七号管线穿越S101省道顶管方案.doc

宁夏中南部城乡饮水安全水源工程 七号管线穿越S101省道顶管方案 一、工程概况 宁夏中南部城乡饮水安全水源工程七号管线设计在39+700顶管穿越省道S101，顶管与既公路方向夹角为90.00°。设计为直径2米钢筋混凝土顶管，工程顶进长度为40米，埋深约为5~7米，工作井、接收井根据现场实际情况确定。 二、现场施工条件分析 该段顶管位置两侧图纸显示没有地下管线等障碍，因此顶管工作井与接受井在工作坑之间可按现场实际布置，单向顶进长度40米。 三、顶管工艺确定 1.顶进施工方法选用：采用中短距离直线法顶管，人工挖土的施工方法。 2.管径及管材：设计为净空2m，壁厚20㎝,单节长度2.5m顶管专用PCCP管。 3.管内底用C15砼填充做安管平台。 4.最大顶力计算及设备选型：按最大单向顶进长度130M、管顶埋深7M计算 （1）工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好。 F1=S1×K1 其中 F1--顶管正阻力(t)? S1--顶管正面积(m2)? K1--顶管正阻力系数(t/m2) F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14×1×1×40＝125.6 吨 （2）管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。 F2=S2×K2? 其中 F2—顶管侧摩擦力（t） S2—顶管侧面积（m2） K2—顶管侧阻力系数（t/m2）? F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*2.4*40*0.5=150.72吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段40米计算，总顶力：F=F1+F2≈276.32 吨 （3）顶管设备选型： 从上面的计算结果可知，本工程的最大顶力为276.32吨。为保证管道顶进时顶力有一定的富余系数，在选用顶管设备时，每坑采用2个400T的千斤顶。 四、顶管施工方案 1.工作坑施工：采用沉井施工方法，尽量减少工作面。 2.接受坑施工：与工作坑同样方法施工，在管道顶进到位时开始开挖，减少占用场地的时间。 3.管道顶进：采用两组QYS400型双作用千斤顶.泥浆要充分拌和并停滞12小时以上方可使用。 .注浆泵采用BW250/50型注浆泵，压力为30～50Kg/cm，排量为：150～250升/分，在注浆时压力控制在0.1～0.2Mpa左右。 .注浆孔位于管道两侧，每节管2个注浆孔，顶管完成后要用水泥砂浆置换触变泥浆，并将泥浆孔封堵。 5.地下水排除措施：由于本工程位于河沟地段地下水位较高，对安全施工构成威胁，故考虑采用：a.当地下水不多时，在工作坑底板设置一集水坑，用抽水机直接排除；b.如遇地下水太大时，采用深井降水法降水。 五、工作坑结构设计 （一）.尺寸计算 1.长度:按正常状态顶进时计算: L≥b1+b2+b3+L1+L2+L3+L4 其中：L——工作坑的最小长度； b1——后座或后背墙厚度，设后座时取b1=40～60cm，设后背墙，无后座时取b1=50～160cm；由于本工程顶力较大，故取b1=100cm； b2——刚性顶铁厚度，取b2=30cm； b3——环形顶铁厚度，取b3=15cm； L1——下井管段长度，取L1=250cm； L2——主油缸长度：YDT4000型工作推力为4000KN，长度1657。 L3——接管时留在坑内管道的最小长度，取L3=50cm； L4——安装富余量，由于本工程地方狭窄，故不作安装富余量考虑，取L4=80CM。 故L≥b1+b2+b3+L1+L2+L3+L4=1.0+0.3+0.15+2.5+1.657+0.5+0.8=6.907M 取L=7M 2.宽度:工作坑的宽度与管道外径有关，另外还与坑的深度有关。因为较浅的坑，能放在地面的设备不再下坑，如油泵车、变电箱、电焊机和顶铁等。较深的坑一般是井，为了提高施工效率，上述设备都要放在井下。所以前者工作坑较窄，后者较宽。 浅工作坑：B=D+（2.0～2.4） 深工作井：B=2D+（2.0～2.4） 式中：B——工作坑（井）的宽度（M）； D——管道的外径（M）； 由于本工程工作坑深度在6M以上，故其宽度按深工作井计算，即取： B=1.5D+（2.0～2.4）=1.5×2.4+2.4=6M，取B=6M。 3.深度：自地面至