【正文】 ? 管子用中繼間千斤頂頂進，而工作坑內(nèi)千斤頂 (頂鎬 )將中繼間及其后的管子頂進。兩管間設置柔性材科 (油麻、油氈 )，以防止管端壓裂。繼續(xù)頂進前，應將兩節(jié)管子連接好，以提高管段的整體性和減少誤差。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。中途泥漿槽為中途補漿的貯漿槽，氣壓頂進的壓縮空氣由空壓機房供給，經(jīng)進氣管輸入。鋼管應作防腐層。此時，應維持工作面穩(wěn)定和防止地下水涌入，保證操作工人安全。在刃腳處安裝網(wǎng)格，網(wǎng)孔的面積取決于土的性質(zhì)。為了不減少工作坑，千斤頂?shù)捻斶M長度，可采用盾構(gòu)頂管法施工。 ? 這種方法項距一般為 20~30m。 ? 這種施工方法安裝方便，但是頂進過程小可能產(chǎn)生較大的下沉誤差。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。在松散土層掘進時，切削頭可安裝在工具管內(nèi)。 ? 機械挖土一般分切削掘進一輸送帶連續(xù)運土或車輛往復循環(huán)運運土，切削掘進一螺旋輸送器運土；水力掘進一泥漿輸送等。 ? 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而引起的。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。這是因為，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。順鐵是千斤頂?shù)捻敵绦∮趩喂?jié)管子長度時，在頂進過程中陸續(xù)安放在千斤頂與管子之間傳遞頂力的。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。機械能輸出后，工作油以一個大氣壓狀態(tài)回到油箱。 ? 側(cè)向土壓力按主動土壓力計算。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。Ka (711) ? 式中 Ka— 主動土壓力系數(shù)； ? ?— 土的內(nèi)摩擦角。H (KN/m2) (79) ? 則單位管長的垂直土壓力值為， ? P1=D采用觸變泥漿頂管時，防止泥漿從管外壁和坑道壁之間向工作坑泄漏，應安置頂進口裝置，使鋼環(huán)上的橡膠墊阻止泥漿的外溢。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。 ? 產(chǎn)生被動土壓力的條件取決于負位移量與后座墻高度的比值，而且這個比值對各種土是不同的。 ? 粘土為： ? (74) ? 式中 c— 粘性土的粘聚力 (kN/m2)； ? 其他符號同式 (73)。位移量 ~2cm的 ? 輕微后座現(xiàn)象是正常的。 ? 在工作坑雙向項進時，已頂進的管段作為未項進管段的后背。這些事故都需采用相應措施予以補救。 ? 兩導軌間凈距 A可由下式求得： ? (71) ? 導軌中距 A0(見圖 710)的計算公式如下： ? (72) ? 式中 D— 管子內(nèi)直徑 (m)； ? t— 管壁厚 (m)； ? h— 鋼導軌高度 (m)； ? C— 管外壁與基礎面的間隙約為 1~3cm。方木軌枕分橫鋪與縱鋪兩種?？觾?nèi)中心樁引入方法如圖 76所示。 ? 工作坑縱斷面形狀有直槽形、階梯形等。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。 ? 為了便于管內(nèi)操作和安放施工設備，管子直徑，采用人工掘進時，一般不應小于 900mm；采用螺旋水平鉆進，一般在 300~1000mm。 ? (1)人工、機械或水力掘進頂管； ? (2)不出土的擠壓土層頂管； ? (3)盾構(gòu)掘進襯砌成型管道或管廓等。 給水排水工程施工 中國建筑工業(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 ? 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。 ? 管道不開槽施工方法很多，主要可分為以下幾類。除直管外，頂管也可用于彎管的施工。為了增加從一個工作坑頂進的管道有效長度，可以采用雙向坑。 C為管外壁與基礎面之間的孔隙，一般為 1~3cm。 ? 為了頂進時校測管線位置，工作坑內(nèi)應設置中心樁和高程樁，都由地面樁引入。 ? 為了安放導軌，應在混凝土基礎內(nèi)預埋方木軌枕。根據(jù)管徑和管重選擇導軌，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。如從工作坑一側(cè)開挖坡道下管時，管子從側(cè)面撞導軌，使之向管中心位移，垂直下管，管子撞擊導軌，使之向兩測位移；導軌可能因基礎下沉而下沉；基礎縱向開裂，其中一半下沉，使兩個導軌面高程不一致等。 ? 后背的作用是減少對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。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，首先是安裝孔隙 “ 消失 ” ，隨即是土體和材料的彈性壓縮。 ? 作用于后背擋土墻的主動土壓力，砂土為： ? (73) ? 式中 Ea— 主動土壓力 (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 )。 ? 粘土為； ? (76) ? 式中各符號含義與式 (74)相同。 ? 淺覆土項管一般采用支撐或板樁加固工作坑壁。 ? ? 管子入土處的坑壁應不支設支撐，土質(zhì)較差時，為了防止管頂處土方塌落，可設混凝土護管裝置。 ? 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； ? Pv=? ? P4按主動土壓力計算，即 ? P4=(P1+P2)tg2(45??/2)=Pv 因此，管子可能在較長時期內(nèi)不受管上方土壓力的作用。已經(jīng)形成卸荷拱時，地面荷載就不必考慮。電能經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換為機械能，千斤項又把壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，對負載作功 — 頂入管子。施工中常用的為單扦千斤項，又稱雙作用于斤頂。根據(jù)安放位置和傳力作用不同，可分順鐵、橫鐵、立鐵、弧鐵和團鐵。當上半部管壁與坑壁間有孔隙時，根據(jù)施工經(jīng)驗千斤頂在管端面的著力點應在管子垂直直徑的 1/4~1/5處 (圖 724)。 ? 人工每次掘進深度，一般等于千斤頂?shù)捻敵?。施工時把工具管先頂土中，工人在工具管內(nèi)挖土。 ? 機械掘進與人工掘進的工作坑布置一般相同，不同處主要是管端挖土與運土的方法。大直徑管子，錐角較大，錐形平緩。在弱土層中頂進時，由于設備重量較大，常因引起管端下沉導致頂進位置誤差。一般情況下，管節(jié)和螺旋輸送器段節(jié)長度相等。如松散砂土、砂粘土、淤泥土、軟粘土等土層內(nèi)掘進。 ? (四 )項管盾構(gòu)法 ? 在堅硬或密實土層內(nèi)頂管，或大直徑管道頂進時，管前端阻力很大。為了防止流砂或淤泥涌入管內(nèi)，沖泥艙是密封的。為了在沖泥艙內(nèi)檢修、清理故障等，工人由小密門進入沖泥艙。 ? 在高地下水頭及飽和弱土層內(nèi)水力掘進，鋪設的管材采用鋼管和永久性焊接口。觸變泥漿在泥漿房拌制，經(jīng)泥漿泵加壓，由泥漿管輸送到管前端注漿口和中途泥漿槽。采用這種方法，鋼板只能從工作坑內(nèi)取出，不易保證施工安全。 ? 三、管子的臨時連接 ? 一節(jié)管子頂完，再將另一節(jié)管子下入工作坑。為了提高剛性，可用肋板加固。外徑與頂進管的外徑相同，中繼間千斤頂在管全周上等距或?qū)ΨQ非等距布置。施工結(jié)束比拆除中繼間千斤頂和中繼間接力環(huán)。 ? 觸變泥漿的主要成分是膨潤土。 ? 觸變泥漿的相對密度應為 ~，粘度60~80s，靜切力 15~25mg/cm2，膠體率不低于 98% ? 泥漿的失水量一般不應超過 50mL/h，泥皮厚度為 2~5mm， pH值 ~。這些成分的摻人量都應根據(jù)實驗確定。一般在離灌漿罐 15~20m處設第一個補漿孔，隨后補漿孔間距為30~6u0m。 ? (三 )蠟覆頂進 ? 管子表面覆蠟，在某些地段內(nèi)施工，曾減少了 20%的頂力。 ? 此外，為了減少工作坑數(shù)目，可同時采用對向頂和雙向頂。工作面土質(zhì)不均，管子向軟土一側(cè)偏斜。 ? 隨時注意使第一節(jié)管子位置正確，就可能保證全段位置正確。根據(jù)工作坑內(nèi)水準點標高，測出前端管的實際高程見圖 742所示。 ? 下陷的管段可用如圖 745所示方法校正。這種方法是在首節(jié)工具管之后安裝校正環(huán)，在校正環(huán)內(nèi)上下、左右安裝 4個校正千斤頂。這種內(nèi)接口防滲性較好。 ? 這些接口的優(yōu)點是：管底面平齊、水流通暢、管內(nèi)不易產(chǎn)生滯留雜物、便于養(yǎng)護。這種方法適用于鋼管和水煤氣管，也可用于鑄鐵管。工作尾坑長度由單節(jié)管長決定。 ? 這種方法適用于直徑 100mm以下的管子，施工容易，機具簡單。工具管切口中心與割口中心的間距 δ 如圖754所示。 ? 含水土層內(nèi)頂進，應考慮由于土體壓縮，土內(nèi)水被擠出而造成的對施工環(huán)境的影響。 DLDlllk ???? 321 第四節(jié) 管道牽引不開槽鋪設 ? 管道牽引不開槽鋪設是不在管后用千斤頂頂管，而是在前端用牽引設備將管子逐節(jié)拉入土中。切削環(huán)還可對工作面起支撐作用。 ? 盾構(gòu)斷面可以做成任何形狀：圓形、矩形、方形、多邊形、橢圓形、馬蹄形等。 ? 實際制作時， x值常取 ~，盾構(gòu)外徑可為： ? D=(~)D0+2t (722) ? 盾構(gòu)全長 L(見圖 758)為 : ? L=L1+L2+L3 ? 式中 L1— 切削環(huán)長度； ? L2— 支承環(huán)長度； ? L3— 襯砌環(huán)長度。 ? 襯砌環(huán)處盾殼厚度可按經(jīng)驗公式計算確定： ? t=+(D4) (m) (727) ? 式中 D— 盾構(gòu)外徑 (m)，當 D＜ 4m時，上式第二項為零。 ? 開挖面支撐土壓力或密閉式擠壓盾構(gòu)土層正面土壓力 P5可按下式計算： ? 開挖支撐面上的主動土壓力為： ? p5=Ea ? ? 每個千斤項的油管須安裝閥門，以便單個控制。當土質(zhì)較羌應在工作面上進行全斷面或部分斷面的支撐。但這種方法易產(chǎn)生漏漿、開挖面崩塌、陷落等事故。工人在切削環(huán)內(nèi)開挖土方，襯砌機用于對水平直徑以上部分進行砌塊補砌。 ? 在地層條件較好的斷面掘進時，手掘后構(gòu)仍被廣泛采用。 ? 在液化土層內(nèi)采用開放式盾構(gòu)掘進，無法保持工作面穩(wěn)定，而且涌入盾構(gòu)的土方量會超過挖掘坑道的計算土方量，從而產(chǎn)生虛方量和地面沉陷，使盾構(gòu)無法進行。掘進時，調(diào)控進土孔 位置及進土孔開口大小來調(diào)節(jié)掘進方向和頂力大小。當工人在切削環(huán)與支承環(huán)之間進出時，經(jīng)過氣壓艙升壓和降壓。此外，如掘進過程中遇到障礙物也較難清除。 ? 擴大盾構(gòu)法是在先導盾構(gòu)隧道的外圍使用擴大盾構(gòu)，沿隧道軸線進行環(huán)狀開挖，擴大斷面。 ? 用地條件勘察是要了解：施工地區(qū)的情況；工作坑、倉庫、料場的占地可能性，道路條件和運輸情況；水、電供應條件等。 ? 工作坑可用大開槽方法建成。 ? 五、盾構(gòu)的下放與始頂 ? 盾構(gòu)在工作坑內(nèi)開始頂進，這種工作坑稱起點井。 ? 盾構(gòu)安放在導軌上頂進。 ? 六、盾構(gòu)掘進的挖土及頂進 ? 盾構(gòu)掘進的挖土方法取