頂管施工工法工藝選擇及施工技術

開放式頂管開放式頂管：當工作面土層的物理力學性質(zhì)良好且土層處在穩(wěn)定狀態(tài)時，操作時不會出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，能直接挖土，且工作面開敞。1.機械式頂管機合用于巖層，硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層，工作效率比較高2.擠壓式頂管機合用于淤泥質(zhì)土，流塑性土質(zhì)，并且規(guī)定覆土深度比較深3.人工挖掘頂管機合用于地基強度較高的土層，也有在軟土中應用的，前提采用注漿改善土質(zhì)，或在工具管前加網(wǎng)格，以穩(wěn)定挖掘面，最大特點是適應地下障礙物較多且較大的條件，可排除障礙的可能性最大最佳泥水平衡式基本原理優(yōu)點:合用于多個不同的土質(zhì)狀況,擾動較小,地層損失小,產(chǎn)生的地表面變形小,同時頂進時總頂力較小.缺點:棄土的運輸和寄存均較困難,如采用泥漿運輸,用水量較大,成本較高.作業(yè)所需場地大,設備復雜成本較高,如遇上頂管的超淺埋土層,或遇上滲入系數(shù)特別大的礫砂,卵石層,施工作業(yè)往往受阻.掘進機械1.含有浮動切削刀盤的泥水平衡頂管掘進機當?shù)侗P前土壓力過小時,他就前伸,當?shù)侗P前土壓力過大時,就往后退,前伸時,應加緊推動速度,后退時應減慢推動速度,這樣就能夠使刀盤前的土壓力控制在設定范疇內(nèi).用機械來平衡土壓力2.含有破碎功效的泥水平衡頂管進機合用口徑從600到2400,口徑越小,能破碎的礫石的粒徑也越小,通長600的能破碎粒徑為100mm的礫石,2400的能破碎500mm的礫石.有的機頭破碎粒徑可達頂管口徑的40%~50%3.氣壓式泥水平衡頂管掘進機合用于大直徑頂管工程通過調(diào)節(jié)供應的壓縮空氣的壓力大小,實施調(diào)節(jié)泥水艙內(nèi)壓力的高低.可精確到0.1KPa.特點:平衡比較徹底,施工后地面沉降極小.4.濃泥水平衡頂管掘進機比普通泥水式掘進機合用的泥水相對密度要高諸多,靠近泥漿,為使?jié)饽嗨牧鲃有愿雍?需在濃泥水中加入許多添加劑(仍歸屬在泥水式頂管范疇,濃泥水的相對密度靠近泥漿,其流動性比泥漿要好得多).特別合用于卵石層地質(zhì)(滲入性特別大的卵石層).不需對卵石進行破碎,可排出卵石的粒徑可達管徑的1/3.與其它泥水式頂管比較,采用濃泥水式頂管的推力要低諸多,特別在沙礫土中體現(xiàn)更加明顯,非常合用于長距離頂管和曲線頂管.土壓平衡式工藝原理:根據(jù)土壓平衡的基本原理,運用頂管機的刀盤切削和支承機內(nèi)土壓艙的正面土體,抵抗開挖面的水,土壓力以達成穩(wěn)定的目的.以頂管機的頂速即切削量為常量,螺旋輸送機轉速即排土量為變量進行控制土壓艙內(nèi)的水,土壓力與切削面的水,土壓力保持平衡分類:泥土式,泥漿式,混合式泥漿式:指排出含水量相稱大的棄土(可能是地下水豐富,也可能是人為的加入添加劑造成的)優(yōu)點:合用的土質(zhì)范疇廣,從軟黏土到砂礫土都能合用,是一種全土質(zhì)的頂管掘進機,能保持挖掘面穩(wěn)定,地面變形極小,施工時的覆土可很淺,是其它形式的頂管機無法做到的(覆土太淺時,手掘式頂管地面易塌陷,泥水式和氣壓式頂管則易冒頂和跑氣).棄土運輸解決方便,作業(yè)環(huán)境好.缺點:在砂礫層和粘粒含量少的砂層中施工時,必須采用添加劑改良土體.掘進機多刀盤土壓平衡頂管掘進機DK式土壓平衡頂管掘進機中心螺旋式頂管掘進機切削密封土壓式掘進機氣壓平衡式與泥水平衡式的最大區(qū)別在于:氣壓平衡式頂管機通過一種隔板將破碎室分隔為兩個區(qū)域,背面是壓力室,以壓力墻為界,在其上部能夠形成一種壓氣區(qū),平衡壓力就是通過這一壓氣區(qū)作用于氣水不平衡的工作面上.全氣壓式挖掘面上和管道內(nèi)全部工作人員都在氣壓條件下工作,整個頂管管道內(nèi)都充滿一定壓力的壓縮空氣.全氣壓頂管的工具管大多為手掘式,挖土的多用人工,工具管構造較簡樸.施工效率很低,僅為普通手掘式頂管的30%~50%有鋼制的氣壓艙也有混凝土管制的氣壓艙局部氣壓式壓縮空氣僅僅作用在挖掘面上,相對于全氣壓施工而言.操作人員在常壓下工作.氣壓施工的特殊規(guī)定1.對土質(zhì)的規(guī)定滲入系數(shù)不不大于1X10-2cm/s的砂礫層中,因透氣性大,且地下水多,漏氣很厲害,不適宜采用2.對環(huán)境的規(guī)定設備多,占地較大,空壓機噪音很大,不適宜在居民密集區(qū)材采用3.對作業(yè)人員的規(guī)定必須是進過訓練的專業(yè)人員,身強力壯.優(yōu)點:平衡壓力的調(diào)節(jié)和排泥系統(tǒng)的排量是截然分開的,互不干擾,可更精確的調(diào)節(jié)平衡壓力,特別是非均勻地層中施工.缺點:造成的地面沉降較大,由于氣壓在疏干地下水過程中,會造成土體的壓密沉降