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頂管施工精度控制

2020-09-25 11:06:37

哈爾濱頂管施工是一種非開挖式敷設地下管線的施工方法,由于不需要開槽挖土就能穿越公路、鐵路、地面建筑物等既有項目,可以解決對城市建筑物的破壞和道路交通影響等難題,并有穩定土層和環境保護方面的優勢,因此,在城市的地下進水管、排水管、煤氣管、電纜管等地下工程中有廣泛的應用。

哈爾濱頂管施工

頂管施工就是在工作坑內,借助頂進設備的頂力,克服管道與周圍土壤的摩擦力,將管道按設計坡度逐漸頂入土中,并將阻擋管道向前頂進的土壤從管內用人工或機械挖出。一節管道完成頂入施工后,進行第二節管子繼續頂進,一直推進到接收坑內。由于空間小,而且受頂推力、土壓力等的影響,使頂管施工的精度控制比較困難,下面對各種因素對頂管施工精度的影響進行分析。

2 測量方面對精度進行控制

2.1 地面控制

地面控制是為頂管施工和道路的其他部分的施工提供統一的坐標系統,也是使工作井和接收井在統一的系統中,是保證貫通的基礎。

地面控制分為平面控制和高程控制,平面控制是以最近的控制點為基點,引測3個導線點至每個井室附近,布設成三角形,形成閉合導線。高程控制是從最近的水準基點上引測水準點至每個井室附近,每個井室附近至少布置2個水準點,以便相互校核。通過引測點放樣出工作井和接收井坐標。

2.2 工作井聯系測量

工作井聯系測量就是將地面的方位和高程傳遞到井下,由于傳遞的邊長小,精度要求高,很多誤差是在傳遞過程中產生的。聯系測量分為平面方位聯系測量和高程聯系測量。平面坐標聯系測量一般是向井下引測2個點,為井下測量提供坐標和方向,2個點對方向沒有檢核,精度沒有保證,需要再布設一個點,形成三角形,可以進行檢核,提高了測量的精度。將井上三角形引到井下三角形,井上三角形和井下三角形比較,使差值達到規范要求。如果井深不是很大,可以直接使用精密經緯儀儀進行投點(見圖1),如果井深達到10m以上,使用全站儀投點誤差會增大,而且不方便,應使用吊鋼絲的方法投點。吊鋼絲投點時,在鋼絲下面綁上重錘,并放入有阻尼液的油桶中,通過井上、井下架設全站儀即可將坐標和方位引測到井下,觀測時,應無風、氣溫變化小,并且無振動。有條件的情況下,可以用陀螺儀進行檢查驗證,提高精度。

高程聯系測量是通過水準儀配合檢定的鋼卷尺,將地面高程點傳遞到井內(見圖2)。高程聯系測量對頂管施工精度影響相對要小一些,因此,其高程傳遞誤差不會隨著頂管距離的加長而變化。

2.3 頂進測量

根據傳遞到井下的控制點,放樣出管道中心線和坡度線,根據中心線和坡度線安裝頂管機和工具管。在頂進過程中,通過激光經緯儀指導頂進,激光經緯儀固定于底座平臺上,激光經緯儀通過測量和計算發出一束與管道設計軸線和管道坡度一致的激光直接打到機頭測量光靶上,通過觀測激光在光靶上的位置確定機頭前進方向是否按照管道設計軸線和坡度方向挺進,若發現有偏差,及時根據偏差數據進行糾偏,糾偏要做到勤測量,多微調。頂進一段距離后,通過水準儀水準測量方法對坡度進行驗證,并及時對經緯儀底座進行復測和調整。

工作原理

頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時,也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間,以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。


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