c ——撑板厚度(m),一般采用0.2m L=L1+L2+L3+L4+L5 L1——管节长度(m) L2——顶镐机长度(m) L3——出土工作间长度(m) L4——后背墙厚度(m)
L5——稳管时,已顶进管节留在导轨上的最小长度(m),一般为
0.3~0.6m
根据上式确定 D1000,B×L=4×6m;
立铁5cm厚木板(2) 顶管推力和后背尺寸校核 导轨护木横铁(I32工字钢)1) 按经验公式验算顶管推力
P=n?G?L P—计算总顶力 G—管子单位长度管体自重顶管后背装配图原状土30 cm至素砼枕木300370500-800(KN/m)
L—顶进管总长度(m) n—土质系数,取3 当管径为D1000时 P=3×11.4×40=1368KN
注:此公式中选最长井段做为L进行计算。 2) 后背验算
管道后背采用宽×高=B×H=4×4m EP=B/K(0.5γH2KP+γHhKP+2CHKP)
=3/1.5×(0.5×21×42×2.464+21×4×5×2.464+2×7×4×2.464)=3324KN 当管径为D1000时 EP>P=1368KN
考虑到加入触变泥浆后,顶管阻力可减少30%,则 P=2/3×1368=912KN< EP
故加入触变泥浆后,顶管后背尺寸可满足要求。同时,选择两个100T顶镐。
(3) 工作坑开挖
工作坑开挖断面尺寸比工作坑断面尺寸四周各放大0.5m,为5×7m。 在测量定位后,开挖工作坑,当挖到1m以下后,应随挖工作坑随支立侧板撑,并应在板撑外进行工字钢圈梁加固,每层采用工20工字钢加固两道。
I32工字钢
500
厚5mm木板
4000
500
500
6000 500
工作坑挖至设计流水面后,在后背处应再往下挖500~800mm ,以便于安装后背和导轨。
** 工作坑基础完成后,进行测量复核,从地面水准点和中心点向下引高程和中线。复核无误后方可安装导轨和其它设备。
** 设备安装
(1) 导轨安装
1)按照管道设计高程、方向及坡度铺设导轨,由于顶管坑均设在检查井部位,在坑底浇筑30cm 厚的C20素混凝土,做为稳导轨的基础。
2)导轨表面光滑,以减少管节前行时的阻力,确保装好的导轨顶面与管节要接触严密。
3)导轨下垫枕木找平,用道钉加固,同时设横向拉结保证在顶管过程中不产生横向位移。
4)导轨安装后要进行测量复核试验复核,保证轨面高程,坡度及方向,高程复核试验,每根导轨各6-8个点,控制允许误差不高于3mm,不低于2mm,稳定首节管后要复测导轨的变化,并加以校正。
5)由于管自重较大,管体脱离导轨进入土体内,造成管下沉,安装导轨时应考虑2cm的预抬量。
(2) 提升设备及下管设备安装
1) 提升采用3T电葫芦,并设龙门架,加快提升运输速度。 2) 下管采用5T卷扬机,卷扬机设在顶管坑外侧,设置地锚,设4组动滑轮组,三者的轴线要控制在一条直线上。下管采用门式支架,按20T
荷载设计。
(4)安装液压千斤顶,并检查千斤顶工作状态是否良好。 ** 下管就位
采用吊车或人工将混凝土管移到工作平台上,然后用卷扬机将管下至工作坑内已安装好的导轨上,要测量管中线和管前端、管后端高程,确认合格
后方可顶进。
** 挖土顶进
(1) 顶进采用人工挖土、机械顶进。
(2) 在顶第一节管时应每30cm校核一次,在正常顶进时应每100cm测量一次。中心线测量,根据工作坑内设置的中心桩或中心线,架经纬仪,利用特制中心尺,测量中心偏差。高程测量使用水准仪和特制高程尺,与坑中心水准点比较,测量管头和管尾高程偏差。
(3) 顶管采用双插口钢筋混凝土管,钢套环连接。在安装钢套环前将涂好润滑剂的胶圈安放在混凝土管口的预留槽内,然后安装钢套环进行顶管施工。
(4) 顶管出现偏差需纠偏时,要控制好纠偏的速度和纠偏量,使管子逐渐复位。纠偏方法如下:
管体偏高的纠正:采用管下挖土纠正,控制超挖量,每根管长度内不应大于5mm,使管子逐渐降至设计高程。
管体偏低时的纠正:当偏差小时,管前下部土方开挖应控制好高程,并垫钢板,将钢板一端插入管头下,依靠顶力将管头抬起后再正常顶进。当偏差较大时,采用上述方法的同时增加顶镐纠正,使管头抬起。
沿中心线纠偏:由于管体自重大,采用人工挖土纠正法一般难以有效,应采用液压千斤顶配以顶木,控制纠偏速度小于每节管10mm。
(6) 压注触变泥浆
顶进过程中,在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆,以减少顶进的阻力,增大顶进长度,触变泥浆主要成分为膨润土,掺入碳酸钠和水配制而成,顶进三节管后开始压浆 ,压浆孔距3-4m,两侧均匀布孔。灌浆压力按不大于0.1Mpa开始加压,在灌浆过程中按实际调整,灌浆时按灌浆孔断面位置顺序依次进行,并与顶进同步。
** 注浆置换
在一个工作程序完成后,为保证使管道与土的缝隙填密实,采取压填充浆(水泥砂浆)置换触变泥浆。压浆材料选用水泥和粉煤灰,按1:4配制而成。压浆孔布置按梅花排列,保证密实,但压力应控制在<0.4MPa。
** 井室施工方法 ** 钢筋混凝土井室施工
** 钢筋工程
(1) 所有钢筋都应有出厂质量证明或检验报告单。每捆钢筋均应有标牌,进场时按批号和直径分批验收,并按有关标准的规定抽取试样,做力学试验报告。
(2) 钢筋加工时表面应洁净,无油渍、漆污和浮锈。加工后钢筋应平直、局部无弯曲。
(3) 钢筋下料时应注意钢筋长度,钢筋弯曲直径及绑扎时的钢筋长度应符合规定。