西北地区铁路运输建筑屋面渗漏原因论文
作者:佚名; 更新时间:2019-03-20

  摘要:介绍了手掘式顶管施工的优点及适用范围,阐述了手掘式顶管法的施工工艺及技术要点,通过分析砂砾土中手掘式顶管施工存在的技术问题,提出了顶管过程中的纠偏调整措施,指出手掘式顶管法施工技术实用经济,值得推广应用。

  关键词:砂砾土,手掘式顶管,土体,钢管

  1概述

  手掘式顶管施工具有人工开挖,噪声小,操作方便,工作坑占用场地小,设备简单、技术难度低,易于推广等优点。特别适用于粘性、砂性或硬质泥岩土层,且无地下水影响,管径1000~3000之间的排水工程。而在砂砾土中,顶进面土压不能平衡,顶进过程中容易跑偏;管径较大时,挖掘过程容易塌方,从而引起地面塌陷;地下水位较高时,会给施工带来很大困难,如果没有一定的施工技术水平,在砂砾土层中顶管将难以进行。

  2手掘式顶管法施工工艺和技术

  1)在砂砾土层顶管,顶管机后背最好采用混凝土靠背,靠背面积和厚度根据顶力进行详细计算,必须满足顶力要求。

  2)砂砾土中顶管必须采用两台千斤顶,将油管并联在一起,以使各千斤顶活塞的行程一致,两台千斤顶同步顶进。砂砾土中顶管阻力大,因此要增加一台千斤顶。在砂砾土质不均匀中顶进,极易造成管道轴线偏差,一般顶力合力中心低于管中心R/5~R/4,保证管道轴线不会由于顶力相差面出现偏差。为此我们在古岔线砂砾土顶管时,选用同样规格的两台320t千斤顶,其顶力、行程、顶速相一致,保证顺利顶管。

  3)地下水位较高时,必须将顶管范围内水位降下来,保证顶管施工安全。如穿越处的地下水位高,可在作业坑周围采用井点降水方法或打适当数量的大眼井进行降水,将地下水位降至管底以下不小于0.5m处,以保证作业坑内无地下水涌入,使施工能够正常连续进行。

  4)采用少挖勤顶的掘进方式。在砂砾土层顶管施工作业中,掘进方式上和一般粘土层顶管有很大区别,必须采用少量超挖的掘进方式,少挖勤顶,每次超挖200mm~300mm,避免前方砂砾土坍塌或塌方量过大,及引起地面沉降等问题。

  5)遇到障碍物处理。由于地下情况不明,在砂砾土顶管时容易遇到较大的石头或者混凝土块,采用机械方法进行破除,例如在古岔线顶管施工中遇到地下旧河坝,采用风镐破碎的方法进行处理后清除。

  6)顶管区域有大车通过的路面或有重物的地面必须进行沉降观测。在顶管区域范围内有大车通过的道路,或顶管区域范围内地面上压有重物,要严密监测此段道路或地面沉降情况,发现异常及时采取有效措施解决。

  7)砂砾土中顶管施工最好采取连续作业,中间不要长时间停顿,以免带来不必要的麻烦,如塌方、路面塌陷、地下突然出水等异常情况。

  8)遇到顶管上方有排水管道时,一定要慎重处理。如果排水管道水流量较大时,要采取将排水管水流引流到其他排水管道中,如无法引流,可以采取截流的方法,再用水泵抽到前方管道中,靠近顶管侧要采取封堵方法,不要使水渗透到顶管区域内排水管内,以免发生意外透水事故。

  9)砂砾土中顶管最好采用钢管,钢管连接部分在顶进前采用双面焊接。通常顶管施工中采用混凝土管,但在河边公路中顶管时,河边公路地下水位高,混凝土管容易渗水,不利施工。当管径较大时,易破坏砂砾土稳定,造成坍塌,使混凝土管顶管的迎面阻力加大。钢管具有迎面阻力小,中间管节易密封焊接,防止中间渗水,承受的顶力大等优势。

  3砂砾土中手掘式顶管施工存在的技术问题

  1)顶管机后靠背砂砾土体强度不够,不能满足顶管顶力要求。由于在砂砾土中顶管阻力远大于粘土中顶管阻力,当后背承受较大的顶力时,容易破坏砂砾土体,造成后背土体坍塌,使顶管施工无法正常进行。

  2)砂砾土体不能满足顶管切入土体要求。当顶管切入土体后,对管道周围砂砾土造成一定扰动,当顶管直径较大时,会使顶管洞口上方地表大面积塌方,塌方的砂砾土大量涌入顶管工作坑,会给顶管操作工人带来严重安全隐患。

  3)地下水位较高时,砂砾土的良好通水性会使出水量增大,给施工带来很大困难。

  4)容易造成地面塌陷。顶管直径较大时,挖掘过程中,工具管头部前方容易造成塌陷,如果顶管上面是路面,重型车较多时,会增加塌方量,从而引起地面塌陷。

  5)地下情况不明,遇到障碍物不好处理。例如:在古岔线顶管时出现大量抛填块石(最大粒径在300cm~600cm左右),顶管无法正常进行。

  6)顶管上方有排水管道时,可能会遇到渗水或者漏水等难以处理情况。如排水管道水流较大时,顶管可能会引起排水管道下沉渗水;或者排水管道原接口自身泄露。

  7)顶管过程中,长时间停工,带来诸多不利因素。如停工后,顶管头部上方是大车行走道路,如管径较大时,可能会引起路面塌陷等不好解决的问题。

  4砂砾土中手掘式顶管施工纠偏调整措施

  1)当顶管前部位置发生左右偏斜时,可在顶管头部管端偏向设计中心的一侧进行适当超挖土,而在相对的一侧不超挖或留坎,使钢管在继续顶进时,逐渐回到设计位置。

  2)当顶管前部位置如发生向上、向下偏斜时,可在钢管的末端和顶铁之间加一块相应厚度的楔形钢板,让顶铁和套管之间形成一定角度,顶进时可使被顶管得到纠正。

  3)如果顶管机油泵的压力表突然升高,并且无明显前进时,则说明遇到较大的卵石或砖石等,这时需退回顶管器活塞,人工排除障碍后再开始顶管。

  4)顶管工作开始后要连续施工,不宜中途停止,同时应尽量衔接工序,减少停顶时间,避免推进阻力的增大,如此周而复始循环顶进,直到顶进规定长度。通过实践证明,在砂砾土中采用手掘式顶管法施工经济、实用,可以推广应用。

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