在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:
气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求,选用与之适应的顶管施工方式,如何正确地选择顶管机和配套辅助设备,对于顶管施工来说将是非常关键的。
排土顶进法在管线一端设工作井,用压缩空气锤带动钢制的工具管或生产管前进,并排出土体,或者用液压设备带动钢套管和生产管前进,在掌子面用机械开挖,螺旋出土器从工作井排土。此种方法施工用的管道外径一般不大于160cm,推进长度小于80m。
“高、小、全”是该产品得以迅速占有市场的核心力量。施工效率高、成孔精度高、施工收益高;体积小、重量轻、工作井直径小、直径2200mm的空间即可进行施工,适用于小口径支网管线的铺设;钻杆钻具等配套设备齐全,能够满足不同口径管道及地层的施工需求。
工作原理
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
继盾构施工法之后发展起来的顶管施工法至今已经有近百年的历史。在机械技术并不发达的年,由于施工条件的限制,在顶管施工中所采用的管道一般管径都为2~3米。用于穿越施工的管道直径过长或过短,对工程本身会带来非常大的难度,施工人员的安全性也会相应降低。随着科学技术的不断发展、信息交流的便利性也大大提高,国外的先进顶管施工方法逐渐被国人所接触、学习。越来越多的顶管施工工程队开始乐于采用更加便捷,更加安全的施工方法,这为顶管施工带来了更多的可能性。
泥水平衡顶管机工中顶管进出洞的措施:
(1)当泥水平衡顶管机头从工作井推出(称出洞),如措施不当,亦会引起地表严重坍塌的灾害性的事故。顶管机出洞采用我公司惯用的、行之有效的洞门密封装置,可确保安全顺利出洞。
(2) 出洞前,在洞口安装双层橡胶止水装置,其作用是防止顶管机出洞时正面水土涌入工作井内,另一作用是防止顶进施工时压入的减阻泥浆流失,保证能够形成完整有效的泥浆套。
(3)顶进工作井、接收工作井围护结构均采用φ850SMW工法施工,桩长25m,内插型钢24m.围护结构起止水挡土作用,洞口为混凝土井壁预留洞,在预埋钢环上安装双层橡胶止水装置,形成封闭的出洞条件。
(4)另外为了确保进、出洞的安全,在顶进工作井、接收工作井外侧采用注浆加固对土体进行改良