5013 不开槽管道施工技术(定向钻,夯管法,顶管法,盾构等)

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lK415013 不开槽管道施工技术


不开槽管道施工方法是相对于开槽管道施工方法而言,市政公用工程常用的不开槽管道施工方法有盾构法、浅埋暗挖法、顶管法、地表式水平定向钻法、夯管法等(盾构法和浅埋暗挖法原理同地铁隧道那一章的做法,大家不明白的话,可以翻回去看看,当作复习一遍)。

▼盾构法

▼顶管法

▼浅埋暗挖法

▼定向钻法

▼夯管法


一、方法选择与设备选型依据

(1)工程设计文件项目合同:施工单位应按中标合同文件和设计文件进行具体方法和设备的选择。

▼合同(备案书)与方案

(2)工程详勘资料:

1)开工前施工单位应仔细核对建设单位提供的工程勘察 告,进行现场沿线的调查;特别是对已有地下管线和构筑物应进行人工挖探孔(通称坑探)确定其准确位置,以免施工造成损坏。

▼现场调查勘测

2)在掌握工程地质、水文地质周围环境情况和资料的基础上,正确选择施工方法设备选型(注意,工程地质是工程地质,水文地质是水文地质,两者是不一样,不要以为同一个东西)。

(3)可供借鉴的施工经验可靠的技术数据(注意,施工经验只能借鉴,不能直接用,案例题经常会说哪个工程采用什么工程的施工经验,这种就得把错误的点给他找出来)。


二、施工方法与适用条件

(1)施工方法与设备分类见图lK415013。

(2) 不开糟施工法与适用条件见表lK415013。


三、施工方法与设备选择的有关规定

(1)顶管:

顶管顶进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:

1)采用敞口式(手掘式)顶管机时,应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处(你看,又是0.5米以下,降水这个数有没有发现出现很多次。这个是敞开式的,能步降水吗,不降水你都要被水阉了,噢不,淹了),并应采取措施,防止其他水掘进入顶管的管道。

▼手掘式顶管法(这个实在找不到合适的现场照片,大家将就下,跟手掘式盾构有点像)

▼手掘式顶管法示意图

2)当周围环境要求控制地层变形无降水条件时,宜采用封闭式的土压平衡泥水平衡顶管机施工;目前城市改(扩)建给水排水管道工程多数采用顶管法施工,机械顶管技术获得了飞跃性发展。

▼土压平衡顶管与泥水平衡顶管法

▼密闭式顶管法

▼密闭式顶管法

▼顶管法

▼工作井顶进

▼工作井顶进

▼顶管法

3)穿越建(构)筑物、铁路、公路、重要管线防汛墙等时,应制定相应的保护措施;根据工程设计、施工方法、工程和水文地质条件,对邻近建(构)筑物、管线,采用土体加固或其他有效的保护措施(其他措施有哪些:比如管线移吊,比如基础托换,比如地基加固等)。

4)小口径的金属管道,当无地层变形控制要求(比如在野外,在农田,在郊区没有建筑什么的地方,通常是没有地层变形要求。你都农田了,还怕他变形不是?)且顶力满足施工要求时,可采用一次顶进挤密土层顶管法(这个时候通常顶管的截面面积比较小,比较好一次性顶进)。

▼小截面顶管


(2)盾构:

▼盾构法

▼盾构法就像蚯蚓一样,自己发力钻土

盾构机选型(比如什么形状啊,什么大小啊,什么挖掘形式啊),应根据工程设计要求(管道的外径、埋深和长度)、工程水文地质条件、施工现场及周围环境安全等要求,经技术经济比较确定;盾构法施工用于给水排水主干管道工程,直径一般在3000mm以上(一层楼那么高的大小)(盾构法一般用与综合管廊或者主管道比较多,因为盾构的面积通常比较大,成本高,做小截面的管廊不划算。这里盾构跟我们上一章讲的盾构差不多,就是比通常挖地体隧道的盾构机来的较为小型)。

▼盾构施工

▼盾构施工形成的管廊


(3)浅埋暗挖:

浅埋暗挖施工方案的选择,应根据工程设计(隧道断面和结构形式、埋深、长度)工程水文地质条件、施工现场和周围环境安全等要求,经过技术经济比较后确定。 在城区地下障碍物较复杂地段,采用浅埋暗挖法施工管(隧)道是较好的选择(这里记住,地下障碍物复杂,用浅埋暗挖法,就像穿山甲挖隧道一样,两只手可以一点一点掏土,比较灵活,因为是人工开挖,可以避开很多复杂的东西)。

▼浅埋暗挖法

▼联想穿山甲——浅埋暗挖法


(4)定向钻机:

定向钻机的回转扭矩回拖力确定,应根据终孔孔径轴向曲率半径管道长度,结合工程水文地质现场周围环境条件,经过技术经济比较综合考虑后确定,并应有一定的安全储备

▼定向钻回拖扭矩和回拖力依据示意图

导向探测仪的配置应根据定向钻机类型穿越障碍物类型探测深度现场探测条件选用。定向钻机在以较大埋深穿越道路桥涵的长距离地下管道的施工中会表现出优越之处

▼定向钻导向探测仪(目前有比这个更先进的仪器,下次墨老师找到图片再给大家补上)

▼定向钻施工步骤

(能看明白吗,这个施工工艺,也就是第一次钻孔,只是为了拉一个路径出来,然后到达另外一侧地面后,安装拓孔器,带着管道边拓孔边回拉管道。再不明白,就看下面这三个现场施工图片吧)

▼第一步——钻入钻杆

▼第二步——回拖扩孔

▼第三步——拖入管道(实际上这个图片已经拖出管道完成了)

▼定向钻施工现场(那个鱼腩状那个拓孔器)

好了,明白了原理了吧(还不明白的话,赶紧找波多野老师学习去),我们再来看下定向钻的设备

▼定向钻施工机器

▼定向钻施工机器

▼钻杆

▼回拖的拓孔器

▼拓孔器(地下情况)

▼拓孔器联想圣斗士星矢里面的星云锁链那个头吧(希望大家能记得住)

▼回拖的管道(图所示是PE管)


(5)夯管:

▼夯管法

夯管锤的锤击力应根据①管径②钢管力学性能③管道长度④结合工程地质、⑤水文地质⑥周围环境条件,经过⑦技术经济比较后确定,并应有一定的⑧安全储备;夯管法在特定场所有其优越性,适用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工(因为下穿狭窄道路长度短,夯几下就过去了,大型施工机具少,工期短,费用自然低。在工程施工,最终目的都是在保证质量的前提下啊,选择最低成本的施工方法)。

▼夯管法锤击力依据图示

▼夯管法(大家要活学活用,夯管法还可以用在类似管棚等技术,竖向的时候就是类似施打钢管桩了,大家千万要拓宽思维,不能屎读书)

▼夯管法实际就是大力金刚掌硬打进去(当然,你用降龙十八掌也行,墨老师学了16年,也就学了我们乔班主的太祖长拳而已)


总结1:各种方法的挑选(选择题经常出噢!):

A盾构法:隧道断面大,用综合管廊,给水排水干管,用盾构(反正就是大,要不就是主)

B浅埋暗挖法:地下障碍物复杂,比如沟各种管道啊什么的

C顶管法:城市改建或者扩建的给水排水管道,这个也是新城市用的比较多的工法

D定向钻:较大埋深,穿越河流,路堤,铁路等,且长度大更有有优势(因为单价便宜呀)

F夯管法:穿越狭窄道路,也就是短距离(长距离你如来神掌都夯不进去,因为摩擦阻力太大)

总结2:根据什么选方法或者机械型号等:

都是根据工程设计条件,工程地质,水文地质,施工条件,地面和地下环境等,然后结合相应的器械要求,再依据经济技术指标,还有就是安全储备,答题的时候先一起卸载草稿纸,再挑选着答


四、设备施工安全有关规定

(1)施工设备、装置应满足施工要求,并符合下列规定:

1)施工设备主要配套设备辅助系统安装完成后,应经试运行安全性检验,合格后方可掘进作业。

▼主要配套设备(土维泥浆系统)

2)操作人员应经过培训,掌握设备操作要领,熟悉施工方法、各项技术参数,考试合格方可上岗(跟你考建造师一样,都是要考试,才能去工地干活)。

▼培训考试

▼培训考试后上工地

3)管(隧)道内涉及的水平运输设备、注浆系统、喷浆系统以及其他辅助系统应满足施工技术要求和安全、文明施工要求。

▼辅助系统之水平运输系统

▼辅助系统之水平运输系统

4)施工供电应设置双路电源,并能自动切换动力、照明应分路供电,作业面移动照明应采用低压供电(就是电源用法不一样,一个是去施工用电,一个是照明等辅助用电,比如你手机看小泽马老师的电影充电的电源和开关,跟液压系统的电源和开关都是分开的,为了就是保证你的安全)。

▼用电设备

5)采用顶管、盾构、浅埋暗挖法施工的管道工程(人需要在地下的),应根据管(隧)道长度、施工方法和设备条件等确定管(隧)道内通风系统模式;设备供排风能力、管(隧)道内人员作业环境等还应满足国家有关标准规定。

▼通风设备(地下或则隧道内)

6)采用起重设备垂直运输系统:

①起重设备必须经过起重荷载计算

②使用前应按有关规定进行检查验收,合格后方可使用。

③起重作业前应试吊,吊离地面100mm左右时,应检查重物捆扎情况制动性能,确认安全后方可起吊;起吊时工作井内严禁站人,当吊运重物下井距作业面底部小于500mm 时,操作人员方可近前工作(数字要记住,可能考选择,也可能考案例改错)。

严禁超负荷使用

⑤工作井上、下作业时必须有联络信号

▼起重设备

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