欢迎来到中正信咨询集团有限公司官方网站!

热线电话:010-88019919

友情链接/LANKS

资讯热点

公司概况

经典案例

区域发展

下载中心

员工成长

联系我们

 京ICP备19030538号-1  网站建设:中企动力 济南     版权所有@2019  中正信咨询集团有限公司     电话:010-88019919       地址:北京市广源闸5号(广源大厦三层)

您现在的位置:

>
>
>
水平定向钻、顶管工艺及成本分析 ..

资讯热点

News

水平定向钻、顶管工艺及成本分析

分类:
专业分享
发布时间:
2020-08-12
浏览量
非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段,通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积开挖),敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术,不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响商店,医院,学校和居民的正常生活和工作秩序,解决了传统开挖施工对居民生活的干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和不良影响,因此具有较高的社会经济效果。该技术广泛用于城市地下给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。目前,非开挖技术主要包括定向钻施工和顶管等。

一、水平定向钻施工

1、定义:利用水平定向钻机以可控钻进轨迹的方式,在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向抵达设计位置而铺设地下管线施工的施工方法。

2、分类:主要分为地表始钻式和坑内始钻式。

3、原理:在施工时,按照设计的钻孔轨迹(一般为弧形),采用钻机先钻一个近似水平的导向孔,然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线,然后进行反向扩孔,同时将待铺管线回拉入钻孔内,当全部钻杆被拖回时,铺管工作同时也就完成了。

4、施工工艺:地质勘察→穿越曲线设计→测量磁方位角→钻机就位→钻导向孔→扩孔→回拖→地貌恢复

5、适用管材、管径:主要有塑料管和钢管,管径在1000mm以下。

二、顶管

1、定义:在不开挖地表的情况下,利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入,从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。

2、分类:主要分为敞开式和封闭式顶管施工方法;根据施工方法的不同,选择不同的顶管机械,顶管机可分为敞开式顶管掘进机和封闭式顶管掘进机两大类。敞开式顶管掘进机有手掘式、挤压式和网格式等;封闭式顶管掘进机有土压平衡、泥水平衡、混合型等型式。

3、平衡理论

目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:

气压平衡:通过作用于临时掘进工作面上的气体压力,来阻止地下水。在整个掘进工作面的高度范围内,作用的气体压力是相等的,但地下水的压力是有梯度的,因此在工作管的顶部就形成一个超过平衡压力的气体压力区,在这一压力作用下,地层空隙中的水被挤出,底层也从原来的饱和状态过渡到半饱和状态,从而达到平衡挖掘面的作用。

土压平衡:在顶进过程中,顶管掘进机一方面与其所处土层的土压力和地下水压力处于平衡状态;另一方面,其排土量与掘进机切削刀盘破碎下来的土的体积处于一种平衡状态。只有同时满足这两个条件,才算是真正的土压平衡。

泥水平衡:平衡介质(膨润土浆液)在工作舱中获得一定的压力,以平衡地下水和土层的压力,其破碎室中平衡压力的调节主要是通过泥浆泵控制进出平衡介质的量来实现的。它在施工时通过进水管向顶管机刀盘后的泥水舱内供给一定比重、黏度、压力的粘土及其他添加剂和水混合而成的泥水,让其在顶管机挖掘面上形成的一层泥膜,并以泥水舱内泥水的压力来平衡挖掘面上的土压力和地下水压力,同时又通过排泥管把顶管机刀盘切削下来的土砂变成泥水输送到基坑地面高上。

4、施工工艺(以泥水平衡顶管为例)

顶管施工开始→测量放样→工作坑布置→顶管机坑内调试、出洞准备→进、排泥系统调试→初始顶进→正常顶进→进、排泥系统操作→高程、方向偏差纠正→下管及管接口安装→进洞、取机头、拆除泥水管路及其他设备→顶管施工结束

5、适用管材、管径:混凝土管道、铸铁管道、钢管等,管径在DN800—4500mm之间。

三、水平定向钻、顶管的成本对比

以DN800钢管为例,长度按100m,埋深5m,土壤类别按三类考虑,无地下水,工作坑、接收坑净尺寸统一按5.6m*2.8m*5.5m考虑,余土就地处理,不外运。

 

表1水平定向钻、顶管的成本一览表

通过以上数据分析可以看出:

1、当水平定向钻与顶管均能满足施工要求的情况下,采用水平定向钻比顶管工艺更经济;

2、对于大管径的管材,只能使用顶管工艺的情况下,工作坑采用不同的形式,对造价的影响也很大,在地质情况和施工条件允许的情况下,应尽量采用简易的工作坑形式。

四、水平定向钻、顶管的常用单价分析
水平定向钻单价分析

 

顶管单价分析(砼护壁)

 

顶管单价分析(放坡开挖、不支护)

 

表5 顶管单价分析(拉森钢板桩)