城市地下管线勘查的基本要求(参照书本).doc

有关文献中指出，超挖量一般应为0.005×DN/OD ，在非胶结的砾石-砂-土层中施工，可相对减小，一般应为0.003×DN/OD ，在强胶结和易膨胀的粘土层中，其值可相应提高为0.01×DN/OD 。

在直线顶进中施工中，超挖量O 的大小可依据文献用下列公式粗略地计算出:

s P

E D h O ⋅⋅

⋅=2γ

其中： ——土的重度，kN/m 3；

h ——覆土厚度，m ； D P ——管道外径，m ； E S ——土的刚性模数，kN/m 2。

如果在铁道下面进行顶管和微型隧道施工，当在超挖空间进行注浆支护时，对于管径>DN/ID 1000的软土地层，其超挖量的允许值(与曲率半径有关)应<10mm ；如果不进行注浆作业，超挖量不应大于5mm 。

1-

充填浆注入孔；

工作管；

放管；

润滑浆注入孔；

特殊棍凝土管；

8-

混凝土管；

进工作坑

管套伸出时的状态管套施工法与传统施工法的浆套形成对比

在顶管的设计与施工过程中，由于地质条件的差异性、地面建筑物的环境保护要求以及原有地下构筑物的拥挤等原因，往往迫使工程的路线定为曲线。在此情况下，采用顶管或盾构机械设施使管节的中心线按照设计的弧线前进的施工技术，即称为曲线顶管技术。曲顶技术在日本和欧美国家早已开始使用，并有了一些成功经验。日本的曲顶技术开始于1965年熊本市直径1200mm下水管道的施工，随后又得到不断研究和发展，到20世纪80年代，应用已较广泛，代表了该领域当今世界的最先进水平。从国内外曲顶技术的发展现状来看，目前曲顶的管径以中、大口径为主，曲线类型有平面的、有垂直向的，还有S形的，基本上能按工程的要求而变换。同时，顶进长度向长距离方向发展，比如：在上海合流污水一期工程中德国Zueberlin公司曾将直径2500mm的钢筋混凝土管曲线一次顶进约1500m。

曲线顶管一般可分为如下两种主要施工方法：

●传统曲线顶管法

●预调式曲线顶管法

传统曲线顶管法又包括楔形套环及楔形垫块法和蚯蚓式曲线顶进工法。

楔形套环及楔形垫块法主要适用于单纯的曲线顶管，即一次顶进长度中，只有同一种半径的曲线段。其原理是将套环按设计的张口要求加工成楔形套环，或在管接头处使用楔形垫块使管接缝张开成V形。楔块多采用硬质木料制成，以便能保持管节之间的开口度。在曲线段施工时，先利用刃口(工具管)千斤顶在线路的最前端顶出曲线形状，然后在后续管节之间依次插入楔形块并逐节顶进，形成曲线段；进入直线段时，则先利用刃口千斤顶将线路修正成直线，后续管节依次撤去楔形块并逐节顶进闭合张口，形成直线段。当前多数的曲线顶管均采用该法施工。

通常的顶进工法多采用主顶工作站或中继站千斤顶提供顶推力，将整个管段向前顶进，而蚯蚓式顶进工法则是在每节管子的接头部位设置特

制的耐压充气胶囊，并以三节管子为一组同时充气或排气。施工时，先给前一组充气，其他组排气，使前一组向前推进;然后给第二组充气，其他组排气，则第二组也向前推进；依次再给第三组充气……，如此循环往复，每次前进一小段，如同蚯蚓的蠕动，蚯蚓式顶进工法也因此得名。在曲线段顶进时，当气囊排气后依次在管节之间的间隙内放入硬质木楔，然后再充气顶进，促使气囊前的管段改变方向，从而达到曲线顶进之目的。

所谓预调式曲线顶管，就是在每一个管接口中都安装有间隙调整器，然后人为地调整管子的张角，使之符合设计曲线要求，再进行推进的一种新的推进工艺。对上述两种曲线顶管进行比较可以发现：普通曲线顶管的管口的张角，是由于管子的侧向的分力所至。如果土体太软，这个侧向分力过小，管口张不开，则无法进行曲线顶进；这时，只能在管子圆弧外侧进行土体加固，以提高土体的强度。这样一来，不仅成本高，而且加固的范围不容易掌握。尤其是在垂直曲线时更难把握。然而，预调式曲线顶管就不会产生上述问题。另外，传统的曲线顶管并非真正意义上的曲线顶管，而预调式曲线顶管才是真正意义上的曲线顶管，它与普通曲线顶管比较，具有以下优点：

●在形成曲线过程中，不需要采用土体加固等辅助措施；

●施工过程中，形成曲线的精度很高，可以调整到与设计要求相一致的曲率半径；

●可以方便地进行复杂曲线的顶管施工，具有较好的经济性；

●混凝土管不容易破损，推进距离比普通曲线顶管长；

●曲率半径比普通曲线可以更小，普通曲线顶管的最小半径R min=100D0，而预调式曲线顶管的最小半径R min=36D0(这里D0为顶进管道

外径)；

●适用的地质条件广，管节受力均匀，无应力集中等。

顶调式曲线顶管的每一个接口，都设有调整器及其他零件构成的可调接口。在前后管中间套有一个特制的钢套环，钢套环与前管固定在一起，与后管则可以来回抽动，所以后管安装钢套环的台肩比较长。前后管与钢套环之间都设有橡胶止水圈。后管的端面安装有一个可拆卸的法兰圈。4只螺旋千斤顶分别安装在与坐标轴成45º夹角的管壁当中。螺旋千斤顶两端的顶靴分别用压板固定在钢套环的筋板和法兰上

SS MOLE (SS = Super Slurry)工法采用的是一种气力输送液力平衡式顶管机/盾构机，该顶管机由切削头和导向头组成，或者由切削工具管和2~3个(根据施工管道的直径确定)相互铰接的后续工具管组成，其尺寸和技术参数书本。

根据制造商提供的参数，该施工方法可以应用于砾石含量<90%且N值<100的松散地层中(表8-4)，适用的管径范围为DN/ID700~2200。但是，对于单轴抗压强度>5N/mm2的硬地层，这种工法就不再适用了。当该工法应用于不含地下水的地层时，则必须采用辅助的润滑措施(如T.B.K-润滑系统)。该工法的施工长度主要决定于地层的类型以及施工过程中曲线管节的数量和位置，其最大施工长度可达500m

式中：

——切削土的摩擦力，

——重力加速度，取

——考虑砾石含量的摩阻力系数，

——砾石含量，

——顶进管道外径，

——顶进管道的外周长，

——单位长度管道的重量，

——顶进力，

——曲线顶管的摩擦系数；，其中：为每一根管节所对应的圆心角，摩擦系数，