市政基础设施地下排水工程污水管的顶管施工技术运用

市政基础设施地下排水工程污水管的顶管施工技术运用

关键词:污水管;顶管施工技术;应用;施工原理

引言:说到顶管技术,很多人并不了解,顶管技术最早应用于美国的太平洋铁路的铺设过程中,而后经过了漫长的发展,直至1953年才开始在我国应用。然而在当时,仅仅是采用手决式顶管施工技术,施工的设备不仅简单而且落后。直到后来,这项技术才开始采用大口径的机械式的顶管施工工艺。在目前,顶管施工技术不断发展,使用的领域也越来越广,并且在顶管施工技术的基础上逐步发展成为一种非开掘的施工技术,并且,顶管管径的范围也在不断地扩大,目前,世界上最大的排水管顶管施工的管径已经超过了四米。同时,顶管施工的材料以及设备也得到了很大的发展,而排水顶管的施工测量等系统也逐步的向自动化迈进,不仅能够做到自动测量,还会科学计算顶进的速度和核算出周围所承受的压力,以确保顶管施工的安全。这些技术的出现,有力的推动了城镇顶管技术的发展。

一、关于市政道路污水管顶管施工技术的概括

顶管施工技术作为一种广泛应用的非开挖掘管道推进技术,它的优点是施工速度快、密封性能较好、对于施工周围的环境影响较少。但这并不意味着它是没有缺点的,它的缺点是顶管施工的周期较长、造价较高。下面,我们将对顶管施工技术做出一个简要的介绍。

1、顶管施工工作原理

顶管技术作为一种新型的管道施工技术,在不需要开掘路况的前提条件下,仅仅需要在垂直地面的方向上开掘顶管施工的工作井,随后采取高压液压千斤顶将水泥顶入地下。排水管管顶的施工使用来自主顶油缸和管道间的中继站等方面的推力,将工具管等一些顶管施工顶进设备从工作井的内部穿入到地质层,与此同时,将市政的排水道紧随着顶管顶进的设备进行埋伏,实现排水管道的非开挖敷设。

2、关于顶管施工的平衡理论的分类

一般来说,常用的顶管施工的平衡理论一般包括三类:气压的平衡、泥土的平衡以及土压平衡。对于顶管施工技术首先要去解决的就是对于施工技术的适用性问题。在实际的顶管施工中,应该具体问题具体分析。简要点说,就是根据地质的状况和工程需要这两方面出发,选择顶管施工技术以及与之相配的施工设备,以保证施工的顺利完成。

3、顶管施工的方式

顶管施工的方式包括两种:开放式和密封式。而应用最为广泛的主要是开放式,开放式又可分为泥水式、土压式、顶管泥浓式推进法。下面,我们将对着三种推进法进行简要的介绍。

(1)关于泥土式的推进法

泥土式的推进法是用刀盘掘进机加上科学设计的顶速来平衡正面的土压力、平衡地下的水压力。它的特点就是在施工过程中施工的速度不仅快,而且过程不中断,并且不需要进行特别的降水处理。

(2)土压式的推进法

这种方法主要是向工作间的切削舱内注入一定比例的混合材料,使得这些材料充满整个的泥仓,以此去平衡正面土压力和地下的水压力。在施工推进的过程中,往往并不需要输送混合材料的设备,且施工推进机器的造价相对来说较为低廉,整体推进的顶管施工成本比较低。

(3)顶管泥浓式的推进法

顶管工艺主要运用的是二次注浆的处理,不仅能够很大程度上消减与地层的摩擦阻力,而且还会排除一些废弃物,以保证工程的顺利实施。这种推进方法在顶管施工的过程中,将废弃物分成两批输送至地表后再进行外送处理。所以,该工艺适用的范围非常的广泛,除岩石以外基本上所有的土质都可以适用。

二、顶管施工实施的工序以及注意问题

顶进管的实施过程:首先应当在顶进的一侧设置工作坑,修筑上底滑板,并且在管体的尾部修筑后背,从而对挺进力进行抗衡。然后将行车线的路基挖空,一直达到设计的标高,并且超挖出滑板的厚度,直到全部的就位为止。

1、开掘工作坑

在开掘工作坑之前首先要做的就是在工作坑的外围用钢板桩对进其进行加固,周边做好排防水的防护工作。开挖工作坑采用的是人机结合的方法,用电葫芦吊土箱出土。工作坑的底板采用的是一百五十#的钢筋混凝土,厚度达到20米,在每3米的地方设置一道地锚梁,在地锚梁的两侧设置导向支墩,钢筋网采用Φ8钢筋以20乘以20的间距步在顶面下的5厘米处,底板的中心线与钢筋混凝土管的中心线基本上一致,并在工作坑的四周布设几个降水的井点。

这里需要注意的是,在灌注底板混凝土的时候,用Φ16的钢筋头埋进混凝土之中,分成2.5米的方格网,严格的控制高成,按照点抹平混凝土的表面,使其平整度达2米和5米之间。

2、安装设置刃脚

进行准确的测量定位,使得工作坑的底板中心线和混凝土管的中心线达到重合,对外表进行润滑处理,从而减小顶进的阻力。刀刃主要起的是导向和保护施工人员安全的作用。这里需要注意的是,安装时必须严格要求,不能够出现向上或者向下的倾角,防止顶进时出现偏差。

3、对于后背的修筑

后背主要是承受顶进时的水平顶力之反力的临时的结构物,它是保证顶进工作能够顺利实施的重要设施。所以,后背应该达到足够的稳定度和强度,始终不能裂开或者断开。后背的尺寸和规格是是经过严格周密的计算得出的,它必须能够承受钢筋混凝土管在顶进的过程中所能出现的最大的顶力,并且还应该有适当的安全储备。

4、顶进设备的安装及调试

顶进设备包括两个方面:液压设备和传力设备。一般说来,设施布置是否恰当关系到顶进的成效。因此,在安装之前,对于液化系统的各个部件应当进行单体的实验,试验合格后方可进行安装。

5、顶进工艺

顶进就是开动高压油泵,使得千金顶受的液压产生顶力,以此推动钢筋混凝土向前推进,每次的顶程,都会达到190到800毫米。钢筋混凝土管前进以后,千斤顶活塞恢复到原位,在空当的地方填放上顶铁,进行下次的顶进。如此的循环往返,一直到钢筋混凝土就位。

三、结语

随着社会的急遽发展,城镇的规模也在不断地扩大,尤其是一些临近大城市的县镇,发展的势头更加地迅猛。为了满足日益增长的排水量;为了符合国家对于城镇污水的监察以及管理,这些县镇必须采取积极的态度,去建设更多和更大管径的污水排水管。事实上,对于城镇特别是一些县城中心采取顶管施工技术不仅能够降低对于城市的交通等方面的破坏,而且还能够节省大量的施工成本。因此,在未来的日子里,我们应该继续采用顶管施工技术,并不断的改进,使其能更好的的服务。

参考文献:

[1]谢耀岗.新晋祠路段污水管道工程的顶管施工技术[J].山西建筑,2016,(12).

[2]宋汝华.浅析非开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].中国建设信息,2015,(01).

[3]林相忠.对市政排水管道施工技术的若干研究[J].今日科苑,2015,(03).

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