顶管工程施工工艺 |
| 文章来源：施工工艺 提供人：刘刚 提供日期：2022-11-12 |
顶管是利用顶管设备从顶管工作井将管材向顶管接收井进行顶进，前面两篇文章我们已经简单介绍了顶管工作井逆作法与沉井法施工工艺，顶管接收井的施工工艺与工作井施工工艺雷同，就不分开介绍了，今天主要介绍一下顶管的施工工艺。 顶管 顶管是管道施工的一种，它是不开挖或者少开挖的一种管道铺设，其主要利用顶管设备产生前进的力度，去平衡管道与土体之间产生的摩擦力，是管道能够前进，同时还需要将管道占用的土体进行置换出来，最终在土体中形成一道管道。 顶管施工工艺流程图 顶管的施工最主要依赖于顶管设备，顶管设备安装调试与运行对于最终管道成型的质量至关重要，其施工工艺流程如下图。 顶管设备流程图 在顶管工作井施工完毕并验收通过可以投入使用后，需先进行测量放置管道位置，然后根据管道位置进行设备安装，安装完成之后先进行检查各项安装是否符合要求，检查完毕后进行试运行，对于运行过程产生的问题及时进行修复，最后方可正式投入使用，顶管设备工作流程如下图。 工作原理 顶管根据其工作原理主要分为三类，泥水平衡原理、气压平衡原理和土压平衡原理。我们在现场常见的是泥水平衡原理，泥水平衡适用于管径≥DN800（DN800、DN1000）的顶管施工。 泥水平衡式顶管，掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。 泥水平衡式顶管突出的优点： 1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。 2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。 3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。 4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。 5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。 工艺控制 由于顶管施工专业性很强，需要专门的施工队伍就行施工，因此对于管理者需要对施工队伍知根知底，对于操作人员要严格进行岗前培训及考试等，让其真正熟悉所面临的工作环境及施工设备。
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