.加觸變泥漿在長(zhǎng)距離頂管施工中,常從管外壁壓入觸變潤(rùn)滑劑。觸變泥漿由下列材料按比例配制:
膨潤(rùn)土:水:石堿=18~20:80~82:10(質(zhì)量比)。壓漿泵將觸變泥漿通過(guò)管道輸送到頂進(jìn)管外壁,能較為明顯地減少摩阻力。根據(jù)頂管工程實(shí)測(cè),在粘土中頂管時(shí)摩阻力達(dá)到20~30千牛/米
2,而采用觸變泥漿后摩阻力下降到8~10千牛/米
2。
3.加裝接力環(huán)在頂進(jìn)管道中安裝若干只接力環(huán)(串聯(lián)),使管道分成若干段接力環(huán),周圍均勻設(shè)置油缸,啟動(dòng)接力環(huán)油缸,后段管子即成為支座,而推動(dòng)前一節(jié)管子頂進(jìn)。然后再啟動(dòng)后一只接力環(huán)油缸,直至最后一節(jié)管子依靠主油缸頂進(jìn)(見(jiàn)圖2—9—24)。
這種方法使管壁摩阻力“化整為零”,由各接力環(huán)油缸完成各自前一段管子的頂進(jìn),猶如蚯蚓蠕動(dòng)前進(jìn)。
四、頂管施工主要操作順序
1.頂管操作前應(yīng)檢查油泵、油缸等液壓系統(tǒng)是否正常,供電系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備是否安全可靠。
2.下管或移頂鐵時(shí)應(yīng)漸漸送入導(dǎo)軌就位,嚴(yán)禁沖擊導(dǎo)軌。
3.油泵中心線應(yīng)與頂管軸線平行,頂力位置在鋼管斷面下方,一般取直徑1/3~2/5處。
4.初開(kāi)油泵時(shí)應(yīng)檢查后靠墻的牢固性,與頂泵接觸是否歪斜,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。
5.頂進(jìn)過(guò)程中注意油缸活塞桿行程應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)(0.80~1.10米),油泵壓力表上升應(yīng)均勻漸增。若發(fā)現(xiàn)壓力驟然增加或超負(fù)荷,應(yīng)立即停止頂進(jìn),待查明原因再繼續(xù)操作。
6.嚴(yán)格注意頂進(jìn)方向,每頂進(jìn)一米應(yīng)進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。
7.頂鐵安裝要平直,二組平行對(duì)稱、穩(wěn)固,頂進(jìn)時(shí)中心線要保持和鋼管、油缸在同一直線上。并注意頂鐵是否在導(dǎo)軌上滑行,防止卡住導(dǎo)軌接頭處。
油泵啟動(dòng)時(shí),一切操作人員不準(zhǔn)站在頂鐵兩側(cè),以防發(fā)生崩鐵傷人事故。
8.人工挖掘出土和頂進(jìn)操作應(yīng)交替,協(xié)調(diào)進(jìn)行,不得悶頂(聲300毫米以下口徑例外)。應(yīng)定時(shí)檢查鐵路軌道、建筑物是否拱起。
9.鋼管在頂進(jìn)過(guò)程中變形不能超過(guò)管徑的3%,若超過(guò)規(guī)定應(yīng)及時(shí)會(huì)同有關(guān)方面研究解決。
圖2—9—24 長(zhǎng)距離頂管接力環(huán)安裝示意圖%
1—集水坑:2—工字鋼導(dǎo)軌;3—水平尺,面板:4—基礎(chǔ)槽鋼:5—頂部加強(qiáng)后座鋼板;
6—液壓油缸:7—間隙調(diào)整頂塊;8—頂進(jìn)鋼管段;9—活動(dòng)套筒;10—密排樁;
11—高壓油管;12—內(nèi)頂油泵高壓油管組;13—工作坑;14—入口阻土鋼板:15—河流;
16—接收工作坑:17—預(yù)埋鑲接管:18—鋼制彎板座板;19—高壓油管;20—液壓油缸:
21—橡膠圈;22—法蘭套筒:23—套筒法蘭圈:24—頂頭彎板座
10.頂管操作一般應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,因隔天操作油泵啟動(dòng)阻力將增加50%以上。
11.頂管操作完成后必須及時(shí)進(jìn)行穿管(輸氣管)施工。穿入管道(鋼管)應(yīng)采用加強(qiáng)絕緣層,一般應(yīng)采用4油3布。頂管穿越鋼管的外壁結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2—9—4。
為防止穿管時(shí)損壞絕緣層,應(yīng)利用特制臺(tái)車支承,油泵推進(jìn)。臺(tái)車抱箍間距的選擇應(yīng)以管道不產(chǎn)生明顯撓度為原則。穿管完成后,套管兩端用瀝青封口,并安裝檢查管引至地坪。頂管、套管檢查孔示意圖見(jiàn)2—9—25。
圖2—9—25 頂管、套管檢查孔示意圖
1—燃?xì)夤埽?—滾輪托架;3—套管;4—導(dǎo)軌;5—滾輪;6—放散管;7—鑄鐵蓋
表2—9—4頂管穿越鋼管外壁絕緣層包扎結(jié)構(gòu)表
絕緣
等級(jí) | 總厚度
(毫米) | 絕緣
結(jié)構(gòu) | 絕緣層次 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
普通 | 6±0.5 | 三油二布 | 底漆
一層 | 瀝青
2毫米 | 玻璃布
一層 | 瀝青
2毫米 | 玻璃布
一層 | 瀝青
2毫米 | — | — |
加強(qiáng) | 8±0.5 | 四油三布 | 底漆
一層 | 瀝青
2毫米 | 玻璃布
一層 | 瀝青
2毫米 | 玻璃布
一層 | 瀝青
2毫米 | 玻璃布
一層 | 瀝青
2毫米 |