定向钻托管
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一、管道轴线偏差过大管道顶进轴线与设计轴线偏差过大,使管道发生弯曲,甚至造成管节损坏,接口渗漏。1. 原因分析(1)地层正面阻力不均匀,使工具管受力不均匀,形成导向偏差(2)顶管后背发生位移或不平整,使顶力合力线偏移(3)千斤顶不同步,或千斤顶问顶力相差较大,或安装精度不够,造成顶力合力线偏差。2. 预防措施(1)顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查,设置测力装置,指导纠偏纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。(2)采用同种规格的液压千斤顶,使其顶力、行程、速度一致,保持顶力合力线与管道中心线相重合。(3)加强顶管后背施工质量的控制,确保后背不发生位移,并应使后背平整,以顶进设备的安装精度。(4)顶进过程中应随时绘制顶进曲线,指导顶进纠偏工作。二、地面沉降与隆起顶管施工过程中或施工后,在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起,使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响,甚至危及到正常使用和安全。1. 原因分析(1)掘进机正面土压失衡引起的沉降与隆起。从土压平衡掘进机的原理来说,当掘进机通过充分的切削和搅拌,在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时,地面才会下陷或隆起。实际上由于土质变化较大,完全按理论计算进行控制往往有较大差异,不能正确把握,造成土压失衡引起沉降。另外,由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够完善,如刀盘切削面积过小,推进速度或螺旋输送机转速不能调整,使得土压控制不利或不便,造成土压失稳引起沉降与隆起。(2)管道外周空隙引起的沉降与隆起。管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线推进造成的,因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面,其空隙由周边土体填充而引起沉降。现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术,掘进机外径较管道外径大2~3mm,以便形成浆套,若注浆不及时就会引起沉降。(3)管道与周围土体摩擦引起的沉降与隆起。管道在推进时与周围土体存在摩擦,这种摩擦往往使土体发生剪切扰动,造成土体移动而导致地面沉降。在管节外型不整、接口不平或管道不直顺的情况下,这种剪切扰动就会加剧,增大地面沉降与隆起。(4)管道接口渗漏引起的沉降与隆起。当管道接口密封圈安置不当或管端受力不匀而破坏,以及管道接口弯折过度造成密封不良时,就较有可能发生接口渗漏,水土从而流失,这种土层损失必定会引起地面沉降与隆起。并且管道接口渗漏亦造成触变泥浆的流失,支承土体和减小摩擦力的作用大大降低,亦可能引起上述两种原因的沉降与隆起。2. 防治措施(1)施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查,制定切实可行的施工方案,正确选用工具管,并对距离管道较近的建筑物和其他设施采取相应的加固保护措施。(2)设置测力装置,掌握顶进压力,保持顶进力与前端土体压力的平衡。(3)施工时尽量采取小幅度的纠偏,尽可能的管道的直顺,减小管道绕曲造成土层移动引起的沉降。避免急度纠偏造成管道接口密封失效和管端碎裂,发生水土和触变泥浆的流失,引起地面沉降。(4)在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质,填充管道外国环形空隙。施工结束后及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。(5)严格控制管道接口的密封质量,防止渗漏。三、顶力突然增大管道顶进轴线与设计轴线偏差过大,使管道发生弯曲,甚至造成管节损坏,接口渗漏。1. 原因分析(1)土层塌方或工具管前端遇障碍物,使阻力增大。(2)管道轴线偏差形成弯曲,使摩阻力增大。(3)减阻介质膨润泥浆配比不当或注入不及时,或注入量不足,减阻效果降低,使摩阻力增大。(3)顶进设备油的泵、油缸或油路发生故障。(3)顶进施工中因故停顶时间过久,润滑泥浆失水使减阻效果降低。2. 防治措施(1)顶管在正常顶进施工过程中,必须密切注意顶进轴线的控制,使管道轴线被控制在允许偏差范围以内。(2)按不同地质条件配制适宜的泥浆,并采取同步注浆的方法,及时足量地注入泥浆。(3)顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养。(4)停顶时间不能过久,发生故障应及时加以排除。四、工具管旋转工具管沿圆周方向旋转,使顶进操作发生困难。1. 原因分析(1)工具管前端土层软硬不均匀,使工具管受力不均,造成工具管向土层软的方向旋转。(2)顶进千斤顶及油路布置不合理,千斤顶之间存在着顶进时间差,使顶进合力线偏移,造成工具管旋转。(3)顶管轴线发生偏差时,纠偏量过大,使工具管发生旋转。(4)管道向左、向下纠偏,管道反时针扭转。(5)后座或后背不稳或主油缸与管轴线不平行,使主油缸在工作时方向变化,对管道形成一个扭矩,使管道扭转。(6)刀盘单方向旋转,使管道反方向扭转。(7)管道内施工设备布置不对称,构成一个固定方向的扭矩,使管道按某一方向扭。2. 预防措施(1)前端土层软硬不均匀,应采取多挖硬、少挖软的方法。(2)顶进前应逐台调试千斤顶,应采用同种规格,并使液压泵到各千斤顶之间的距离相等、管径一致。(3)在顶进过程中,要时刻留意偏差发展的趋势,以勤测、勤纠为原则,多进行小幅度纠偏和预见性纠偏,使偏差只在小幅度范围内波动、尽量避免大角度纠偏。(4)顶进过程中应随时绘制顶进曲线,指导顶进纠偏工作。(5)管内设备布置重量要对称;主油缸安装要平稳,并且与管轴线平行;刀盘要经常变换方向;尽量采用小角度纠偏,其次是纠扭。可采用压重的办法纠扭,即管道单边压重,使管道相反扭转。采用反向扭转方法,应注意轴线的控制,以免造成轴线偏差过大形成弯曲,给以后的施工造成困难。五、钢筋混凝上管道接口渗漏1. 原因分析(1)管节和密封材料质量不符合技术标准或在运输、裝卸、安装过程中管节被损坏。(2)管道轴线偏差过大、造成接口错位、间隙不均匀、填充材料不密实。(3)接口或止水装置选型不当。2. 治理方法可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理。六、钢筋混凝土管节裂缝管节纵冋和环向有明显裂缝,造成管道渗水、漏水。1. 原因分析(1)管节质量不合格。(2)管道轴线偏差形成弯曲,使摩阻力增大。(3)顶进过程中顶力超过管节的承压强度,或轴线偏差过大,致使管节应力集中而损坏。(3)运输、装卸、码放安裝方法不当,造成管节损坏。2. 治理措施认真分析裂缝产生的原因和性质,根据不同受力情况,分别采取不同的治理方法,处理后应能结构原有的承载能力和整体性。七、顶管前端正面上体坍塌顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量,地面有明显塌陷。1. 原因分析(1)前端土层性质发生变化,顶进量过小,没有起到防护和平衡的作用。(2)敞开式顶进时挖土量过大,或封闭式顶进时推进力小于上体压力。(3)顶进过程中顶力超过管节的承压强度,或轴线偏差过大,致使管节应力集中而损坏。(3)遇有流砂情况。2. 预防措施(1)顶进施工中应采取短开挖、勤顶进的方法,严禁超挖,并随时注意到土质的变化情况,以便采取相应措施防止坍塌。(2)认真做好土体的降水工作。 施工视频 非开挖管道钻孔施工 定向钻下管施工 施工视频 定向钻下钻施工 非开挖管道定向钻施工 定向钻托管施工 球墨管拖管施工 定向钻多管施工 DN1500人工顶管