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长输管线顶管穿越施工技术研究

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  摘要:新时期,我国工程建设规模日渐繁荣,其中长输管线工程项目占据了很大的比例。在长输管线的敷设过程当中,会遇到河流、公路、铁路等各类的障碍,而这时最经济的施工手段即是采用顶管穿越技术。下面,本文就对长输管线顶管穿越施工技术进行研究,以为顶管穿越施工技术在长输管线工程项目中的实践应用提供借鉴。
  关键词:长输管线;顶管穿越施工技术;分析
  我国地域宽广,河流、山脉、道路错综分布,这使得在长输管线的施工中一些障碍的存在难以避免,这种情况之下,采用顶管穿越施工技术就可避免对各隐蔽物和建筑物的破坏,管线敷设深度的安全性亦得到了保证。
  一、顶管穿越施工技术原理
  顶管穿越施工技术采用的顶管机顶进混凝土的形式来实现传输管线项目工程中穿越出的施工。在铁路、公路两侧分别放出管中心线,随后对顶管穿越进、出口的位置加以确定,并在一侧开挖穿越操作坑,放入穿越所需的顶管和套管设备,施工过程中采用“先顶后挖”的施工原则,在套管顶进10-20cm时,对顶进位置随组织人员进行掏土,如此循环,直至从铁路、公路中穿过为止。
  二、长输管线顶管穿越施工技术的实施内容
  城镇燃气输配系统既要保证系统的整体合理性,还应满足相应设计规范的要求。《输气管道工程设计规范》中虽然未确定管道与建、构筑物之间的水平净距,但并不等于不需要净距,最起码应考虑施工和检修间距。同时,高一级压力的管道总不应比低一级压力的管道距建、构筑物更近,应考虑燃气输送压力的影响。因此,在与规划、消防及上级主管部门充分酝酿、讨论的基础上,施工过程中采用《输气管道工程设计规范》“以控制管道自身的安全性为原则”的原则进行管道强度计算,为保证规范执行的连续性,线路选择则按照《城镇燃气设计规范》5.3.2条高压A级管道与建、构筑物之间6米的水平净距的规定进行。这样,两本规范并用,不仅为在城区选择超高压天然气管线路由提供了可行性,而且,采用“以控制管道自身的安全性为原则”的原则,从设计上也保证了在城区敷设超高压管线的安全可靠性。同时,开创了在城区敷设超高压天然气管线的先例,为今后同类型的工程设计树立了典范。
  (一)安装顶管设备
  顶管采用型钢结构,其安装的标准应遵循以下规定:两导轨等高、平行、顺直,保持管道设计坡度同其纵坡度一致;顶管安装中允许的偏差为两轨内距在1毫米左右,顶面高程在3毫米左右,轴线位置在3毫米左右;顶管的安装应十分牢固,在使用中形成的位移,应进行及时的校正。比如城镇超高压天然气管道的水力计算问题、应力计算问题、压力试验过程中管道的加固问题、管线通过不良工程地质地段的稳管防护措施问题等。在工程配合和质量跟踪过程中,还会有一些新的问题出现。
  (二)安装千斤顶油泵
  在支架上固定千斤顶,对称于管线中心的垂直,并以管道中心的垂直线为力的作用点;千斤顶的布置应对称,其轴线同管中心的轴线相一致;油泵的安装及运行应同具体的规范要求相符合;在顶管开始时,油泵的设置应匹配与千斤顶,并配备有备用的油泵,待油泵安装完毕后,即可进行试运转;刚进行时,保持缓慢,待其接触的部位密合时,在实施正常速度的顶进;在顶进的过程中若存在油压突然升高的现象,顶进应立即停止,对其原因进行检查,待处理之后再实施继续的顶进;千斤顶的活塞在退出时,速度不得过快,油压不得过大。
  (三)顶铁的安装及使用
  顶铁在安装时,应保证其轴线同管道轴线对称平行,顶铁之间和顶管与顶铁之间不留有油污和泥土;顶铁通管口间先通过缓冲材料来加以沉淀,当其顶力同管节允许的抗压强度相接近时,应在管端增加环开型或U型顶铁;在实施顶进时,操作人员不得停留于顶铁的后侧或上方,并应对顶的运行状态进行随时的观察。
  (四)主管道的穿越施工
  当套管穿越及穿越主管段检测补口补伤合格之后,运用挖掘机,依据穿越管道长度挖出主观的穿越发送沟,并使其同操作坑相连接。套管底部标高应略高于管沟沟底标高,从而便于主管的连头及穿越;在主管道的前端焊以托管头,接收坑一段挂以低锚,并进行卷场机的安装;依据设计要求安装塑料滑块于穿越管道上;运用吊管机将主管放进沟底,并用钢丝绳牵引管头,以带动主管道进行套管的穿越;主管线拖入套管预定位置之后,将托管头切下;整个穿越合格之后,封堵位置的管线采用8mm厚的胶皮进行包裹,用水泥砂浆、红砖对管口进行砌筑封堵,用C20混凝土对其外表面进行厚度在25毫米的抹面,并依据设计要求来对排气检查管加以安装。
  三、长输管线顶管穿越施工技术的实施要点
  在开始顶进之前,应进行仔细的检查,当各项条件都确认具备时,即可实施顶进;在封门的拆除时,应先对内侧的临时封门加以拆除,随再对其他封堵测试进行拆除,待土中顶管稳定时,应立即将顶管顶入土层;钢套管在开始顶进的范围在5m到10m之间时,允许的偏差:高程为3毫米以内,轴线位置为三毫米,当偏差超出时,应采取积极的纠正措施;工作坑中套管两端的露出高度应在半米以上,且不应存在接口;在实施套管顶管的过程当中,套管的高程和中心测量为顶进一节,进行一次测量,并随时对偏差加以纠正;在管道顶进中如存在管道前方有障碍物、后背墙严重变形、管道扭曲等现象时,应暂停工作,进行及时的处理;在管线穿越施工中,应在管子固定绝缘支撑架,以对防腐层进行保护;干线管道应同穿越套管保持同心,将偏差控制在允许范围内。
  总论
  顶管穿越施工技术促进了长输管线项目施工的有效进行,为其无拆卸施工提供了可能。掌握顶管穿越施工技术的实施办法和注意事项,并加以合理的运作,以使其在长输管线工程发挥应用的作用,最终实现长输管线工程的长足发展。
  


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