《地下結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)》第七章頂管法培訓(xùn)PPT

地下結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)工程程第07章第7章頂頂管法頂管法與與盾構(gòu)法法都是修建建地下管管道和隧隧道的重重要方法法。7.1概述7.1.1頂管法簡(jiǎn)簡(jiǎn)介采用液壓壓千斤頂頂或具有頂頂進(jìn)、牽牽引功能能的設(shè)備備，以頂管工工作井作作承壓壁壁，將管子子按設(shè)計(jì)計(jì)高程、、方位、、坡度逐逐根頂入入土層直直至達(dá)到到目的地地.頂管法施施工示意意圖主要用于于特殊地質(zhì)質(zhì)條件下下的管道道工程中中：①穿越江河、、湖泊、、港灣水體下的供供水、輸輸氣、輸輸油管道道工程；；②穿越城市建建筑群、、繁華街街道地下的上下水水、煤氣氣管道工工程；③穿越重要公公路、鐵鐵路路基下的的通訊、、電力電電纜管道道工程；；④水庫(kù)壩體體涵管重建建工程等。。發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)中繼環(huán)接接力頂推推裝置、觸觸變泥漿減阻阻頂進(jìn)技術(shù)術(shù)，自動(dòng)測(cè)斜斜糾偏技術(shù)、泥水平衡衡技術(shù)、土壓平衡衡技術(shù)、氣壓保護(hù)護(hù)技術(shù)和曲線頂管管技術(shù)。。7.1.2頂管法的的關(guān)鍵技技術(shù)1）方向控制制：與設(shè)計(jì)軸軸線一致致，對(duì)頂頂力的影影響，保保證中繼繼環(huán)正常常工作；；2）頂力大小小及方向向：管尾頂頂進(jìn)方式式，頂進(jìn)進(jìn)距離必必然受到到限制，，一般般采用中中繼環(huán)接接力；3）工具管管開(kāi)挖面面正面土體體的穩(wěn)定定性；4）承壓壁壁后靠結(jié)構(gòu)構(gòu)及土體體的穩(wěn)定定性7.1.3頂管法的的工程地地質(zhì)勘察察勘察要點(diǎn)點(diǎn)：①土層類別別、埋深深②各土層土土體的物物理、力力學(xué)性質(zhì)質(zhì)③地下水位位、壓力力④地下水和和土的腐腐蝕性⑤土層凍結(jié)結(jié)深度⑥地下管線線⑦地下洞室室⑧臨近建筑筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)⑨地面動(dòng)載載7.2頂管工程程設(shè)計(jì)工作井設(shè)設(shè)置，頂頂管頂力力估算以以及承壓壓壁后靠靠結(jié)構(gòu)及及土體的的穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題。7.2.1頂管工作作井設(shè)置置1）供頂管管機(jī)頭安安裝用的的頂進(jìn)工作作井（稱頂進(jìn)進(jìn)井）；；2）供頂管管工具管管進(jìn)坑和和拆卸用用的接收工作作井（稱接收收井）。。（a）雙向頂頂進(jìn)；（（b）單向頂頂進(jìn)工作井實(shí)質(zhì)上是是方形或或圓形的的小基坑，其支護(hù)護(hù)類型同同普通基基坑，其其平面尺尺寸較小小，支護(hù)護(hù)經(jīng)常采用鋼筋筋混凝土土沉井和和鋼板樁樁。管徑≥1.8m或頂管埋埋深≥5.5m時(shí)普遍采采用鋼筋筋混凝土土沉井作作為頂進(jìn)進(jìn)工作井井。沉井作為為工作井井時(shí)，一一般采用用雙向頂進(jìn)進(jìn)；采用鋼板板樁支護(hù)護(hù)工作井井時(shí)，一一般采用用單向頂進(jìn)進(jìn)。一井多用用工作井在在施工結(jié)結(jié)束后，，一部分分將改為閥門門井、檢檢查井。。工作井地地面影響響范圍一般按井井深的1.5倍計(jì)算，，在此范范圍內(nèi)的的建筑物物和管線線等均應(yīng)應(yīng)采取必必要的技技術(shù)措施施加以保保護(hù)。頂管工作作井的深深度（1）頂進(jìn)工工作井h1——地表至導(dǎo)導(dǎo)軌頂?shù)牡母叨龋ǎ╩）；h2——導(dǎo)軌高度度（m）；h3——基礎(chǔ)厚度度（包括括墊層））（m）。（2）接收工工作井H2——地表至基基底的高高度（m）；h1——地表至支支承墊頂頂?shù)母叨榷龋╩）；h3——基礎(chǔ)厚度度（包括括墊層））（m）h4——支承墊厚厚度（m）；防水構(gòu)造造工作井的的洞口應(yīng)進(jìn)行防防水處理理，設(shè)置置擋水圈和和封門板板，進(jìn)出井的的一段距距離內(nèi)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行井井點(diǎn)降水水或地基基加固處處理，以以防土體體流失，，保持土土體和附附近建筑筑物的穩(wěn)穩(wěn)定。工作井的的頂標(biāo)高應(yīng)滿足防防汛要求求，坑內(nèi)內(nèi)應(yīng)設(shè)置置集水井井，在暴暴雨季節(jié)節(jié)施工時(shí)時(shí)應(yīng)防止止地下水水流入工工作井，，事先在在工作井井周圍設(shè)設(shè)置擋水水圍堰。。7.2.2頂管頂力力估算克服頂管管管壁與與土的摩摩阻力及及前刃腳腳切土?xí)r時(shí)的阻力力：N1——管頂以上上的荷載載；N2——全部管道道自重；；E——頂管兩側(cè)側(cè)的土壓壓力；R——土對(duì)鋼刃刃腳正面面的單位位面積阻阻力k——系數(shù)，一一般采用用1.2。7.2.3頂管承壓壓壁后靠靠土體的的穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算1）沉井支支護(hù)工作作井承壓壓壁后靠靠土體的的穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算各分量計(jì)計(jì)算計(jì)算示例例無(wú)絕對(duì)把把握的前前提下，，F(xiàn)1及F2均不予考考慮。若不考慮慮F1及F2，一般采用用下式進(jìn)進(jìn)行沉井井承壓壁壁后靠土土體的穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算：S為沉井穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù)，一般般取S＝1.0~1.2。土質(zhì)越差差，S的取值越越大。本講要點(diǎn)了解頂管法的的工作原理；；理解頂管阻力力的計(jì)算方法法；掌握沉井支護(hù)護(hù)工作井承壓壓壁后土體的的穩(wěn)定驗(yàn)算。。2）鋼板樁支護(hù)護(hù)工作井承壓壓壁后靠土體體的穩(wěn)定驗(yàn)算算首先可以假定不存存在板樁。板樁的參與作作用，便出現(xiàn)現(xiàn)了一條類似似于板樁彈性曲線線的荷載曲線線兩段支護(hù)情況況只有最下面的的一段參與承受和傳遞來(lái)來(lái)自承壓壁的的反作用力；；要用混凝土將將下段板樁與與上段板樁之之間的空隙填充起來(lái)，以構(gòu)成成封閉的傳力力系統(tǒng)。否則，需將h3縮短到上段板板樁的下沿。。單段支護(hù)下的的頂管工作井井當(dāng)A點(diǎn)在后靠土體體被動(dòng)土壓力力線上或在其左側(cè)時(shí)，則后靠土土體是穩(wěn)定的的，雙段支護(hù)下的的頂管工作井井留有孔口時(shí)則平均壓力應(yīng)應(yīng)修改為：?jiǎn)味沃ёo(hù)雙段支護(hù)當(dāng)S<1時(shí)，用縮小h3的辦法來(lái)增大大h2，或者增大b，直至S達(dá)到1為止，直至降降低P的數(shù)值。即增加承壓面面積。7.3常用頂管工具具管頂管工具管有有手掘式、擠壓壓式、泥水平平衡式、三段段兩鉸型水力力挖土式和多多刀盤土壓平平衡式等。手掘式頂管工具管為為正面全敞開(kāi)開(kāi)，采用人工工挖土，如圖圖所示。手掘式頂管工工具管：正面全敞開(kāi)擠壓式頂管工工具管：網(wǎng)格切土裝置置或刃腳放大大泥水平衡式頂頂管工具管設(shè)置密封艙泥水平衡式頂頂管工具管三段兩鉸型水水力挖土式頂頂管工具管管多刀盤土壓平衡式頂管工具大刀盤土壓平平衡頂管機(jī)主頂設(shè)備地表沉降一般頂管工具具引起的地表沉沉降量可控制制在50~100mm，而采用泥水平平衡式頂管工工具管引起的的地表沉降量量更在30mm以下。頂管工具管的的基本原理及及施工工藝與與盾構(gòu)基本相似。7.4中繼環(huán)7.4.1中繼接力原理理頂進(jìn)阻力超過(guò)過(guò)主千斤頂?shù)牡娜菰S總頂力、管節(jié)容許的極限壓壓力和工作井井承壓壁后靠靠土體極限反推推力三者中之一，，采用中繼接接力頂進(jìn)技術(shù)術(shù)。采用中繼接力力技術(shù)時(shí)，將將管道分成數(shù)數(shù)段，在段與與段之間設(shè)置置中繼環(huán)。中繼環(huán)示意圖圖采用中繼接力力技術(shù)以后，，管道的頂進(jìn)進(jìn)長(zhǎng)度不再受受承壓壁后靠土體極限反推推力大小的限限制，只要增加中繼環(huán)的數(shù)數(shù)量，就可增增加管道頂進(jìn)進(jìn)的長(zhǎng)度。7.4.2中繼環(huán)構(gòu)造（1）短沖程千斤斤頂組（沖程程為150~300mm，規(guī)格、性能要要求一致）；；（2）液壓、電器器與操縱系統(tǒng)統(tǒng)；（3）殼體和千斤斤頂緊固件、、止水密封圈圈；（4）承壓法蘭片片。7.4.3中繼環(huán)自動(dòng)控控制從工具管向工工作井依次按按1#、2#……編號(hào)。工作時(shí)，首次次啟動(dòng)1#，中繼繼環(huán)環(huán)頂頂推推行行程程達(dá)達(dá)到到允允許許行行程程后后停停止止1#中繼繼環(huán)環(huán)，，啟啟動(dòng)動(dòng)2#中繼繼環(huán)環(huán)工工作作，，直直到到最最后后啟啟動(dòng)動(dòng)工工作作井井千千斤斤頂頂。。7.5管道道及及其其接接口口頂管管所所用用管管道道按按其其材材質(zhì)質(zhì)分分鋼筋筋混混凝凝土土管管和和鋼鋼管管兩類類，，鋼鋼管管接接口口一一般般采采用用承插插、、法法蘭蘭、、螺螺紋紋或或焊焊接接。。排水水管管道道采用用的的預(yù)預(yù)制制鋼鋼筋筋混混凝凝土土管管道道；；煤氣氣管管道道一般般采采用用鑄鑄鐵鐵管管和和鋼鋼管管；；上水水管管道道普遍遍采采用用的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土管管及及鋼鋼管管；；外包包鋼鋼板板復(fù)復(fù)合合式式鋼鋼筋筋混混凝凝土土管管和和鋼鋼筋筋混混凝凝土土管管道道的的頂距距已已達(dá)達(dá)100~290m，鋼管管的的頂頂距距已已達(dá)達(dá)1200m。2002.1嘉興興污污水水處處理理排排海海工工程程中中，，利利用用直直徑徑為為2米的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土頂頂管管，，實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了了一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)2060米，，超超越越上上海海奉奉賢賢創(chuàng)創(chuàng)造造一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)1856米（（1999）。。本講講要要點(diǎn)點(diǎn)掌握握鋼鋼板板樁樁支支護(hù)護(hù)工工作作井井承承壓壓壁壁后后靠靠土土體體的的穩(wěn)穩(wěn)定定驗(yàn)驗(yàn)算算；；了解解頂頂管管工工具具管管的的施施工工工工藝藝；；理解解中中