顶管施工组织方案(3)

2019-08-29 20:53

宁波市市政设施建设开发公司 鄞州区五乡片区污水管网工程(Ⅱ标段)顶管专项方案

接收井内按顶进轴线安装接收机架,使顶管机平稳地进入接收井,防止进洞后顶管机直接落到接收井底板上,造成后续管节接口质量问题。

顶管机进洞后,尽快把顶管机和砼管节分离,并把管节和工作井、接收井的接头按设计要求进行处理。

6.中继环设置

根据设计,不能满足全管段顶力要求,在顶进时设中继环。顶管的关键设备是工具管,长距离顶进的关键设备是中继环。距离较长的管道,因管道四周的摩阻力越来越大,单凭主站油缸顶推是不够的。一方面主站的顶力有限,不可能无限增加,另一方面主站所能施加的顶力受到砼管允许顶力和后背允许顶力的制约。为了解决上述问题,就出现了中继环。中继环的作用是分散主站的顶力,管道由中继环分段顶进。

理论计算:

当管外壁采取注浆减阻措施时,顶管的总顶力值可以按下式估算:

F=F1+F2 F——总顶力

F1——工具管正面阻力 F2——管道摩阻力

在本工程的施工中,计划采取了注浆减阻磨擦措施,所以总顶力按上式进行计算,现取W53—W52段为例进行计算。

已知:管道的外径 D1=1040mm 管道长度 L=100m

工具管正面阻力F1可以根据下式求得

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F1=1/4*πγHD2 D——工具管外径 γ——土的重度 H——管顶覆土高度

则 F1=1/4×3.14×16×4.68*1.492=130.5KN 管道摩阻力:F2=f2L

f2——单位长度管道摩阻力 f2=πDf

式中f—触变泥浆中管壁与土的平均摩阻力(kpa),按表取用。

土的类别 平均摩阻力混凝土管 f(kpa) L——管道总长度

F2=3.14*1.49*5*100=2339.30KN

得F=F1+F2=2469.80KN>2400KN(设计主顶力) 钢筋混凝土管的允许顶力可按下式计算 F=π/Kδ(t--L1--L2)(d+t) 式中F---钢筋混凝土管允许顶力(KN) K---安全系数,取K=5 δ---混凝土抗压强度(Kpa) L1---密封圈槽底与外壁距离(M)

L2---木垫片至内壁的预留距离(M) d---钢筋混凝土管内径(M)

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1软粘土 4.0—6.0 粉性土 6.0—10.0 粉细土 10.0—16.0 宁波市市政设施建设开发公司 鄞州区五乡片区污水管网工程(Ⅱ标段)顶管专项方案

公称管径内径(MM) 外径(MM) 壁厚(MM) (MM) 800 800 1040 120 8000>2400(设计顶力) 允许顶力(KN) 注:1.混凝土标号为C30 2.适用直线顶管。

本工程φ800钢筋砼管允许顶力计算时取2400KN。

因为本工程设计顶力极限为2400KN,所以在本工程施工中应设置中继环。计算时,允许顶力取2400KN。

中继环设计顶力应小于或等于主站的最大允许顶力 P2≤P1

P1——主站最大允许顶力(KN) P2——中继环设计顶力(KN) 第1号中继环安装位置

L1=(P2-F1)K1/f2 (1)

式中:L--第1号中继环安装位置(M) F1--工具管正面阻力(KN) f2--单位长度管道摩阻力(KN/m) f2=πDf

K1--工作系数 取K=0.60

(2)中间环间距

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L0=P2K2/ f2 (2) 式中:L0-----中继环的间距(M) K2------系数,取K=0.7 (3)主站顶推管最大长度 Lm=P2K3/ f2 (3)

式中:Lm----主站顶推管道最大长度(M) L3----工作系数取K=0.9 代入数据得

L1=(P2-F1)K1/f2

=(2400-130.5)*0.6/3.14*1.44*5 =60.2M 中继环间距

L0=P2K2/ f2

=2400*0.7/3.14*1.44*5 =74.3M

主站顶推管最大长度 Lm=P2K3/ f2

=2400*0.9/3.14*1.44*5 =95.5M

经上述计算,本工程顶距小于95.5米管段可一次性顶进;大于95.5小于169米设置一个中继环,大于169米设置两个中继环。

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7.通风设备

顶管施工管道内的通风是必要的,操作人员在地下作业要不断补充新鲜空气,作业中产生的废气需要及时排除。

本工程采用一套专用的通风设备,该设备采用压缩空气通风。压缩空气经过干燥、净化后送到工具管或管内的其它工作面。压缩空气通内的原理见图,来自空压机的压缩空气先送入储气泡,并保持在0.6MPa的压力。从储气罐出来的压缩空气再送入冷却器和油水分离器,通过两次冷却除水和两次油水分离压缩空气,再通过干燥再次除去空气中的水分,后进入净化器除去空气中的杂质,然后经过送风管,送到工具管和管其它工作面。送风口有消音器,以减少送风时的噪音。净化压缩空气通内,一般直送工具管,这是因为工具管内操作人员最多,净化气向后推移,就能更新管内的空气。

8.出泥

管道内出泥本公司计划采用无轨小车运泥,小车前设有牵引力为30KN的牵引机。当无轨小车行至工作井底后,用工作井顶部的钢结构工作平台上的起吊机吊出并堆放在场内临时堆土处,再集中运至指定倾倒场地。

9.过河段倒虹管顶进技术措施

本工程过河段较多,此段顶管施工前需要对河道顶管位置覆土进行勘测,并采取必要的技术措施。

10.1河道穿越:顶管段需穿越河道,涉及二个方面问题 (1)河床覆盖土太薄; (2)河岸保护; 10.2对策

(1)对河床断面应详细测定,并绘制出完整的断面图。 (2)当河床覆土与管顶距离为<3M时,应采取措施,防止管道

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