夯管施工

一、夯管錘施工概述:

夯管施工

夯管施工法是一種用夯管錘將待鋪的鋼管沿設計路線直接夯入地層實現非開挖鋪管的技術。該系統的配套機具有空壓機、夯管錘、帶抓壓盤、錐形接頭、排土錐、張緊帶及切削管頭。

夯管施工法的工作原理是夯管錘在壓縮空氣驅動下產生的較大沖擊力直接作用在鋼管后端,克服土層與管體間的摩擦力,通過前端鋼質切削管頭切入土體,被切削的土芯暫時留在鋼管,待夯管成功后,取下切削管頭,用壓氣、高壓水射流或螺旋鉆桿等方法將土芯排出。

夯管施工法對地層的適應性較強,除有大量巖體和較大石塊外,幾乎可在任何土層中使用??稍诟采w層較淺的情況下施工,鋪管直徑范圍大,設備簡單,投資少,操作、維修方便,施工成本低,施工精度較高,水平和高程偏差可控制在2%范圍內。

由于管材要承受相當大的沖擊力,因此,夯管施工法僅限于鋼管施工,一般使用無縫鋼管,且壁厚要滿足一定要求,管徑范圍為200-2000mm.鋪設長度要根據夯管錘的功率、管徑、地質條件而定,一般在80m內,長可達150m.此方法的效率高,施工速度為15-30m/h。

二、施工流程

夯管施工


三、施工技術要點

(1)場地平整:選擇運輸方便、平坦無障礙的一側,修建施工便道。

(2)測量放線:根據設計圖紙和現場交樁放出穿越管段的中心線和夯進操作坑、接收操作坑的位置,打上控制樁。穿越管段中線應避開地下電纜、光纜、管道等障礙物。? ? ??

(3)開挖夯進操作坑和接收操作坑:根據地質情況和地下水位的不同,確定坑底是否打水泥基礎和應采取的降水措施。對于易塌方的地質,應采取打鋼板樁或臨時支撐的方法以保證操作坑內的施工安全。夯進操作坑和接收操作坑位置平面示意圖如下圖所示。

夯管施工

(4)施工設備及套管運輸進場:夯管施工的主要設備為夯管錘和空壓機、發電機、電焊機等;運輸進場的套管長度應比設計穿越障礙的長度加長2~3m。?

夯管施工

(5)設備和套管安裝就位 :? ??

?①夯進操作坑挖好后,根據單根套管長度在坑底埋好若干塊枕木(枕木頂端比坑底高出約3~5mm,間距2~3m)并找平,將導軌放到枕木上,用經緯儀按設計中心線找正、找平(一般導軌靠近套管入土的一端比另一端略高,但不超過0.5°,以防止夯管過程中套管低頭),然后將導軌固定在枕木上。導軌應按設計要求的精度找正,因為導軌的位置決定了套管及夯管錘的擺放位置,從而影響穿越的精度誤差。? ? ??

?②將套管吊入夯進操作坑中放到導軌上。為防止套管的防腐層被破壞,應在套管與導軌之間每間隔2~3m的距離放上弧形鐵板,并在鐵板上墊上膠皮,另外在根套管入土端的管口內外側安裝削土器。

③安裝擊帽。根據管徑大小選擇配套的擊帽安裝到套管上。? ? ? ?

④安裝夯管錘。將夯管錘吊入操作坑中與擊帽連接后找正,使夯管錘、套管的中心線與設計中心線吻合。然后將夯管錘與空壓機之間的管路連接好,啟動空壓機,打開操作閥,將夯管錘頭部與擊帽和套管固定緊后,關閉操作閥,檢驗夯管錘的方位與水平角度,若偏差超過0.5°需重新調整就位。? ? ??

⑤打開操作閥,進行試夯,無異常后方能進行正常夯管施工。?

(6)夯進根套管。

啟動空壓機,打開操作閥,夯管錘在氣壓的作用下開始夯進套管。由于根套管夯進方向的準確性是關鍵,所以在根套管夯進500mm后,應認真測量一下套管的方位與水平角度,角度偏差不超過0.5°、軸線偏差不超過夯進長度的1%時可繼續夯進。若軸線偏差超過允許范圍,應進行糾偏,將軸線偏差調整到允許范圍后繼續夯進工作,直到管頭到達指定位置(管頭留在操作坑外0.6m左右以便和第二根套管進行焊接)。? ? ?

一般所采取的糾偏措施:用人工在軸線偏差的相反方向將套管周圍的土清除,在軸線偏差的方向鋼管外壁打楔子。例如套管右偏超過允許范圍,可將套管左側的土掏空,使套管與其左側的土層之間有一定的空隙,并在鋼管右面外壁打上楔子,形成套管向左前進的趨勢。? ? ??

?(7)套管前進阻力較大時進行清土。在套管夯進的過程中,如發現套管前進的速度非常緩慢或停滯不前,應立即退出夯管錘,卸掉擊帽,將套管內的積土清除干凈后再安裝擊帽和夯管錘繼續夯進。清土時,可用高壓水槍將套管內的積土沖出(采用該方法清土時,要在夯進操作坑的適當位置挖出積水坑,并將積水及時排出);對于DN1020以上的大口徑套管,也可用人工進入套管內進行掏土的方法將積土清除。??

?(8)第二根套管焊接和補口補傷。

根套管夯到預定位置后,退出夯管錘,卸掉擊帽,吊入第二根套管與根套管進行組對焊接和補口補傷,均按設計要求和施工規范進行操作。要保證對口的質量,以防止將套管夯偏。? ? ??

?(9)夯管作業開始以后,要求連續進行,盡量減少作業間歇時間,且不宜中途停止。因為間歇時間過長,會造成土層和管外壁粘在一起,增大摩擦力,從而使夯進阻力增大(可采取在管外壁涂抹潤滑油脂的方式減小摩擦力,但會增加施工成本),另外若地下水位較高,停止作業后水位上升,會給施工帶來不便。?

(10)清除套管內的積土。套管全部敷設到位后,根據管徑的大小采取不同的方式清除套管內的積土:對于≥DN700的大口徑套管,采取人工掏土的方式清土;對于小于DN700的套管,采取高壓水槍沖土(采用該方法時,要在夯進操作坑的適當位置挖出積水坑,并將積水及時排出)或將套管一端封堵后用空壓機吹土的方式將套管內的積土清除干凈。

夯管施工