顶管设备安装施工方案

顶管设备安装施工方案后背墙安全验算1）后背安全系数的核算土体的被动土压力：式中：p－土壤的总被动土压力r—土壤容重（KN／m3）r=19.6Ф—（土壤的内摩擦角度）Ф=25°c—土壤的粘聚力（KN／m2）c=13h—天然土壁后背墙高度 h=7m以上土质参数是根据岩土勘察报告中的数据，按不同的土层厚度加权平均，计算得出。P=1/2×19.6×7²×tan²（45°+1/2×25°）+2×13×7*tan（45°+1/2×25°）=1313.6(kN/m)顶进时所需最大后背宽度：式中：B—后背受力宽度F—顶管中的最大顶推力，F=6035.1KNP—土体被动土压力，P=1313.6kN/mB=6035.1/1313.6=4.59(m)经计算，顶管过程中，需要后背宽度为4.59米，实际施工时后背的总宽度为5m，完全满足施工需要，可以进行安全顶进施工。2）管道允许顶力验算：根据CECS246：2008(8.1.1)∮1∮1∮2∮3γQd∮5Fdc=0.5γQd∮5式中：Fdc—混凝土管允许顶力设计值（N）；∮1—混凝土材料受压强度折减系数，可取0.90；∮2—偏心受压强度提高系数，可取1.05；∮3—材料脆性系数，可取0.85；∮5—混凝土强度标准调整系数，可取0.79；c—混凝土受压强度设计值（N/mm2）可取19.1（N/mm2）Ap—管道的最小有效传力面积（mm2）；Ap=π（D²-d²）=3.14×（2400²-2000²）/4=1381600mm²γQd—顶力分项系数，可取1.3；∮1∮2∮1∮2∮3γQd∮5=0.5×[（0.9×1.05×0.85）÷（1.3×0.79）]×19.1×1381600=10617.33（KN）经估算总顶力F0小于管节允许顶力Fdc，满足要求。顶管各段顶力计算表电力顶管顶力计算及中继间选择长度L(m)最大管顶覆土(m)最大土重（KN/m²）迎面阻力（KN）顶管总顶力（KN）允许顶力（KN）是否需要设置中继间干管(管径2000)150619.62267356.1510617.33否后背墙安装（1）机械顶管后背结构为：锚喷墙+混凝土+后背铁。（2）在锚喷墙壁前垂直地面放置后背铁，后背铁与锚喷墙面之间的空隙以C20素混凝土浇灌填充。（3）顶进坑后背要有足够的强度，在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力；（4）后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的轴线，避免产生偏心受压基坑导轨安装导轨的设置是顶管工程关键，要求设置牢固可靠，轨距高程正确，须在轨底下浇注C20混凝土垫层，厚200mm并预埋槽钢，以便和导轨焊接，并保证水平。两轨道之间的宽度A计算：计算公式：式中：A－两导轨内距；D－管外径；h－导轨高；（150mm）e－管外底距枕木面的距离。（取20mm）将各种管径代入上述公式中得出：D＝2000：＝＝1086mm导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：两导轨顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致导轨轴线偏差≤3mm；顶面高差0～+3mm；两轨内距±2mm。安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移，且需设专人每天进行检查。千斤顶安装千斤顶是掘进顶管的主要设备，考虑到为避免千斤顶故障而影响工程进度，故采用两套设备。千斤顶在工作坑内的布置采用两台并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点在同一轴线防止产生顶时力偶，造成顶进偏差,每个千斤顶的纵线坡度与管道设计坡度一致。止水环安装为阻止触变泥浆从管外壁与土体形成的缝隙流入工作井，以及漏水、漏浆造成地面沉降，需在顶管掘进机出洞口处安装洞口止水环。洞口止水环由混凝土前止水墙、预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。将预制好的单法兰钢套环推入洞口，与切断的格栅钢筋焊牢，预埋法兰上焊M20螺栓，共24个，顶管机出洞前先把止水平胶圈套在顶管机上，待顶管机大刀盘出洞后把止水胶圈安装到预埋螺栓上，再装上压板压牢。保持封闭圈中心线与管道中心线一致。洞口止水圈的构造l-前止水墙；2-预埋螺栓；3-橡胶止水圈；4-压板竖井开洞施工在竖井侧壁距底板1.25m处，开φ2760mm孔1个。洞口做法：将工作坑坑壁顶管管线进入位置凿出直径为2760mm的圆洞，圆洞中线为设计管道中线，切断坑壁榀架，用Φ20钢筋焊接成直径2760mm的钢圈，用Φ20，长度为240mm的钢筋连接两个钢圈，做成洞口钢筋圈，放入开凿出的洞口内，将钢筋圈与榀架栅格接触部位焊接，使之与坑壁连接成整体，在洞口钢筋圈内用水泥浆抹灰，厚度为30mm，抹灰要求平整光滑。a、加强筋焊接成型后，不得侵入基坑净空范围。喷混时，要求混凝士圆滑、无棱角。b、土方开挖采用台阶法人工开挖，风镐配合使用