管道的不开槽施工法

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1、管道的不开槽施工法----掘进顶管法在唐山市西效热力管线中的应用王燕唐山市西效热力管线（二）工程是管铁公司于九五、九六年期间施工的城市供热管道之一。供回水管线直径DN=900mm，管道平均埋深4.5m。此管线位于唐山市西效友谊东侧，沿途穿越新华道与友谊交叉路口。此处位于唐山市的繁华街道，在施工中既要保证交通车辆的畅通无阻，又要保证管道在预定工期内安装完毕，故在管线穿越新华道路段采取了掘进顶管施工方法进行施工。掘进顶管的工作过程分为五个主要步骤。第一步选择工作坑的位置、计算工作坑开挖尺寸、开挖工作坑及工作坑加固，并按设计管线的位置和坡度在工作坑底修筑基础。引进中心桩和

2、高程桩。第二步，导轨辅设。导轨按计算的中心距铺设在基础上，管子安装在导轨上。第三步，顶进设备的选择与安装，通过顶力计算选择顶进设备，设备的安装坡度也应与设计管线坡度相同。第四步，管了顶进前，管端的坑道开挖。第五步，管道测量和误差校正。一、工作坑：1、工作坑选定：16m21m接收坑接收坑环岛友谊路友谊路新华道新华道15#小室图1：顶管工作坑位置工作坑选择在管线设计坡度低的一侧或选择在井室的位置，工作坑开挖前要对地下情况进行勘探，确定顶管沿程无地下障碍物并放出工作坑开挖外边线，再进行开挖。99bbBBDD500mmmmHh3h2CDh121377588610图2：工作坑

3、的底宽和高度1．撑板2．支撑立木3．井点降水主干管4．导轨5．基础6．垫层7．顶进管管子8．水箱9．井点降水吸水管10．横撑钢管E本段顶管的工作选择在15#井室的位置，因为这样可以减少土方的开挖量。尔后根据选定的工作坑开挖的外形尺寸进行开挖，工作坑具体尺寸如图2所示：工作坑宽度的计算：W=D+2B+2b+E式中：D……管道外径1200mmB……工作宽度800mmb……支撑宽度200mm得W=4.200m工作坑长度计算：长度L=a+b+e+f+1.5H式中：a…砼后座墙厚度800mmb…钢板桩靠背厚度200mme…千斤顶长度0.8mf…顶铁长度1.5mH…单根管长度为

4、3米得L=7.8m，故此工作坑长度为7.8米，宽度为4.200米。接收坑的尺寸为：长度为5米，宽度为4.200米。深度为6.5m，接收坑与工作坑同样进行加固在管子顶进过程中要仔细观察钢板桩等是否产生位移，如有位移产生，应及时采取措施，重新进行加固。工作坑开挖为直槽开挖，密撑支护。本工作坑为双向工作坑，首先进行南段顶管施工，南段全部顶进后再进行北段的顶进工作。基础：工作坑基础根据具体地质情况可选用天然地基或砼基础，枕木规格为200*200*2000mm。靠背：考虑到施工的安全可靠性，顶管靠背采用整体形后靠背。其结构如下图所示：U型顶铁方木200×200方木200×20

5、0千斤顶500t顺铁DN200钢板δ=16mm导轨钢筋混凝土管钢板桩靠背砼后座墙800mm环形顶铁图5：工作坑示意图2．工作坑、接受坑的加固措施：由于工作坑开挖的土质为砂土，并且地下水位在2m左右，所以对工作坑采取加固和支护措施，支护型式如图2中所示，侧壁使用钢板、支撑立木（方木）和横撑钢管（φ159×4.5）进行加固，防止塌方。工作坑基础采用混凝土基础。混凝土基础厚为200mm，下面垫100mm厚碎石垫层。基础顶标高与混凝土管底标高间距为2~3mm。且在施工过程中配合人工针状管井点降水措施，保证地下水位降至垫层以下500mm，直到顶管施工全部完毕，再停止降水。因顶

6、管部位土质较软，考虑到施工的安全可靠性，顶管靠背采用装配式钢板桩靠背。其结构如下图所示：图6：整体形后靠背示意图2004000mm4000mm二、导轨的选择计算考虑顶进的砼管管径为DN1200，故导轨选用24kg/m重型导轨，钢轨辅设在工作坑的枕木基础上，并通过经纬和水准对轨道安装进行控制。枕木基础的安装坡度与管道一致，导轨的间距由下式计算得出：A=a+（D+2t）（h-c）-（h-c）2式中D…管道内径（米）t…管道壁厚（米）h…导轨高度0.107（米）c…管壁与基础面的间隙（约为1-30mm）取30mm。a…导轨宽度51mm（米）得A=51+297.7=348.

7、7mm。如下图7所示DAHc三．设备选型及安装①、顶进设备选型计算：（因为几项顶管中，唐丰路段顶管距离最长，设备按此段进行选型，亦能满足其它段的施工）P=fγD1[2+（2H+D1）tg2(45°-φ/2)+ω/γD1]L+PF式中P----管外径与土之间的磨擦力，即顶力PF----管端切土阻力，PF=π×Dav×t×R=3.14×1×0.01×500=15.7kNf----土与管壁的磨擦系数，取0.3。γ----管道所处土层的重力密度（KN/m3），取18KN/m3D1----管道外径1.2mH----管顶履土厚度（m）取5m；φ----土的内磨擦角，取30°