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图2-5 PE管
(2)后靠背及千斤顶:后靠背是顶管施工中的关键程序,后靠背安装时,水平及竖直方向必须与管道轴线垂直,后靠背采用组合式背墙,先紧贴坑壁安放互相垂直的两排枕木,然后安放一块2000mm×2000mm×50mm钢板。千斤顶紧贴后靠背安放,本次顶管配备2台200t千斤顶作为顶进设备,平行安放导轨两侧,千斤顶安放应尽量接近管道高度中部位置。
(3)施工现场配备一台8t汽车起重机,担负安装管道及坑内出土工作。 2、管道顶进
(1)管道吊装:管道安装采用8t汽车起重机下管,所用管材为F型钢承口三级钢筋砼管,经检查管身无破损、承口安装牢固、插口无破损后方可下坑。管节安放应承口向后完全平行贴卧于导轨上。管节就位后安放顶铁开动千斤顶顶进,管节顶进土层30CM后复核高程与轴线,确认无误后进行正常挖土顶进。 (2)挖土:挖土采用人工挖土掘进,挖土时使用短把小铁锹及洋镐等小型工具,遇到砂砾坚土及松岩采用风镐松动人工挖土;挖土一定严格按照规范要求进行开挖,以保证顶进方向及高程无误,允许偏差符合设计及规范要求。管道前段挖出的土,通过管道用小车人工推出至工作坑后用起重机提升到地面及时外运。施工中做好管道内的通风照明工作,确保施工人员安全。
(3)管道顶进:顶进时一定要坚持随挖随顶的原则,管前开挖不得超过50CM,顶进前先检查顶铁安放是否平直,以防顶进时产生偏心荷载。顶进程序如下:安装顶铁—开油泵—顶镐前伸—开截油阀回油收稿—加顶铁—关闭回油阀—开油泵继续顶进
当管节顶进土层外余20cm长度时,进行下一节管道安装,在管节插口端安装好楔形密封胶圈后承口向后安放在导轨上,管节就位后安放顶铁顶进,管节顶
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进至距前一管节20cm时停止,在上一管节承口处安装垫片,以利于承口与插口均匀严密接触并使顶力柔性传递,当承口与插口完全接触后检查垫片位置与管节就位情况,确认无误后进行正常顶进。
顶进过程中要严格控制轴线及管底高程,一般每顶进50cm必须测量一次轴线与高程,管内底高程用水准仪测量,轴线采用经纬仪测量,管内观测尺采用80CM的短尺;中线位移允许偏差:10cm,管内底高程允许偏差:+3cm、-5CM,相邻管节错口不大于2cm. 3、管道纠偏
顶管偏差校正要以预防为主,一旦测量发现偏差必须及早进行校正,预防误差累积,纠偏时应在顶进过程中采用小角度逐渐进行调整,慢慢是误差归零。校正方法分为三种:当偏差小于20mm时,可采用挖掘校正法,这种方法通过调整不同部位挖土量的方法达到纠偏目的,挖土过程中要不断总结经验调整挖土量,以避免盲目掏挖造成偏差;另一种方法是强制校正法,当偏差大于20mm时,采用强制纠偏,用千斤顶将管头校正;第三种方法是衬垫校正法,当局部地基软弱、地基承载力不足而使管头下沉时,应结合顶木在管底加垫衬垫、木板以增加地基强度。
2.2.6 施工组织
顶管的施工组织应包括:施工现场平面布置图;顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定;工作坑位置的选择及其结构类型的设计;顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量;顶力计算和后背设计;洞口的封门设计;测量、纠偏的方法;垂直运输和水平运输布置;下管、挖土、运土或泥水排除的方法;减阻措施;控制地面隆起、沉降措施;地下排水排除方法;注浆加固措施;安全技术措施等。
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2.3 园林路管道工地
2.3.1 工程简介
平顶山市城市集中供热管网扩建一期工程建设内容分北线供热管网和西线供热管网两部分:北线供热管网覆盖老城区矿区铁路以南、姚电大道以北、西环路以东、光明路以西区域;西线供热管网覆盖新城区平宝大道以南,滨湖路以北,明月路以东,姚电公司以西区域。该工程投运后,将以姚电公司改造后的3#、4#供热发电机组为热源,供热能力为800吨/小时,足以满足其供热范围内居民及企事业单位的采暖需求。
这项工程项目分北线供热管网和西线供热管网。其中,北线供热管网覆盖老城区矿区铁路以南、姚电大道以北、西环路以东、光明路以西区域;西线供热管网覆盖新城区平宝大道以南、湖滨路以北、明月路以东、姚电公司以西区域。
城市集中供热管网扩建一期工程主管网全部建成后,平顶山市将根据用户需求在2至3年内建成54座水-水换热站,并逐步将光明路以西区域内的现有蒸汽采暖用户置换完毕,彻底解决目前供汽压力低、采暖效果差的问题。
2.3.2 施工准备
1.材料要求
(1)管材:碳素钢管、无缝钢管、镀锌碳素钢管应有产口合格证,管材不得弯曲、锈蚀、无飞刺、重皮及凹凸不平等缺陷。
(2)管件符合现行标准,有出厂合格证、无偏扣、乱扣、方扣、断丝和角度不准等缺陷。
(3)各类阀门有出厂合格证,规格、型号、强度和严密性试验符合设计要求。丝扣无损伤,铸造无毛刺、无裂纹,开关灵活严密,手轮无损伤。
(4)附属装置:减压器、疏水器、过滤器、补偿器、法兰等应符合设计要求应有产品合格证及说明书。
(5)型钢、圆钢、管卡、螺栓、螺母、油、麻、垫、电气焊条等符合设计要求。
2.主要机具:
(1)机具:砂轮锯、套丝机、台钻、电焊机、煨弯器等。
(2)工具:套丝板、压力案、管钳、活扳子、手锯、手锤、台虎钳、电气焊工具、钢卷尺、水平、小线等。
(3)作业条件:
安装无地沟管道,必须在沟底找平夯实,沿管线铺设位置无杂物,沟宽及沟底标高尺寸复核无误。
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图2-6 钢管
3、操作工艺 (1)工艺流程:
放线定位→挖土方→砌阀门井→管道安装→阀门配件安装→水压试验→防腐保温→盖阀门井盖板→回填土
(2)直埋管道安装:
根据设计图纸的位置,进行测量,打桩、放线、挖土、地沟垫层处理等。 为便于管道安装,挖沟时应将挖出来的土堆放在沟边一侧,土堆底边应与沟边保持0.6~1m的距离,沟底要求找平夯实,以防止管道弯曲受力不均。
管道下沟前,应检查沟底标高沟宽尺寸是否符合设计要求,保温管应检查保温层是否有损伤,如局部有损伤时,应将损伤部位放在上面,并做好标记,便于统一修理。
管道应先在沟边进行分段焊接,每段长度在25~35m范围内。放管时,应用绳索将一端固定在地锚上,并套卷管段拉住另一端,用撬杠将管段移至沟边,放好木滑杠,统一指挥慢速放绳使管段沿滑木杠下滚。为避免管道弯曲,拉绳不得少于两条,沟内不得站人。
沟内管道焊接,连接前必须清理管腔,找平找直,焊接处要挖出操作坑,其大小要便于焊接操作。阀门、配件、补偿器支架等,应在施工前按施工要求预先放在沟边沿线,并在试压前安装完毕。
管道水压试验,应按设计要求和规范规定,办理隐检试压手续,把水泄净。管道防腐,应预先集中处理,管道两端留出焊口的距离,焊口处的防腐在试压完后再处理。
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回填土时要在保温管四周填100mm细砂,再填300mm素土,用人工分层夯实。管道穿越马路处埋深少于800mm时,应做简易管沟,加盖混凝土盖板,沟内填砂处理。
图2-7 定向钻施工
(3)定向钻铺管法
在钻先导孔过程中利用膨润土、水、气混合物来润滑、冷却和运载切削下来的土到地面。钻头上装有定向测控仪,可改变钻头的倾斜角度。钻孔的长度就是钻杆总长度。先导孔施工完成后,一般采用回扩,即在拉回钻杆的同时将先导孔扩大,随后拉入需要铺设的管道。
地质不同,钻机(见图2-)的给进力、起拔力、扭矩、转速也是不同的,因此定向钻施工前要探明地质情况。这样有利于对钻机的选型或评价,确定是否能试用。另外还要探明地下障碍物的具体位置,如探明已有金属管线,已有各种电缆,以便绕过这些障碍物。
定向钻施工时不需要工作坑,可以在地面直接钻斜孔,钻到需要深度后再转弯。钻头钻进的方向是可以控制的。钻杆可以转弯,但转弯半径是有限制的,不能太小,最小转弯半径应大于32-40m。最小转弯半径取决于铺设管的管径和材料,一般管径较大或者管道柔性较差时,转弯半径应加大,并且要有接受坑(兼下管坑),管道回拖时以平直状态为好。管径较小,管道柔性较好时,可不设接收坑,管道直接从地面拖入。
定向钻适用土层为黏土、粉质黏土、黏质粉土、粉砂土等。铺管长度根据土质情况和钻机能力而定,在黏性土中,大型钻机可达300m。
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