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泥水平衡頂管在市政排水管道工程中的應用

瀏覽: 作者: 來源: 時間:2018-06-19 分類:推薦資訊-左
泥水平衡頂管技術可以在不同類型的地質條件下使用,市政排水工程中有的地下水位較高、地質變化范圍較大,一般的暗挖施工技術很難滿足施工需求。泥水平衡頂管技術不僅可以滿足高水位和地質變化的需求,它還具有頂進阻力小、施工速度快的優勢


 

一、泥水平衡頂管施工法概況 

(一)泥水平衡頂管施工法工藝原理 

    泥水平衡頂管施工是在機頭刀盤的挖掘面利用利用泥漿的壓力保持土層和地下水壓力的均衡。其工藝原理是:將符合施工要求的泥水輸送至挖掘面,運送工具以送水泵為主,根據泥水倉的壓力要求調節閥門大小,也可以改變排泥泵的轉速方式,重新調整泥水的壓力,使其符合施工需求,緊接著對地下水的壓力和挖掘面的壓力進行調整,保證掘進機刀盤的在工作中處于各方向的壓力平衡狀態。泥水平衡頂管的施工過程以機械控制為主,主要利用機器及設備、遠程控制頂進行施工。在長距離控制和復雜的地質條件下的暗挖法施工,泥水平衡頂管施工法是最佳的選擇。 

榆林排水管


(二)泥水平衡頂管施工法的特點 

泥水平衡頂管施工方法的特點主要表現在四個方面: 

    (1)泥水平衡頂管技術可以在不同類型的地質條件下使用,市政排水工程中有的地下水位較高、地質變化范圍較大,一般的暗挖施工技術很難滿足施工需求。泥水平衡頂管技術不僅可以滿足高水位和地質變化的需求,它還具有頂進阻力小、施工速度快的優勢; 

    (2)與其他方法相比,泥水平衡頂管法可以有效地保證挖掘面的穩定性,挖掘工作對頂進段周圍的土體影響小,管線上方路面的總沉降量也較??; 

    (3)泥水平衡頂管法施工可以有效保障施工人員的安全。泥水平衡頂管技術改變了其他類型的機種引起的作業坑環境差、安全性能低、需要施工人員進入管道進行掏土作業等弊端; 

    (4)由于其施工技術較復雜、施工必須連續進行、以及施工結果的不可逆性,泥水平衡頂管施工法的現場管理工作中的前期準備和事前控制尤為重要。


 二、泥水平衡頂管在市政排水工程中的應用 

(一)工程概況 

   以運河西路污水管道工程為例對泥水平衡頂管法在市政排水工程中的應用做個簡要分析。該排水工程全段長4.1km,管徑從D800―D2000不等;全線70%為d1800以上鋼承口F管。地質條件以黏土、粉質黏土層為主,局部有淤泥質粉質黏土,地下水水位較高、管線東側數十米為京杭運河,排水降水要求高。


(二)施工工藝 

 1.工作井的施工 

     工作井的位置選擇我方根據施工現場情況對設計要求的位置進行過調整,主要原則還是不影響工作井周邊的建筑物和管線同時有利于施工的展開、便于設備運作、材料運輸以及下管、排水的位置。在工作井離建筑物、道路、地下管線等位置較近處,對工作井周邊采用了增加鋼板樁維護、高壓旋噴樁加密加固土體等措施。完成一系列保護措施后,方進行工作井主體的施工,主體施工前,需要先驗證工作井的長度是否能滿足頂管機具和f管長度的要求:一般井底的長度必須大于頂進機頭的長度、液壓油缸長度以及工作井后靠背設計厚度之和與單節管段長度、頂鐵厚度、液壓油缸長度以及工作井后靠背設計厚度之和兩者中的較大值。

 

2.降排水措施 

     沉井封底前,要完成沉井周邊的排水降水工作,由于本工程位于京杭運河附近,地下水補充很快,特殊部位的井點數量需要經過計算確定、常規部位的井點降水以16眼輕型井為主,地下水的抽排設備以射流泵為主。 


3.工作井的封底 

     根據設計管底標高的要求,計算好工作井的下沉標高,該高度是管內底標高管道外緣厚度、管道外緣底部到導軌(或枕木)底面高度以及混凝土底板與墊層高度的總和。下沉開挖至設計高度后,8小時內累計下沉量不大于5mm時,方可進行封底。

 

4.導軌、設備安裝 

     在完成混凝土的底板的養護,其抗壓強度達到設計要求75%時開始進行導軌和設備的安裝工作,導軌使用的枕木的長度不小于2m,枕木的埋設間距宜在0.5m―0.6m左右,枕木的規格尺寸必須一致,損壞嚴重的要堅決更換。導軌鋼軌必須焊接在型鋼上,型鋼需固定在枕木上,采用道釘進行固定。導軌安裝必須與管道垂直、等高,導軌的軸線受各種因素的影響容易出現偏差,偏差的距離必須控制在3mm以內;頂面的高度差與兩軌之間的間距也需要進行嚴格的控制。在導軌安裝前要完成后靠背混凝土的澆筑工作,并在其達到齡期后方可進行頂進施工。 


 三、結束語 

     綜上所述,泥水平衡頂管作為目前主流的暗挖排管施工工藝,其技術含量較高,對設備管理技術人員的要求也較高。雖然其施工過程中常會出現存在機頭下沉;泥水管產生沉淀、堵塞;頂進導致路面隆起或者下沉等問題,但是瑕不掩瑜,其在市政排水管道方面工程中迅速的發展速度是其優異性最好的證明。 

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