在頂管施工中最為流行的有三種平衡理論:
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。
頂管施工最突出的特點就是適應(yīng)性問題。針對不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計要求,選用與之適應(yīng)的頂管施工方式,如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備,對于頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的。
排土頂進(jìn)法在管線一端設(shè)工作井,用壓縮空氣錘帶動鋼制的工具管或生產(chǎn)管前進(jìn),并排出土體,或者用液壓設(shè)備帶動鋼套管和生產(chǎn)管前進(jìn),在掌子面用機(jī)械開挖,螺旋出土器從工作井排土。此種方法施工用的管道外徑一般不大于160cm,推進(jìn)長度小于80m。
“高、小、全”是該產(chǎn)品得以迅速占有市場的核心力量。施工效率高、成孔精度高、施工收益高;體積小、重量輕、工作井直徑小、直徑2200mm的空間即可進(jìn)行施工,適用于小口徑支網(wǎng)管線的鋪設(shè);鉆桿鉆具等配套設(shè)備齊全,能夠滿足不同口徑管道及地層的施工需求。
工作原理
頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時,也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間,以期實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
繼盾構(gòu)施工法之后發(fā)展起來的頂管施工法至今已經(jīng)有近百年的歷史。在機(jī)械技術(shù)并不發(fā)達(dá)的年,由于施工條件的限制,在頂管施工中所采用的管道一般管徑都為2~3米。用于穿越施工的管道直徑過長或過短,對工程本身會帶來非常大的難度,施工人員的安全性也會相應(yīng)降低。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、信息交流的便利性也大大提高,國外的先進(jìn)頂管施工方法逐漸被國人所接觸、學(xué)習(xí)。越來越多的頂管施工工程隊開始樂于采用更加便捷,更加安全的施工方法,這為頂管施工帶來了更多的可能性。
泥水平衡頂管機(jī)工中頂管進(jìn)出洞的措施:
(1)當(dāng)泥水平衡頂管機(jī)頭從工作井推出(稱出洞),如措施不當(dāng),亦會引起地表嚴(yán)重坍塌的災(zāi)害性的事故。頂管機(jī)出洞采用我公司慣用的、行之有效的洞門密封裝置,可確保安全順利出洞。
(2) 出洞前,在洞口安裝雙層橡膠止水裝置,其作用是防止頂管機(jī)出洞時正面水土涌入工作井內(nèi),另一作用是防止頂進(jìn)施工時壓入的減阻泥漿流失,保證能夠形成完整有效的泥漿套。
(3)頂進(jìn)工作井、接收工作井圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用φ850SMW工法施工,樁長25m,內(nèi)插型鋼24m.圍護(hù)結(jié)構(gòu)起止水擋土作用,洞口為混凝土井壁預(yù)留洞,在預(yù)埋鋼環(huán)上安裝雙層橡膠止水裝置,形成封閉的出洞條件。
(4)另外為了確保進(jìn)、出洞的安全,在頂進(jìn)工作井、接收工作井外側(cè)采用注漿加固對土體進(jìn)行改良