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就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖,以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换,顶管直径DN800—4500。通过工作井把要埋设的管子顶入土内,一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上,并且还能曲线穿行,以绕开一些地下管线或障碍物。它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、,保护环境的综合功能。这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不破坏环境;不影响管道的段差变形;省时、、,综合造价低。该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。
二、管道失稳1.产生原因(1)地质条件影响。从失稳原理分析可看出,管道周围土体承载力和土压力对于管道施工至关重要,因为顶进过程中难免发生轴线偏移现象。若管道周围的土体能够提供较大的作用反力,则管道不易发生较大偏移和失稳;若周围土体属于软弱土质或不均匀土质,则管道很容易因周围平衡侧向分力的承载能力不足造成失稳。同时,管道上方的覆盖层过薄也很容易因管顶士压力不足造成失稳,常见的是管道轴线向上弯曲和管道中间鼓肚现象。(2)施工质量影响。根据管道曲率与侧向分力之间的循环关系可知,若因顶管施工纠偏或纠扭不及时和不到位造成偏移量增大,将导致管道失稳,这对施工进度将带来不小的影响。(3)顶管设备原因。顶管设备在顶进过程中,若出现与管道联结不稳固或者刚度不足,都有可能造成管道失稳。2.纠正措施(1)改善地质条件,为顶管施工创造有利条件。在顶管施工中的基底处理常采取的措施包括:采用超前钻孔或超前地质预报确定前方地质情况,对于不良地质地段采取预加固措施,其中承载力过低地段、土体软硬不均匀地段、覆盖层过薄地段或地面有建筑物对管道施工造成压力的地段,可以采用预注浆、锚杆、管棚等加固,为顶管施工创造稳定、均匀的地质条件。(2)严格控制施工质量,提高管道纠偏效果。管道轴线偏移是造成管道失稳的重要原因之一,因此在施T中应把控制管道轴线偏移作为顶管技术的核心内容,要尽量减少轴线偏差。同时,在管道轴线发生偏离时,认真执行管道纠偏的有关原则,及早纠偏。同时注意对顶管设备的检查,加强管道联结刚度。
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(3)接口:管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性。同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化。施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板(厚度1cm左右),将其夹于前后管节钢套环间,以均匀管节间的相互作用力,减少接口损坏。管道顶通后,管道须作内接口处理,将管节间的胶合板凿至同样深度(深度2~3cm即可),并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。(4)注浆工艺:在长距离(大于100米)管道顶进过程中,必须采用注浆工艺,利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水。触变泥浆由膨润土和水搅拌而成,配合比为1:8。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱,通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔,注入土体形成泥浆套。
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