小編談?wù)勴敼芗夹g(shù)
頂管技術(shù)(Pipe jacking)表述的不但是一種具體的非開(kāi)挖管道鋪設方法,同時(shí)還是以頂管施工原理為基礎的一些非開(kāi)挖鋪管技術(shù)的總稱(chēng),因此必須把施工原理和具體的施工方法區分開(kāi)來(lái),不能相互混淆。
這種采用液壓油缸將管段頂入由切削刀盤(pán)或掘進(jìn)機形成的鉆孔中構成襯砌的施工方法,除了適用于頂管工法外,也同樣適用于螺旋鉆進(jìn)和微型隧道工法;無(wú)論是施工一個(gè)直徑只有100mm的螺旋鉆套管,還是頂進(jìn)大的車(chē)輛交通箱涵,所采用的頂管施工原理都是一樣的。
在文獻中,頂管技術(shù)(Pipe Jacking) 也被稱(chēng)為液壓頂管技術(shù)。該施工方法的實(shí)質(zhì)就是,所要頂進(jìn)的管道在主頂工作站的作用下(有時(shí)需要中間站或中繼站輔助),由始發(fā)井始發(fā),頂進(jìn)至目標井。在施工中,通過(guò)位于節管道的可控頂管機(或盾構機),可以實(shí)現直線(xiàn)或曲線(xiàn)頂進(jìn),一般情況下,頂管機的操作和控制可以直接在地下的工作現場(chǎng)由操作人員來(lái)完成,特殊情況下(如微型隧道施工技術(shù)),也可以通過(guò)位于地表的控制臺進(jìn)行遙控。巖石的破碎方法可以在工作面上通過(guò)手工、機械或者水力的方法進(jìn)行分步破碎來(lái)實(shí)現,也可以通過(guò)機械全斷面破碎來(lái)實(shí)現。破碎下來(lái)的巖粉或泥土可以通過(guò)壓力墻上的進(jìn)土口進(jìn)入頂管機,并通過(guò)已鋪設好的管線(xiàn)運至地表。
具體的頂管技術(shù)是指首先采用頂管掘進(jìn)機(Cutting Shield)成孔,然后將人可進(jìn)入的尺寸大小的管道從頂進(jìn)工作坑(Drive Shaft)頂入以形成連續襯砌的管道非開(kāi)挖鋪設技術(shù)。頂管施工對管段的截面形狀沒(méi)有特殊要求,但通常以圓形截面居多,也可以是方形的(如箱涵)。
頂管技術(shù)起初主要用于路基穿越鋪設保護套管,目前在該領(lǐng)域仍被廣泛采用。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,該技術(shù)也可直接應用于管道鋪設(如重力下水管道),而不再需要保護套管,頂管技術(shù)也因此進(jìn)入了傳統的小直徑隧道施工市場(chǎng),與管片拼裝形成襯砌的隧道施工方法構成了競爭。實(shí)質(zhì)上,頂管法所用的頂管機(掘進(jìn)機或盾構機,shield)和管片隧道施工法采用的隧道掘進(jìn)機(Tunnel Boring Machine-TBM)是沒(méi)用區別的,這兩種施工方法的區別僅在于隧道襯砌構筑方法不同。
頂進(jìn)管道具有兩個(gè)作用,一是支撐開(kāi)挖空間,二是作為管線(xiàn)建筑物。 根據其直徑大小(按標準規定管道的直徑>DN/ID 1400),管道可以事先在工廠(chǎng)預制,也可以在施工現場(chǎng)的野外工廠(chǎng)生產(chǎn),這主要決定于對管道運輸的長(cháng)度和重量的相關(guān)規定以及管道加工的經(jīng)濟性。通??蛇\輸的管道直徑應限制在DN/ID 3000或DN/OD 3800。較大直徑的管道須在施工現場(chǎng)進(jìn)行制造,由于建一個(gè)現場(chǎng)的管道生產(chǎn)車(chē)間,需要很大的先期投入,考慮到施工的經(jīng)濟性, 通常要根據施工管線(xiàn)的長(cháng)度來(lái)決定;同時(shí),考慮到管道吊裝的方便、吊裝設備的能力以及對管道重量的限制,單根管道的重量不應>100 t。到目前為止,采用該施工方法頂進(jìn)的在施工現場(chǎng)制造的鋼筋混凝土管道直徑為DN/ID 4100 或DN/OD 5000。