大直径穿湖顶管回退施工关键技术研究

顶管技术具有施工方便、不中断地上交通、无噪声、无环境污染等优点,因此广泛应用于地下空间的开发利用,但在实际的顶管顶进施工中难免遭遇无法清除的障碍物,造成无法继续顶进的问题。依托武汉汤逊湖污水处理厂尾水排江顶管工程,提出一种施工方便、高效率的大直径顶管退管方法,阐述了退管工艺流程,并总结了施工过程中的关键技术,同时就二次顶进设计准备进行设定。实际工程效果表明,该退管方法适用于大直径顶管退管工程,能够很好地解决大直径顶管退管回退阻力大、反推力不足的问题,从而有效提高退管施工效率,降低施工成本。     

顶管工程中的退管法施工对环境影响的研究

退管修复技术通过退回已顶进的管节,再调整轴线重新顶进,可有效解决顶管施工中遇到障碍物或者轴线发生较大偏转无法纠偏的问题。但退管修复技术难度较大,在顶管工程中并未得到广泛应用,其作用机理和环境影响也缺乏相应研究。基于此,通过数值模拟,分析了顶管在退管过程中对周围环境的影响。结果表明,退管施工主要影响初始退管机头前方的管外径6~10倍区域,以及退管机头当前位置后方约管外径3倍的区域,并提出了控制地表变形的方法。所得到的研究结论可为顶管法施工的进一步研究以及相关设计和施工提供有益的参考。     

兼具土压、泥水平衡的组合式顶管机在复杂工况下的清障及对接技术

某泥水平衡式混凝土顶管机在顶进阶段遭遇废弃桥梁基桩,不能继续有效顶进。为此,通过研究,在该顶管机遇阻前方增设反顶工作井,并选用自主研发的可兼具土压平衡和泥水平衡的组合式顶管机反向顶进管径稍大的混凝土管道,使之消阻清障后与原顶管机实现对接。该技术顺利完成了该段顶管工程的贯通,其经验可为以后类似遇阻清障及地下管道对接工程提供借鉴。     

长距离顶管施工中继间的分布

在泥水平衡机械顶管施工中,特别是大管径顶管施工,工作井和接收井的施工成本占了整个工程成本的30％～40％。所以尽量延长单段的顶进距离是降低机械顶管施工工程成本的最有效办法。而在长距离顶管中,随着顶进距离的加长,中继间是必不可少的。本文通过泥水平衡顶管施工中顶力的计算和中继间顶力的计算来推导中继间在顶进管道中的分布。     

某工程复杂环境下钢顶管地下对接关键技术

顶管工具管由于较大的自重,在顶进过程中,尤其是软弱土层中顶进时,较易发生磕头、下沉、甚至无法继续顶进等现象。结合工程实际,分析钢顶管工具管中途无法继续顶进后,采取反顶结合地下对接等综合处置方案,圆满完成钢顶管的地下对接及管道连通,为后续类似工程提供参考借鉴。     

复杂工况条件下微顶管施工的顶力计算与分析

为了分析软土地层复杂工况条件下微顶管施工的工艺参数,文中以福建省厦门市灌口后溪片区排水管网改造工程为例,基于现有的顶管施工技术规程对微顶管顶进施工的总顶力进行理论计算,对微顶管施工影响范围内地表的竖向变形进行监测,将其与理论参数关联、对比分析。结果表明,周围环境土体主要受到管道顶进顶力大小与不同管径管道覆土厚度的共同作用而发生变形,施工前应根据不同管道的覆土厚度分别计算顶力及顶进速度,合理选择施工机械,控制顶力与顶进速度,最大限度优化施工效率。     

平行顶管近接施工的室内试验研究

顶管工程中泥浆护套对顶进中的地层变形与土体劈裂有重要的影响。通过室内试验研究了近距离平行顶管的相互作用。在不同注浆条件下,将顶管顶入布置有两条既有顶管管道的试验箱内,通过测试系统获得不同注浆条件下顶管顶进时顶力的变化情况、土体的竖向变形和顶管顶进对既有顶管管道产生的影响。研究结果显示:顶管顶进过程中,顶力先增大后逐渐减小,土体出现隆起现象;新顶进顶管对既有顶管管道上方土体产生影响,但影响有限;注浆可以有效减小顶管顶进阻力,分布在顶管外壁和周围土体中的浆液使土体体积膨胀,这使得在注浆条件下土体表面产生的变形大于未注浆时土体表面变形。试验结果可以有效地指导近距离平行顶管的施工。     

市政工程顶管施工发生管道抱死现象的解决办法

在市政工程污水管道顶管施工过程中,遇到流沙层,并由于设备损坏维修后,发生抱管现象,致使顶管施工在中途无法继续顶进。经综合对比分析,采用"反顶+钢套管"的方法取出机头的同时并完成剩余管道的顶进工作。     

顶推与反拔技术在顶管越江工程中的应用

以软土富水地区下穿河道钢顶管工程为例,针对此顶管工程在穿越河道期间因顶管机与首节管连接处焊缝破损而导致较大范围漏水,且不能及时有效封堵,进而导致不能继续有效顶进的特殊工况,一方面通过对原接收井进行结构加固,并设置顶推系统,采用顶管机反向沿着原设计轴线向原工作井方向顶进口径稍大于原管径的钢管;另一方面在原工作井内利用千斤顶设置反拔系统。当顶管机反向顶推至原顶管机处,并在轴线上形成对中时同步启动原工作井内反拔系统;原顶管机及管道在顶推力与反拔力的共同作用下逐步被顶推、拔出,并实现管道贯通,该技术可供其他类似工程借鉴。     

拔管技术在顶管施工故障处理中的应用

顶管施工技术近年在市政给排水管道工程中得到广泛应用,但施工中常会出现各种问题,如遇到不明障碍物或管道偏离过大等导致无法继续顶进,本文通过车陂路顶管工程实例介绍拔管方案的制定和实施要点。     

考虑泥浆触变性和管土接触特性的顶管摩阻力公式

顶进力是顶管工程设计和施工的重要参数,而顶管侧摩阻力对顶进力起控制作用,其大小主要受管土接触和管浆接触特性影响。为了更加准确地计算顶管摩阻力,假设隧洞孔壁在泥浆压力作用下保持稳定,管道周围同时存在管土接触和管浆接触,采用协调表面Persson接触模型分析管土接触特性,得出考虑接触压力分布影响的管土摩阻力;然后利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论分析注浆压力对泥浆套厚度的影响,并结合泥浆触变性和流体力学平行平板模型计算管浆摩阻力。在此基础上考虑管道与隧洞的相对位置,同时将管道顶进时的滑动摩擦阻力作为下限值,顶管重启动时的静摩擦阻力作为上限值,总结出直线和曲线顶管摩阻力公式。通过与工程实例数据对比,结果表明该计算公式下限值与实测值最接近,证明其适用性。     

市政污水顶管遇障碍物处理案例分析

由于地下工程条件的不确定性,顶管施工过程中经常遇到各种障碍,导致无法顺利顶进,需要采取措施解决.广东省江门市某污水处理厂首期工程污水收集管道穿越杜阮河,总长度约70m,采用DN800 mm钢顶管.在顶进约60 m时遇到障碍物,顶管机头卡住无法继续顶进.经过调查分析,在临近障碍位置河堤内外打拉森钢板桩作为围堰及支护,然后...     

城市雨水管顶管施工技术

文章介绍了合肥市临泉东路1标车行道雨水管顶管工程施工技术。该技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。该技术是穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等非开挖敷设地下管道的施工方法。     

软土地区大口径玻璃钢夹砂顶管顶力监测分析

玻璃钢夹砂管因其重量轻、耐腐蚀、摩阻系数小、管道和接口抗渗强度高等优点,在城市给排水管道的顶管施工中得到越来越多的应用.通过现场测试与分析研究了上海软土地区大口径玻璃钢夹砂顶管的顶力特性.结合背景工程两个试验段对玻璃钢夹砂顶管的顶力进行了现场监测,并通过对顶进过程中的管壁土压力测试分析了顶管外壁摩阻力及摩擦系数,获得软土地区玻璃钢夹砂顶管顶力计算的经验公式,为今后同类工程的顶力设计计算提供更加准确有效的方法.     

泥水平衡顶管工艺在砂质地层的应用

本文以陕西省西咸新区尚航路污水管道采用泥水平衡顶管工艺顶进施工为背景,阐述了顶管机具的选择以及施工工艺具体实施方案的制定与修正的全过程。并通过最终的实施效果说明了泥水平衡在砂质地层中施工的重点。     

岩石地层非开挖柔性管顶进过程的力学问题研究

本文分析了非开挖作业在岩石地层条件下,因钻孔的不平顺性和管道的弹性变形所导致的顶进阻力,推导了管道摩擦、管道弯曲、顶管切削作用等产生的顶进力计算公式,其理论分析结果为管道顶推装备设计和管道连接设计提供了必要的力学计算依据.     

顶管施工设备的改进一例

随着城市建设的发展,地下各种管道工程日益增多。为了避免管道在开槽施工中,拆除地上或地下的建筑障碍,减少破路对城市交通的影响,顶管法施工已经愈来愈多的推广使用,成为城市施工地下管道的主要方法之一。因此,对目前的顶管施工技术,也迫切需要改进提高,以适应对这种施工方法的要求。现将顶管施工中顶进设备的改进一例,介绍于下。一、目前顶进设备的一例从1953年开始使用顶管法施工以来,在顶进设备方面也曾进行过几次改进:一是从     

基于管土接触特性的顶进力计算模型分析

顶进力是顶管工程中管道结构设计、顶管机选型和工作井结构设计的决定性参数之一。为了更加准确地计算顶进力,假设泥浆压力作用下孔壁保持稳定,管道与孔壁土体发生部分接触,采用协调表面Persson接触模型分析管土接触角度和接触压力分布规律,在此基础上考虑管浆摩阻力影响推导出相应的顶进力计算公式。结果表明:管土接触角度和接触压力分布受管道和地层力学参数影响,软土层中管土接触角度可近似取180°定值,接触压力合力约为管道自重的1.35倍;当管道与岩层力学性质接近时,管土接触趋于点接触状态,接触压力的合力为管道自重,且工程实测顶进力与公式预测值相一致,证明其具有适用性。     

浅谈矩形顶管近距离穿越重要供水管道的施工影响分析

以济南地铁站某出入口通道顶管工程为背景,建立矩形顶管施工对近距离管道影响的力学模型,并结合现场监测,以此浅析大断面顶管施工对近距离下穿城区主要供水管道的影响。得出以下结论：(1)矩形顶管施工时,管道的变形表现为先隆起后沉降,管道中部变形量最大,沿轴线向两边,变形量逐渐减小。(2)管道的变形随着顶管顶进长度的增加,主要分为3个阶段：隆起阶段—急剧沉降阶段—沉降稳定阶段,本工程管道急剧沉降阶段的顶进长度为15～35 m(管道位于顶进长度20 m处)。(3)随着顶进长度的增加,管道的轴向、径向应力均随之增大,顶管顶进长度为15～35 m之间时,管道应力急剧增大。     

软土中铺设中大管径钢筋混凝土排水管的顶拉结合技术

通过分析在软土中铺设混凝土排水管道的困难,创造性地提出顶管与拉管工艺相结合,由顶管千斤顶提供管段顶进的推动力,拉管机确保管段按设计轴线前进。其克服了顶管工艺难以在软土中控制顶进方向和拉管工艺不能拖拉混凝土管段的缺点,发明了一种在软土中铺设中大管径混凝土排水管的新方法。