非开挖顶管结构设计..ppt

顶管技术(Pipe Jacking )，也称为液压顶管技术，不仅是一种具体的非开挖管道铺设方法，同时还是以顶管施工原理为基础的一些非开挖铺管技术的总称 . A顶管机 B顶进井 C皮带传送机 D顶管 E钢顶管凸轮 F泥浆车 G整洁的运行电池 H泥浆润滑 I轨道 J钢顶管环 K2～6个液压顶 L激光束 M注浆 N顶进井 O轨道段 P泥浆润滑混合器 6.2 顶管工程结构设计 设计包括：土层工程勘察、工作井开挖和支护设计、顶管顶进、顶管荷载分析计算、盾构挖掘和工程管理等设计。 工作井施工 1）工作井的分类及顶进形式 a.工作井分类： 按使用性质：顶进、终点、中间工作井。 按设计深度：浅、普通、深工作井。 b.顶进形式： 按顶进方向：单向、双向、调头、多向顶进。 按管道排数：单排、双排、多排顶进。 2)工作井的设计原则 工作井选址原则 6.2.4 后座墙设计 后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。 （2）后座墙的强度及影响因素 影响因素： 客观因素（管材种类、管径大小、顶距 长短、覆土厚度、土的种类、地下水位、管节重量） 主观因素（顶进误差；中途停工；挖土方法）。 手掘式顶管机也即是非机械的开放式(或敞口式)顶管机，在施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等。破碎下来的泥土或岩石可以通过传送带、手推车或轨道式的运输矿车来输送 三段两铰型水力挖土式顶管的顶管机内腔分为前、中、后三个舱室。前舱为冲泥舱，舱前端装有切削、挤压土的格栅。中舱为操作室，两者之间用胸板隔开。后舱为控制室，设有各种测试仪器和仪表。在千斤顶顶推下，格栅将土体切开，再经高压水射流破碎、搅混成流态，由吸泥泵吸出并送入水力运输管道排放至地面的贮泥水池，如图6－12所示 6.3.3 顶管顶进方向控制 在顶管的顶进过程中要严格控制方向，一方面能校正在直线上、曲线上、坡道上的管道偏差；另一方面能保证曲线、坡道上所要求的方向变更。 在顶进过程中，应经常对管道的轴线进行观测，发现偏差须及时采取措施纠正。 管道偏离轴线主要是由于作用于顶管机的外力不平衡造成的，外力不平衡的主要原因： （1）推进的管片不可能绝对在同一条直线上。 （2）管道截面不可能绝对垂直与管道轴线。 （3）管节之间垫板的压缩性不完全一致。 （4）顶管的迎面阻力的合力不一定与管片后端推进顶力的合力重合一致。 （5）推进的管道在发生挠曲时，沿管道纵向的一些地方会产生约束管道挠曲的附加抗力。 顶进中的方向控制可采用以下几种措施： （1）严格控制挖土，两侧均匀挖土，左右侧钢刃角要保持吃土10cm，正常情况不允许超挖； （2）发生偏差，可采用调整纠偏千斤顶的编组操作进行纠正，要逐渐纠正，不可急于求成，否则会造成忽左忽右； （3）利用挖土纠偏，多挖土一侧阻力小，少挖土一侧阻力大。利用土本身的阻力纠偏； （4）利用承压壁顶铁调整，加换承压壁顶铁时，可根据偏差的大小和方向，将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松或留1~3cm的间隙，顶进开始后，则楔紧一侧先走，楔松一侧不动，这种方法很有效，但要严格掌握顶进时楔的松紧程度，掌握不好容易使用管道由于受力不均匀而出现裂隙。 6.3.4 减少顶进阻力措施 顶管的顶进阻力主要是由迎面阻力和管壁外周摩擦阻力两部分组成。 目前常用的顶管减阻措施为触变泥浆减阻。 6.3.5 接力顶推技术 6.3.6 顶管土体稳定性验算 中继环按先后次序逐个启动，实现管道分段顶进，由此达到减小顶力的目的。采用中继接力技术以后，管道的顶进长度不再受承压壁后靠土体极限反推力大小的限制，只要增加中继环的数量，就可增加管道顶进的长度。中继接力技术是长距离顶管不可缺少的技术措施。 6.2.3 顶进力的分析计算 顶管技术中的顶进力是在施工中推进整个管道系统和相关机械设备向前运动的力，需要克服顶进中的各种阻力，同时在顶进过程中还不断的受到各种外界因素的影响。 影响因素： 施工设计和现场施工条件； 施工工艺因素； 施工设计和现场施工条件对顶进力的影响： a.顶进管道的尺寸、形状、自重和外表面的性质； b.施工管线的长度； c.土层类型及在施工中的变化情况； d.地下水位