混凝土頂管是一種無需安裝管道的方法破壞現有的地面設施或活動。頂管已用于安裝混凝土管道排水和自 1960 年代后期以來,整個的污水處理項目。
管道鋪設深度大于五米的地方長度超過 50 米,混凝土頂管總是被認為是挖溝的經濟替代方案。
隨著城市的增長和城鎮以及隨之而來的翻新、更新和升級現有設施,混凝土頂管被視為成長性行業。非開挖技術是對管道活動增加的認可。在該地區進行頂管工程,并相信頂管工程將成為未來管道安裝的很大一部分。
迄今為止,數千公里的混凝土管道已在安裝。
要頂進的最大管道為 3000 毫米的許多地點的直徑,頂管管道包括
Bulimba Creek 干線下水道,直徑 1650 毫米,以及Cabbage Tree Creek 樹干下水道,直徑 1200 毫米,兩者3000m 長。兩條管道都有橡膠圈入墻接頭,并在
時間。在約 200 米直徑 1650 毫米。
雖然混凝土頂管的基本方法是類似的所有管道應用,承包商已經開發了自己的個人技術來實現頂升過程中的準確性,以延長頂升距離和控制不同的地面條件。開發的方法允許下水道和雨水通??山邮艿墓钤诖蠖鄶档孛鏃l件下施工。最近的介紹承包商和當局提供的隧道掘進機 (TBM)允許小直徑(900mm直徑)混凝土頂管以更高程度的成功就業方向精度。
介紹
混凝土管通常從頂進坑頂到接收坑位于管道接入室。千斤頂中的主要千斤頂坑用于將混凝土管推入挖出的空腔領先于進展中的管道。主千斤頂的容量和行程取決于管道尺寸、管道長度和類型
它被頂起的地面。通常有兩種或四個千斤頂,起重能力高達 300 噸,行程高達1200毫米。頂進力由頂進坑中的止推塊抵抗并通過鋼推力施加到混凝土管道末端戒指?;炷凉芏嗽谥雇骗h和止推環之間用軟木或刨花板接縫封隔器防止剝落。
混凝土表面。
安裝在鉛管上的鋼制切割護罩可保護工人,并允許轉向和對齊調整。通常將屏蔽層和鉛管推入接收坑并移除以供重復使用。中間頂升站可能是在長距離(>1 壩)和堅硬的地面條件下需要?;蛘?,膨潤土注入可用于減少管道/土壤摩擦。
工作方法通常遵循重復的順序
在工作面開挖,將管道推入開挖空腔并通過管道軌道上的渣土車清除棄土倒置。安裝的關鍵期發生在前兩到三個管道長度被推進到頂進坑壁中,隨后隨著鉛管和盾構接近和突破接收坑的墻壁。當鉛管和護罩被推入頂進坑壁,它離開支撐軌道并被支撐在坑壁的地面上。與千斤頂相鄰的地面坑通常受到坑開挖的干擾,可能需要通過灌漿和木材包膠來改善。隨著鉛管和屏蔽層接近接收坑,垂直地面壓力降低,垂直對齊的控制變得至關重要。通常對齊控制由用木材或木料在接收坑中保持密封的垂直面當屏蔽層向上定位時,板樁被移除對著垂直的臉。管道對齊在過程中被持續監控和調整通過激光從頂升坑頂升到固定在鉛管或護罩的內冠。逐步調整是連續制造,以避免混凝土管過度受力關節。一般情況下,頂管工作每天兩班進行。每個班次和進度 8-10 小時,取決于管道尺寸和地面條件,每班 1-6 根管道不等。所需的典型勞動力資源是表面上的兩個(包括烏丁起重機司機),三個在管道和頂進坑,(兩個在工作面和一個在坑里)。對于較小的項目,這個數字已經成功減少到三個。用于垂直土壤荷載的鋼筋混凝土管設計由 AS/NZS3725“埋地混凝土管上的荷載”(1) 確定
第 6.3.7 條。標準中的公式包含一個土壤參數,該參數通過拱形減少管道上的負載。關心應用此參數時應考慮到,因為管道沿線土壤條件的變化可能導致負載增加或減少。建議在沒有廣泛的土壤調查的情況下參數的值取為零。標準中的公式是根據管道安裝的溝槽寬度為管道外徑的公式計算的?;蜷_挖寬度,通常僅略大于
管道外徑。對于典型的安裝,在附錄中,1500 毫米管子,8 米的覆蓋層,等級為所需管道為 3 級。對于相同的安裝,在最小寬度和 HS2 型安裝(典型安裝在道路下),a。需要第 4 類。
來自頂升力的混凝土頂管水平載荷會在管道橫截面上產生應力。用于對接頂管建議使用標準 3 級管道的最小管壁。然而,通常采用 4 級管壁厚度。自從混凝土頂管是根據項目要求制造的,指定 3 級強度管的情況并不少見4級管壁厚。
進行頂升載荷的管壁厚度設計
基于混凝土管道協會手冊“頂管”(2)。該’ 所需的壁厚是基于具有軟木或刨花板接頭封隔器的管接頭,圍繞管接頭表面的圓周連續。手冊中的公式雖然看起來很復雜,但當使用推薦的管道壁厚值時,封隔器類型和厚度、管子混凝土許用應力和標準管道長度,變得簡單易行
解決方案。
安裝方法
頂進坑詳情 - 中間頂升站激光履帶式液壓千斤頂頂升護罩典型的頂升布置混凝土管道設計包裝橡膠圈管接頭類型通常是對接式,低碳鋼定位帶式或內嵌式橡膠圈接頭類型,具體取決于
管道應用。最常見的 t 對接接頭類型用于涵洞和雨水應用以及墻內橡膠圈用于下水道和壓力管道應用的接頭類型。對接管上的低碳鋼帶是一種結構確保管接頭無橫向位移在頂升過程中。帶子與管道的凹槽緊密配合,并且安裝在管道的尾端并與以下部分重疊管道中的管道。沖洗接頭排水管已成功頂起,但僅適用于短頂升長度 ?20m),具有低至中等頂升預期的力量。
混凝土頂管內壁橡膠圈接頭是管材的典型代表直徑1200mm及以上。 135mm的壁厚允許要制作的墻內接縫。但是,最小 150 毫米是推薦無故障使用。接頭裝有軟木或刨花板接頭封隔器,將頂升載荷分布在內部和外部插座和插口異形端??梢詫⒌吞间搸О惭b(如果需要)到外面的插座上與以下管道重疊的直徑。這確保沒有軟土地進入接頭可能會使橡膠圈從其正確的位置。
鋼定位帶
包裝推進頭管間接頭的釘扎應考慮管道以避免接頭打開,因為前進的管道進入并穿過軟土地條件。日本的頂管具有此功能這已被證明是防止停工的保證東京及周邊地區常見的軟土地
領域。這種聯合特征已經在澳大利亞成功使用,但承包商尚未普遍采用它的用途。頂管潤滑點通常也不是由然而,頂升承包商應始終考慮在規劃頂升項目時。 2 用于此目的的管道可以
形成在混凝土管壁內。一個替代方案潤滑點,中間頂升站可用于減少主千斤頂所需的容量或延長千斤頂管道長度。 II 中間頂升站 6 通常具有容量為 30% 4 的主頂升站,位于在大約三分之一的管道距離從鉛管。通常最多兩個中間站使用它們是因為它們的包含會延長推送時間。中間體吃千斤頂的行程通常為 200 毫米,因此需要比主千斤頂更頻繁地啟動至 1200 毫米。鋼筋混凝土頂管一般供應2.44m長度。較短的長度低至 600 毫米,較長的長度可達如果需要,可以提供 4.88m 以適應頂進坑布局。
混凝土管接頭附加的功能地面條件地面條件決定了頂升的可行性和選擇管道安裝方法。長的頂升長度特別適用于隧道掘進機。經濟學然而,減少了頂升和接收坑的數量,需要與長淤泥相關的額外成本進行比較推車行駛時間、額外的通風和更長的服務線以及隧道掘進設備的成本。隧道掘進機不適合混合面部條件?;炷另敼艿淖罴训孛媸钦惩?,最少100KPa無側限抗壓強度。越高的粘土中淤泥或沙子的百分比,值越高土壤/管道摩擦和隨之而來的頂升載荷。頂管是在頁巖中最成功,具有良好的站立時間,并且在前進的管道周圍立即變成粘土。難的地面條件包括擠壓粘土和流沙或礫石。在這些材料的地方,土壤/管道摩擦可能過大穩定并站在開挖面。
工作面的壓縮空氣室已被使用然而,成功地在海外確保了穩定的工作面,使用這種方法大大減少了工作進度,并且增加成本。通過以下方式穩定管道前方的地面從表面灌漿或化學注入是更好的選擇在成本方面。整個工作面的多變的地面條件造成了困難由于兩側地面壓力不同而導致轉向管道。產生了一些管道旋轉的經驗在混凝土管制造商的建議中指定管道中的圓形網格加強件。對于短長度 ?20m)這個要求是不必要的。為了幫助對準控制,可拆卸翅片已與一些盾構,并且是一些隧道掘進機的一個特點。限制使用單個激光束指示對準到 300m 的長度。更長的長度需要激光傳輸站。大半徑范圍內成功頂管國外曲線(>200m),但操作不受歡迎盡可能避免。使用膨潤土或灌漿注入到空腔之間低地被推薦使用管道和開挖的地面,特別是在地面沉降可能導致的道路下大修費用。此外,應給予特別考慮管道對地面脫水的影響安裝??紫秹毫档蛯е碌牡孛婀探Y可能導致并導致相鄰的表面沉降或移動建筑結構的基礎。地下水位應在頂升過程中進行監控并在必要時進行充電作品。頂管工程的地下調查將確定千斤頂和千斤頂能力的可行性。識別沿線的軟點和地面材料的突然變化如果出現問題和延誤,建議的管道對齊是必不可少的工作進度是要避免的。
現場運營的組織尤為重要在工作區域和通道有限的頂管工程中是通常遇到的現場條件。場地必須鋪設方便供應管道,清除棄土,方便斷開連接和添加到服務與添加每個管到頂進坑中的管道。
示例 2 - 開挖的溝渠
1500直徑RRI管類設計
設計基于 AS/NZS3725-1989 “Loads on Buried
混凝土管”
采用的土壤質量 = 18 kN/m3 安裝類型 = HS2
海溝條件
到管道頂部的深度 (H) = 8.00 m
管道頂部的溝槽寬度 (B) = 2.40 m
接地載荷 (Wg) = 218.5 kN/m
層理系數,F = 2.5,Wg/F = 87.4 kN/m
正投影檢查
到管道頂部的深度 (H) = 8.00 m
管道外徑 (D) = 1 714 mm
接地載荷 (Wg) = 325.3 kN/m
層理系數,F = 2.5,Wg/F = 130.1 kN/m
海溝條件控制
最小測試載荷 = 87.4 kN/m
在 HS2 支持上采用 Class 4
測試開裂載荷 = 108 kN/m。
注意:選定的 4 類是 19.1 % 處于壓力之下。
示例 1 - 頂管
1500 dia HI 缺管類設計
參考 AS/NZS3725-1989 “埋地混凝土荷載
管道”
采用的土壤質量 = 18 kN/m3
采用的土壤參數 (c) = 0 kPa
海溝條件
到管道頂部的深度 (H) = 8.00 m
開挖寬度 (B) = 1.78 m
接地載荷 (Wg) = 140.3 kN/m
采用的內襯系數,F = 2.0
Wg/F = 70.1 kN/m
最小測試載荷 = 70.1 kN/m
采用第 3 類
試驗開裂載荷 = 81 kN/m
注意:選定的 3 級(或 Y)在壓力下是 13.4%。
混凝土頂管已被數百個
在澳大利亞和新的成功安裝公里
新西蘭。所有主要城市的承包商都獲得了必要的
幾乎所有涉及混凝土頂管的項目的技能
管道直徑和管道通過的不同長度
不同的地面條件。雖然隧道掘進機
不太常見,限制其使用的唯一因素是成本
設備和工作的連續性。
隨著城市基礎設施的擴展和現有的下水道和排水系統
中央商務區和內城區的服務
變得不充分,小直徑的混凝土頂管
?900mm) 對隧道掘進機的需求將迅速增加。
混凝土管制造商在澳大利亞和大洋洲的經驗
海外使他們處于“做好充分準備的位置”
為項目規劃者提供建議并與項目協商
無論在哪里進行頂管,設計師。
今天的混凝土管制造商提供指導和
正確規范混凝土的建議
頂管,在需要的地方可以與頂管一起工作
承包商協助項目的順利完成。