钢管并顶穿越亮马河

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1、第24卷第¨期2007年非开挖技术TrenchlessTechnologyV01．24．No．冬吗№．2007钢管并顶穿越亮马河武志国刘绍海彭先愚(北京市中宣市政工程有限公司。北京右安门内西街一号100054)摘要：在北京三里屯热力管线铺设的工程中，运用土压平衡机械顶管技术，采取双管并顶的施工方法，同时将两根钢管顶推穿越了亮马河。钢管与混凝土管在顶管施工中有许多不同之处，本文结合工程实际，介绍了钢管顶进的一些特点。关键词：顶管、土压平衡、钢管、双管并顶1引言目前，机械顶管施工方法在各大、中城市的市政建设中已被广泛

2、采用。在机械顶管施工中，混凝土管材被普遍使用，而顶进钢管的应用较少，同时并顶两根钢管则更少遇到。2005年我公司在建设北京市三里屯热力管线的工程中，将两根钢管同时顶推穿越亮马河获得成功。钢管与混凝土管的顶进有许多不同之处，比如：钢管是被焊接成一个整体后顶进铺设，其整体性强，单位长度的偏移量小，顶进过程中不易出现较大的偏差；机头的偏转会带动整根管道摆动，在顶进过程中纠偏极为困难；每节钢管问的接口连接，需采取焊接及防腐处理，间隔时间长，不能连续顶进；钢管的密闭性好，很少出现漏浆、漏水现象等等，给我们提出了一个新的研究

3、课题。2工程概况及特点三里屯热力管线工程北起新源南路，向南通过京城大厦东侧，穿越亮马河，经伊朗、卡塔尔等国驻华大使馆门前，越过工体北路到达终点，全长1734m。穿越亮马河是本工程的关键，亮马河位于北京城区东三环附近，全年为丰水期，施工期间河道不能断流，不能采用传统的断流开槽方式施工。设计以钢制管道作为套管，采取机械顶管施工方法，从亮马河底部穿越，钢制套管内再铺设DN800的保温管，如图1所示。热力管道有两条，分别为进水、回水，顶管施j＼坠型监蕊[图1双管并顶穿越亮马河施工平面图工需铺设两根钢质套管，单根管道长度为

4、95．4米，钢管的外径为1870毫米，管壁厚22毫米，单节钢管长度为3．6米，两根钢管不在同一水平面上，西侧管道较低，两管高程相差0．36米，其水平中心距4米。亮马河水面宽47．0米，最大水深3．6米，钢管顶部距河底3．5米，如图2所示。顶管穿越的土层为褐黄色粉质粘土，饱和度大于95％，塑性指数为12．2，具较好的塑性，这种土质对土压平衡机械顶管较为有利。本工程的工期较短，顶管施工要求45天内完成，两根管道如果分先后两次顶进作业，肯定会延误工期，仔细研究后决定采取双管并顶——两根管道同时进行顶进施工。图2双管并顶

5、穿越亮马河纵断面图第24卷第2∞期武志国刘绍海彭先愚：钢管并顶穿越亮马河973土压平衡机械顶管施工工艺目前，较为流行的机械顶管旋工有土压平衡与泥水平衡两种，本次施工的特点是穿越河流、铺设钢管、双管并顶。为了保证顺利穿越、如期穿越、高质量穿越。我们选择使用土压平衡机械顶管，这是因为土压平衡机械顶管：适用的土质范围广，在粘土层中顶进时，所需推力较小；施工肘对周围土体的扰动小，适合双管同时顶进；顶进速度适中，宜于控制，有利于顶进钢管；施工对地表的影响小，地面沉降较小，能保证河底的安全；挖掘出的渣土不需再处理，可直接外弃

6、，施工现场的占地面积小；作业环境好，比较干燥、没有泥水污染，适于城区繁华地段施工；排出的渣土运输、堆放也比较方便。3．1工艺流程土压平衡是封闭式的机械顶管，顶管掘进机在顶进过程中的顶进推力等于其所处位置土体的土压力与地下水压力之和，顶管掘进机的前进量与其切削、排土量相等。主要工作过程为：掘进机前端的刀盘旋转切削土体，螺旋输送机将渣土输送到管内，使用土车将渣土运出，与此同时，掘进机及掘进机后部所连接的管道被液压千斤顶推进，填补由于排出土体所形成的空间，从而在不破坏原土体应力的状态下，完成铺设管道的目的。本工程顶管施

7、工的工艺流程如图3所示。图3钢管顶进施工工艺流程3．2技术参数本工程使用扬州广鑫顶管设备厂生产的TPl550型土压平衡顶管掘进机两台，顶推设备两套，主要技术参数如下。尺寸：顶管掘进机外径1890毫米，全长4830毫米，纠偏前节长度为2200毫米，总重量为14．6吨。切削刀盘：驱动电机为30KW两台，转矩为216KN．M，刀盘转速2．7转／分，切削外径1910毫米。纠偏油缸：纠偏油泵工作压力21MPa，纠偏角度30，纠偏油缸最大行程55毫米。顶推设备：液压泵型号为YBZ一1，最大工作压力31．5MPa；顶推油缸型号

8、为YG一200，每套使用四个，每个推力200吨，合计推力为800吨。4施工技术4．1顶进坑顶进坑位于亮马河南岸的路面之上，位于伊朗大使馆门前，要求施工时不能断路，地面需保持清洁，不能摆放任何施工物品，只能夜间施工，白天顶进坑顶端需覆盖钢板，路面交通正常通畅。顶进坑南北方向长为10米，东西向宽8米，深12．4米，所有施工设备、材料、弃土等全部安排在坑内存放。两台顶管掘进机同