【正文】 ? 膨潤(rùn)土：水：堿＝ A： B： C＝ 23： 77： ? 膨潤(rùn)土內(nèi)摻入工業(yè)堿是為了提高泥漿的稠度。膨潤(rùn)倍數(shù)愈大，其造漿率就愈高。膨潤(rùn)土是顆粒粒徑小于 2μ m．主要礦物成分是 Si— Al—Si(硅 — 鋁 — 硅 )的微晶高嶺土。 ? (二 )泥漿套頂進(jìn) ? 在管壁與坑壁間注入觸變泥漿，形成泥漿套，減少管壁與土壁之間摩擦阻力，一次頂進(jìn)長(zhǎng)度可較非泥漿套頂進(jìn)增加 2~3倍。后中繼間將前段管頂進(jìn)，彌補(bǔ)前中繼間千斤頂拆除后所留下的間隙。施工結(jié)束后，拆除中繼千斤頂而中繼間鋼外套環(huán)留在坑道內(nèi)。中繼間之前的 ? 管子用中繼間千斤頂頂進(jìn)，而工作坑內(nèi)千斤頂 (頂鎬 )將中繼間及其后的管子頂進(jìn)。當(dāng)頂進(jìn)距離超過一次頂進(jìn)長(zhǎng)度時(shí)，可以采用中繼間頂進(jìn)，對(duì)向項(xiàng)進(jìn)，泥漿套頂進(jìn)，蠟覆頂進(jìn)等方法，提高在一個(gè)工作坑內(nèi)的項(xiàng)進(jìn)長(zhǎng)度，減少工作坑數(shù)目。兩管間設(shè)置柔性材科 (油麻、油氈 )，以防止管端壓裂。因此，整體焊接鋼管的始頂階段，應(yīng)在始頂時(shí)隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，避免積累誤差。繼續(xù)頂進(jìn)前，應(yīng)將兩節(jié)管子連接好，以提高管段的整體性和減少誤差。水泵加壓的高壓工作水經(jīng)噴嘴噴出，沖成泥漿，由管道流至集水坑。還有采用條木封口 (圖 733)方法，在工作坑前方鉆孔的目的是提供條木頂散的條件。 ? 混凝土沉井工作坑澆灌時(shí)，應(yīng)在混凝士墻上留設(shè)洞口，作為始頂時(shí)工具管的入口。中途泥漿槽為中途補(bǔ)漿的貯漿槽，氣壓頂進(jìn)的壓縮空氣由空壓機(jī)房供給，經(jīng)進(jìn)氣管輸入。在坑內(nèi)與已頂入土中管子焊接連接。鋼管應(yīng)作防腐層。 ? 在沖泥艙、校正環(huán)和后段氣閘室之間應(yīng)有可靠的密封。此時(shí)，應(yīng)維持工作面穩(wěn)定和防止地下水涌入，保證操作工人安全。在校正環(huán)內(nèi)安裝校正千斤頂和校正鉸。在刃腳處安裝網(wǎng)格，網(wǎng)孔的面積取決于土的性質(zhì)。 ? (五 )水力掘進(jìn) ? 水力掘進(jìn)是利用高壓水槍射流將切入工作管管口的土沖碎，水和土混合成泥漿狀態(tài)輸送出工作坑。為了不減少工作坑，千斤頂?shù)捻斶M(jìn)長(zhǎng)度，可采用盾構(gòu)頂管法施工。由于縱向掘進(jìn)，混凝土產(chǎn)生橫向掘進(jìn)力矩而使工具管轉(zhuǎn)動(dòng)。 ? 這種方法項(xiàng)距一般為 20~30m。 ? 600mm以下的小口徑鋼管頂進(jìn)方法有很多種。 ? 這種施工方法安裝方便，但是頂進(jìn)過程小可能產(chǎn)生較大的下沉誤差。電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力和傳動(dòng)裝置也安裝在導(dǎo)向架上，可隨著掘進(jìn)面向前移動(dòng)。在含水土層內(nèi)，土方不易自刀齒架卸下，而且，工作條件惡化。采用工具管的優(yōu)點(diǎn)是鉆機(jī)構(gòu)造較簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，但是它只適用于一種管徑，而且頂進(jìn)過程中遇到障礙，只能開槽將其取出。在松散土層掘進(jìn)時(shí)，切削頭可安裝在工具管內(nèi)。切削輪分盤式和刀架式兩種，盤式切削輪的盤面上安裝切削臂，也可直接安裝刀齒而進(jìn)行全斷面同時(shí)切削。 ? 機(jī)械挖土一般分切削掘進(jìn)一輸送帶連續(xù)運(yùn)土或車輛往復(fù)循環(huán)運(yùn)運(yùn)土，切削掘進(jìn)一螺旋輸送器運(yùn)土；水力掘進(jìn)一泥漿輸送等。土運(yùn)到工作坑后，由起重設(shè)備用運(yùn)到工作坑外。 ? 產(chǎn)生頂管施工位置誤差的原因很多，主要是由于坑道開挖形狀不正確，使管子循已開挖的坑道前進(jìn)而引起的。施工時(shí)，先將管檐頂入土中，工人在檐下挖土。土質(zhì)較好，挖土技術(shù)水平較好，每次挖深在~ 1m左右；開挖縱深過大，坑道開挖形狀就不易控制，并易引起管子位置偏差。密實(shí)土層內(nèi)坑壁與管上方可有 1~2cm間隙，以減少頂進(jìn)阻力。這是因?yàn)?，管子水平直徑以下部分管壁與土壁摩擦，摩擦阻力的合力大致位于管子垂直直徑的 1/4~1/5處。頂鐵應(yīng)按受力條件作強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)計(jì)算。順鐵是千斤頂?shù)捻敵绦∮趩喂?jié)管子長(zhǎng)度時(shí)，在頂進(jìn)過程中陸續(xù)安放在千斤頂與管子之間傳遞頂力的。當(dāng)要求的頂力較大時(shí)，可采用數(shù)個(gè)千斤頂并列頂進(jìn)，但是，如果由于某種原因致使各千斤頂出程速度不同等．將使管于偏斜或?qū)嶋H總頂力減少。液壓千斤頂按活塞休行程伸出的數(shù)目，又可分為單行程、雙行程和多行程千斤頂。項(xiàng)管施工中經(jīng)常采用的是變壓器油。機(jī)械能輸出后，工作油以一個(gè)大氣壓狀態(tài)回到油箱。圖 720所示為粉質(zhì)粘土中頂進(jìn)兩條直徑900mm鋼筋混凝土管實(shí)際頂力與頂?shù)篱L(zhǎng)度的兩種關(guān)系曲線。 ? 側(cè)向土壓力按主動(dòng)土壓力計(jì)算。 ? 在有些情況下，要計(jì)算附加荷載引起的垂直土壓力。這種情況，頂力僅需克服由管自重引起的管與土間的摩擦力。 ? 土壓力按卸菏拱計(jì)算時(shí)， P2等于 0，而 ? (715) )/) ] (245(1[2 1 211 mKNtgDfhPKP??? ????? ?)/) ] (245(1[2 1 222 mKNtgDfDhPKP??? ?????? ?)245(214 ???? ?tgPP ? (3)如果由于土質(zhì)密實(shí)而在管頂或管兩側(cè)的坑道壁與管壁間留有孔隙，則管項(xiàng)土壓力等于 0。Ka (711) ? 式中 Ka— 主動(dòng)土壓力系數(shù)； ? ?— 土的內(nèi)摩擦角。而 Pv＝ P1+P2＝ P139。H (KN/m2) (79) ? 則單位管長(zhǎng)的垂直土壓力值為， ? P1=D— 安全系數(shù) (取 ~)； ? Ka— 主動(dòng)土壓力系數(shù)； ? Pv— 垂直壓力； ? P0— 管子每米長(zhǎng)的重量； ? L— 頂進(jìn)長(zhǎng)度。采用觸變泥漿頂管時(shí)，防止泥漿從管外壁和坑道壁之間向工作坑泄漏，應(yīng)安置頂進(jìn)口裝置，使鋼環(huán)上的橡膠墊阻止泥漿的外溢。由 于三腳架起重設(shè)備不能作水平運(yùn)輸，采用這種方法還需搭地面操作平臺(tái)。這種情況下，顯著改善了后背的受力條件，從而可以采用較小的土抗力系數(shù)值。反映這種關(guān)系。 ? 產(chǎn)生被動(dòng)土壓力的條件取決于負(fù)位移量與后座墻高度的比值，而且這個(gè)比值對(duì)各種土是不同的。 ? 第三種狀態(tài)：是后座墻和后背受頂力作用， 產(chǎn)生負(fù)位移。 ? 粘土為： ? (74) ? 式中 c— 粘性土的粘聚力 (kN/m2)； ? 其他符號(hào)同式 (73)。須根據(jù)承受荷載 — 頂力大小而設(shè)計(jì)。位移量 ~2cm的 ? 輕微后座現(xiàn)象是正常的。 ? 后背和后座墻在頂力作用下產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與項(xiàng)力作用方向一致。 ? 在工作坑雙向項(xiàng)進(jìn)時(shí)，已頂進(jìn)的管段作為未項(xiàng)進(jìn)管段的后背。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)管頂埋深 2~4m淺覆土原土后座墻的長(zhǎng)度一般需4~7m、選擇工作坑位置時(shí)，應(yīng)考慮有無原土后座墻可以利用。這些事故都需采用相應(yīng)措施予以補(bǔ)救。還可采用按輪式導(dǎo)軌 (圖 711)。 ? 兩導(dǎo)軌間凈距 A可由下式求得： ? (71) ? 導(dǎo)軌中距 A0(見圖 710)的計(jì)算公式如下： ? (72) ? 式中 D— 管子內(nèi)直徑 (m)； ? t— 管壁厚 (m)； ? h— 鋼導(dǎo)軌高度 (m)； ? C— 管外壁與基礎(chǔ)面的間隙約為 1~3cm。 ? 在粉砂地基并有少量地下水時(shí)，為了防止擾動(dòng)地基，可鋪設(shè)厚為 10~20cm的卵石或級(jí)配砂石，在其上安裝軌枕，鋪設(shè)導(dǎo)軌。方木軌枕分橫鋪與縱鋪兩種?；A(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力、施工荷載、操作要求而定?？觾?nèi)中心樁引入方法如圖 76所示。如圖 75所示。 ? 工作坑縱斷面形狀有直槽形、階梯形等。操作寬度根據(jù)施工方法和設(shè)備尺寸決定，坑底長(zhǎng)度工如圖 74所示，按實(shí)際布置情況確定。根據(jù)不同功能，其他工作坑還有：轉(zhuǎn)向坑、多向坑、交匯坑、接收坑 ? 等，如圖 72所示。向一個(gè)方向頂進(jìn)而又不會(huì)因頂力增大而導(dǎo)致管端壓裂或后背破壞所能達(dá)到的最大長(zhǎng)度，稱為一次頂進(jìn)長(zhǎng)度。 ? 為了便于管內(nèi)操作和安放施工設(shè)備，管子直徑，采用人工掘進(jìn)時(shí)，一般不應(yīng)小于 900mm；采用螺旋水平鉆進(jìn)，一般在 300~1000mm。項(xiàng)進(jìn)前，在管前端開挖坑道，然后用千斤頂將管子頂入。 ? (1)人工、機(jī)械或水力掘進(jìn)頂管； ? (2)不出土的擠壓土層頂管； ? (3)盾構(gòu)掘進(jìn)襯砌成型管道或管廓等。 ? 不開槽施工一般適用于非巖性土層。 給水排水工程施工 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 目錄 ? 第七章 室外地下管道不開槽施工 ? 第一節(jié) 概述 ? 第二節(jié) 掘進(jìn)頂管法 ? 第三節(jié) 擠壓土頂管 ? 第四節(jié) 管道牽引不開槽鋪設(shè) ? 第五節(jié) 盾構(gòu)法施工 第七章 室外地下管道不開槽施工 第一節(jié) 概述 ? 穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物鋪管，或在城市道路下鋪管，常常采用不開槽施工。為此，室外地下管道不開槽施工得到廣泛應(yīng)用。 ? 管道不開槽施工方法很多，主要可分為以下幾類。先開挖工作坑，再按照設(shè)計(jì)管線的位置和坡度，在工作坑底修筑基礎(chǔ)、設(shè)置導(dǎo)軌，把管子安放在導(dǎo)軌上項(xiàng)進(jìn)。除直管外，頂管也可用于彎管的施工。 ? ? 管道只向一個(gè)方向頂進(jìn)的工作坑稱單向坑。為了增加從一個(gè)工作坑頂進(jìn)的管道有效長(zhǎng)度，可以采用雙向坑。 ? 工作坑坑底寬度 W如圖 73所示。 C為管外壁與基礎(chǔ)面之間的孔隙，一般為 1~3cm。土質(zhì)不穩(wěn)定的工作坑壁應(yīng)支設(shè)支撐或板柱。 ? 為了頂進(jìn)時(shí)校測(cè)管線位置，工作坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置中心樁和高程樁，都由地面樁引入。 ? 含水弱土層通常采用混凝土基礎(chǔ)。 ? 為了安放導(dǎo)軌，應(yīng)在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋方木軌枕。疏鋪木筏基礎(chǔ)的方木凈距約為40cm。根據(jù)管徑和管重選擇導(dǎo)軌，也可采用方木，還必需作抹角處理，因施工不便，目前現(xiàn)已很少使用。在每條導(dǎo)軌選 6~8點(diǎn)，測(cè)每點(diǎn)高程，檢查安裝質(zhì)量。如從工作坑一側(cè)開挖坡道下管時(shí)，管子從側(cè)面撞導(dǎo)軌，使之向管中心位移，垂直下管，管子撞擊導(dǎo)軌，使之向兩測(cè)位移；導(dǎo)軌可能因基礎(chǔ)下沉而下沉；基礎(chǔ)縱向開裂，其中一半下沉，使兩個(gè)導(dǎo)軌面高程不一致等。枯土、粉質(zhì)粘土均可做原土后座墻。 ? 后背的作用是減少對(duì)后座墻的單位面積的壓力，圖 713所示為后背的構(gòu)造，其中鋼板樁后背適用于弱土層。 ? (2)后背的計(jì)算 ? 應(yīng)該保證后背在頂力或后座墻土壓力作用下不會(huì)破壞，不發(fā)生不允許的均勻壓縮變形及不均勻的壓縮變形。由于后座墻土體和后背材料的彈性性質(zhì)、后背各部件之間和后背與后座夠之間存在安裝孔隙，頂力作用時(shí)，首先是安裝孔隙 “ 消失 ” ，隨即是土體和材料的彈性壓縮。 ? 為了保證頂進(jìn)質(zhì)量和施工安全，應(yīng)進(jìn)行后背的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。 ? 作用于后背擋土墻的主動(dòng)土壓力，砂土為： ? (73) ? 式中 Ea— 主動(dòng)土壓力 (KN/m)； )/)(245(21 2 mKNtgBHE a ?? ????? ? ? ?— 土的重力密度 (kN/m3)： ? H— 土體高度 (m)； ? B— 后背寬度 (m)； ? ?— 土的自然摩擦角 (度 )。由于 ef段一般為 ，被動(dòng)土壓力的發(fā)主可能性是存在的。 ? 粘土為； ? (76) ? 式中各符號(hào)含義與式 (74)相同。一般采用土抗力系數(shù) K。 ? 淺覆土項(xiàng)管一般采用支撐或板樁加固工作坑壁。 )/()245(21 2 mKNKtgBHE r?????? ?? ? ? ? 地面與工作坑底之間的土方、管子和頂管沒備等的垂直運(yùn)輸方法很多，一般可采用單軌電動(dòng)吊車三腳架一卷揚(yáng)機(jī)等。 ? ? 管子入土處的坑壁應(yīng)不支設(shè)支撐，土質(zhì)較差時(shí)，為了防止管頂處土方塌落，可設(shè)混凝土護(hù)管裝置。千斤頂工作頂力 W應(yīng)為： ? W=K’(W1+W2)=K’{[2Pv(1+Ka)+P0]fDL+W2} (78) ? 式中 W1— 管外壁與土之間的摩擦力； ? W2— 管端切土阻力， ? f— 土與管壁的摩擦系數(shù)； ? K39。 ? 作用于管子的土壓力有下列幾種情況： ? (1)土壓力按土柱作用于管子，單位面積的垂直土壓力值為；