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摘要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视顶管施工在城市建设中的应用,顶管施工技术在城市建设中中具有重要的意义。本文主要介绍顶管施工在城市建设中的应用的有关内容。
关键词 顶管;施工;技术;应用;控制;建设;
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the pipe jacking in urban construction, the pipe jacking technology is of great significance in the urban construction. This paper mainly introduces the application of the relevant contents of the pipe jacking in the urban construction.
Keywords pipe jacking; construction; technology; applications; control; construction;
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
引言
随着城市建设規模的不断扩大,原有的地下设施(如:给水、排水、煤气、采暖、通信等)已不能满足现有城市建设的要求,需进行改造或新建。但现有的城市经近几年的大力建设,道路等级越来越高,交通!逐年上升,各级政府对城市道路开挖进行了禁止或限制,许多建设已无法采用开槽埋管施工工艺,故顶管施工必将在城市建设中得到广泛的应用和发展。
1、概述
顶管施工进入我国已有数蚤十年历史,通过几十年的探索,实践和发展,它已应用于多领域、多行业中。该施工法在我国大部份城市特别是发达城市的建设中得到了很广泛的运用,特别是上海、北京等地。在我国重点项目“西气东输”工程、穿越黄河等河川的施工段中也得以应用。但该施工法在我区起步较晚,应用较小,在近几年中,随着我区经济的快速发展,各部门、各单位已开始注重和研究此项技术,并得到很好的效果。我国现已有上百种顶管施工机型、数种作业形式,顶管口径最大已达4m,种类也很多(如:钢管、钢筋混凝土管、塑料管等),且能在各种不同的土质中采用相应施工方案进行施工。
2、工程概况
某地下通道工程位于上海市中心区某路下方,连通道路东侧某大厦至西侧某广场的地下车库,由人行通道和车行通道组成。本工程车行连通道为似200地下隧道,以位于某广场地下2层~3层间的2号井为始发井,从地下一3.47 m~一5.668 m穿越道路到达某大厦3号接收井(即地下车行道匝道口),始发井内衬至接收井内衬净距50.50 m,管节数量为13节,每4 m一节。人行连通道是夺4 000地下隧道,以位于某广场地下2层~3层间的1号井为始发井,从地下穿越道路后到达某大厦西侧出人口下的4号接收井,始发井内衬至接收井内衬净距39.85 m,管节数量为10节,每4 m一节。
3、设备选用
本工程选用多刀盘土压平衡式顶管,刀盘数为6个,具体参数如下:1)顶管机尺寸:φ4 200 mm×5 470 mm;2)正常施工时平均速度为4 m/d;3)设备总推力2 400 t;4)刀盘扭矩:68 kN•m×6;5)刀盘转速:5.25 r/min;螺旋输送机排土量45 m3/h。6个刀盘可设定成同一方向旋转,也可单独设置转向,刀盘的转速分为3挡,在加固区域内刀盘转速设置为高速,在软弱土质中设置为低速,正常掘进时设置为中速,推进前进行空载调试。顶管推进系统工作井内主顶装置采用6只主千斤顶,行程1 100 mm,顶力4 000 kN/只,后座总顶力可达24 000 kN,6只千斤顶配有独立的油路控制系统。
4、顶管施工方法及过程
顶管施工就是借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起,与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。这是一种不需要开挖面层,即可将管道穿越公路、铁道、河川、地上建筑物以及地下管线等的地下管道施工方法。
顶管施工的流程大体为:工程开始→测量、放样→挖筑工作坑、接收坑→坑内、地面设备安装→做好出洞准备→挖运土方→推进(注浆)→测量→卸管、接口安装→进洞→取工具管→全线测量→收坑→工程结束。该施工法在施工前要对土质、施工点的地下设施、周围环境等因素进行详细调查,并制定出合理、可行的施工方案。首先进行现场测量、放线、经仔细复核后,开挖好工作坑和接收坑,因顶进设备安置在工作坑内,故工作坑后壁培的构筑尤为重要,一般设5OOmm以上的钢筋混凝土墙,为使主顶油缸的反力能均匀地作用在后壁墙上,油缸与后壁墙间应垫上一定厚度的钢结构件。之后进行坑内及坑上的各种设备安装,各项准备工作均完毕后,即可通过操纵台(电动、手动两种)实施进行,同时各辅助施工系统开始工作,配制好的减摩浆通过注浆管输送到各个注浆孔,以减缓系统推力,运土设备通过机械或人力将土运出坑内;第一根顶进管到规定顶进深度后,根据管材的不同用相应的方式进行接口。与此同时,把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间,把管子通过主顶设备一只只推进,到接收坑中把掘进机吊起以后,再把第一节管子推出一定长度后,整个顶管工程基本结束。
在施工过程中,必须随时对顶进方向进行监测,通常用水准仪、经纬仪或激光经伟仪来测量和纠偏。目前已有新的测量和显示系统用于顶管施工中,它能做到自动测量、自动纠偏、自动记录、自动打印。另外,在长距离顶管施工中一定要做好通风和换气工作,用专用抽风机或鼓风机将混浊的空气抽离工作区,然后将新鲜空气自然地补充,以防发生缺氧或气体中毒。
5、结束语
顶管施工较之开槽埋管有很多优点:减少了土方开挖量;对交通影响很小;施工作业人员少;提高了施工的安全性;建设公害小;提高了文明施工的程度;在覆土深度大和原地下设施多的情况下,可缩短工期,降低工程造价。当然该施工法亦有一定的局限性和一些不足,随着对该施工法的不断研究和更为广泛的应用,定会得到提高和完善。
顶管施工在过去是作为一种特殊的施工手段,不到万不得已,一般不轻易采用,且使用范围也较小。如今,顶管施工作为一种常规的施工工艺,以其施工速度快、施工精度高、适应土质范围广,施工技术逐趋完善、工程造价不断降低,而广泛地得到业主和施工单位的认可和欢迎。随着我国经济的不断发展,城市化进程的加速,顶管施工必将以其独特的优势在城市建设中的各领域得到更广泛的应用和发展,发挥出更大的作用。
参考文献
[1] 宁文国,谭国祥.顶管施工技术在复杂地质条件下的应用[J].山西建筑,2008,34(26):159—160.
[2] 十堰市规划设计院.顶管施工技术的应用(修规)2005~2020[z].
[3] 长江水利委员会.丹江口市顶管施工技术详细规划[z].
[4] 任世英,邵爱云.试谈中国顶管施工技术的特色[J].城市规划,1999,23(2):66—67.
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