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顶管施工精度控制

2020-09-25 11:06:37

哈尔滨顶管施工是一种非开挖式敷设地下管线的施工方法,由于不需要开槽挖土就能穿越公路、铁路、地面建筑物等既有项目,可以解决对城市建筑物的破坏和道路交通影响等难题,并有稳定土层和环境保护方面的优势,因此,在城市的地下进水管、排水管、煤气管、电缆管等地下工程中有广泛的应用。

哈尔滨顶管施工

顶管施工就是在工作坑内,借助顶进设备的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度逐渐顶入土中,并将阻挡管道向前顶进的土壤从管内用人工或机械挖出。一节管道完成顶入施工后,进行第二节管子继续顶进,一直推进到接收坑内。由于空间小,而且受顶推力、土压力等的影响,使顶管施工的精度控制比较困难,下面对各种因素对顶管施工精度的影响进行分析。

2 测量方面对精度进行控制

2.1 地面控制

地面控制是为顶管施工和道路的其他部分的施工提供统一的坐标系统,也是使工作井和接收井在统一的系统中,是保证贯通的基础。

地面控制分为平面控制和高程控制,平面控制是以最近的控制点为基点,引测3个导线点至每个井室附近,布设成三角形,形成闭合导线。高程控制是从最近的水准基点上引测水准点至每个井室附近,每个井室附近至少布置2个水准点,以便相互校核。通过引测点放样出工作井和接收井坐标。

2.2 工作井联系测量

工作井联系测量就是将地面的方位和高程传递到井下,由于传递的边长小,精度要求高,很多误差是在传递过程中产生的。联系测量分为平面方位联系测量和高程联系测量。平面坐标联系测量一般是向井下引测2个点,为井下测量提供坐标和方向,2个点对方向没有检核,精度没有保证,需要再布设一个点,形成三角形,可以进行检核,提高了测量的精度。将井上三角形引到井下三角形,井上三角形和井下三角形比较,使差值达到规范要求。如果井深不是很大,可以直接使用精密经纬仪仪进行投点(见图1),如果井深达到10m以上,使用全站仪投点误差会增大,而且不方便,应使用吊钢丝的方法投点。吊钢丝投点时,在钢丝下面绑上重锤,并放入有阻尼液的油桶中,通过井上、井下架设全站仪即可将坐标和方位引测到井下,观测时,应无风、气温变化小,并且无振动。有条件的情况下,可以用陀螺仪进行检查验证,提高精度。

高程联系测量是通过水准仪配合检定的钢卷尺,将地面高程点传递到井内(见图2)。高程联系测量对顶管施工精度影响相对要小一些,因此,其高程传递误差不会随着顶管距离的加长而变化。

2.3 顶进测量

根据传递到井下的控制点,放样出管道中心线和坡度线,根据中心线和坡度线安装顶管机和工具管。在顶进过程中,通过激光经纬仪指导顶进,激光经纬仪固定于底座平台上,激光经纬仪通过测量和计算发出一束与管道设计轴线和管道坡度一致的激光直接打到机头测量光靶上,通过观测激光在光靶上的位置确定机头前进方向是否按照管道设计轴线和坡度方向挺进,若发现有偏差,及时根据偏差数据进行纠偏,纠偏要做到勤测量,多微调。顶进一段距离后,通过水准仪水准测量方法对坡度进行验证,并及时对经纬仪底座进行复测和调整。

工作原理

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。


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