摘要：排水管道是城市基础设施建设中不可或缺的一个部分，随着城市化进程的加快，人们对于生活环境也有了一定的要求，人们生活生产中的用水渠道就是水管道，因此我们一定要保证排水管道的施工质量。顶管技术近年来被普遍使用于排水管道施工中,顶管技术不仅能给便利于排水管道的建设,还可以让排水管道的施工质量得到保障。顶管动工技术不管在动工质量还是动工资金上都拥有优秀的先进性与优越性。
关键词：排水管道；顶管施工；技术探讨
顶管动工技术是化学工艺与冶金工艺、地质工艺与电子工艺综合在同个仪器中，是把多个学科综合在一起的工艺，一般在工程建设里。运用顶管工艺的优点是：对路面破坏较小，因为顶管技术不需要开挖路面，只需地下操纵即可达到管道修理与维护，都市面貌也不因此而遭到破坏，且污染也相对较小，社会效果较高，很多管道施工队都可以采用该技术。
1、顶管动工技术概述
1.1顶管施工技术原理
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，顶管施工能够穿越公路、铁路、河流、地面建筑等难以进行管道施工的地段，但是不需要挖开表层地面。顶管施工技术主要借助于主顶油缸与管道间中继间等的推力，一般是把工具管或是掘进机由工作井内通过土层直接推动到接收井内而吊起。顶管法施工技术是垂直挖两个工作井，分别是始发井和到达井，完成地下管道的安装施工需要依据顶推设施或掘进机在下面把管道连接两工作坑。而顶管法所运用的施工设施包括的顶进设施、掘进机、中继环、工程管、排土设施等。施工期间，顶进设施会把管道压进土层之中，接着挖出泥土，将管道依次顶入，中继环连接相邻两段的作用。
1.2顶管施工方法
在顶管施工过程中使用的方法，可以分为三种顶进工法。分别是：人工开放式顶进工法，它又细分为手掘式与挤压式。泥水平衡封闭式顶进工法，它细分为网格水冲式与刀盘掘进式。最后一种是土压平衡封闭式顶进工法，它分为单刀盘式与多刀盘式。
手挖式顶管的动工的适用区域是通常是黏性、砂性或是硬质泥岩土层，且没有地下水的作用，管径在1000到3000之间排水设施。还用手挖式顶管法施工的优点是具有顶管施工的所有优点，工作时占地面积小，并且设备简单、技术难度低、易于推广。缺点为，该施工手段对地质条件不一样的类型有较大的约束性，若顶进面的土压不均衡，极易出现塌方。工作量比较大，施工的进展比较慢。土压平衡式顶管施工法是适用于勤土、粉质砂土等土层，运用这种技术施工，是使用大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面进行切削，这样掘进面积不大，并且这种方式便捷，不需要人工进入井底，并且对施工管道周边地区的土地扰动不大，能够保证正常动工安全性。
让泥水平稳的顶管施工手段需要运用特别的机器展开施工，这种机器叫做泥水均衡顶管机。它在施工时需要进水管提供泥水给顶管机刀盘后的泥水舱，而这种泥水要有固定搭配的比重、黏度、一定压力的粘土还要混合着水和其他需要的添加剂，使一层泥膜覆盖在顶管机挖掘面上，泥水舱内泥水的作用是为了平衡挖掘面上的土压力和地下水压力，同时又是通过排泥管把顶管机刀盘切削下来的土砂变成泥水输送到基坑地面上的一种方法。其实和土压均衡式顶管施工方法有很多相像的地方，泥水均衡式顶管施工方法可以有效的平衡地下水，是在面对淤泥或者流砂地层很有效的解决方案。
需要使用土压均衡顶管机来展开工作。土压均衡顶管机是从土压均衡盾构机而演变过来的，它均衡原理与盾构一样。与水泥顶管动工相对照，它的最大的特征就是释放出来的土或是泥浆是不需要二次处理的，它的特点是对土体扰动小、地面和建筑的沉降较小。如果土压平衡封闭式顶进工法按照刀盘的数量来分，可以分成单刀盘式或是多刀盘式。其中单刀盘式拥有广泛的适应性、极致可靠性和先进的技术性。而多刀盘式的优点就是非常适用于软土。
2、排水管道中的顶管动工技术
2.1工作井与其设置
在工作井挖掘以前必须要展开放线测量，顶进动工的规定线就是开展放线测量中的中心线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管道线路是由现场地形与动工设备确定工作坑开掘位置，这些因素是由于尽量降低挖掘天方的多少，而且也确保排水通与工作坑的安全性。中线桩需要钉在工作井的两侧，中线桩的作用是为避免出现的塌土埋桩问题，中线桩一定要和坑边的距离一定要大于150cm。施工材料尺寸与工作坑规格尺寸要相对应，正常来说工作坑的大小就是每节管道的大小、千斤顶的大小、背后所占比的工作坑大小、顶入管在导轨上最小的位置、出土所需的工作范围大小相加之和。宽度为排水管的外径大小、木撑板厚度的2倍、排水沟与集水井宽的两倍、管道两边的操作地方相加之和。管道的施工顶中所需要的导向设施，该导向设施称为导轨，导轨安装最为重要的是让中线、高度、坡度和设计要求相符合，管道类别确保采用何种导轨，一般小管动工通常会运用轻导轨，标准要18千克每米，大管在施工时会运用32千克每米重导轨。且在枕木上稳固导轨，要钉距控制在8.5cm。在装设导轨的期间，导轨高度偏差和中线位移都需要限制在3毫米以内，这样才可以确保顶管动工期间，管道进出畅通。
工作井分为顶进井与接收井。放置全部顶进设施的地方为顶进井，其也是顶管的掘进机出发地，是接收了主顶油缸推动力的所有反作用力的地方，让工具管派出、下管节、挖的土砂运输、原料设施的吊装、操作工作人员的出进等应用。在顶进井里，需要装设主顶的千斤顶、顶铁、基坑上的导轨、在洞口的止水圈与照明装备与井内的排水设施等。而顶进井地表，需要设置行车或是其他类别的起吊运输设施。接收井对比工作井来讲，布置比较简单，接收井是接收顶管机或工具管的场所。
2.2顶进工作井里面的装设
井内装设有前止水墙、后座墙、排水井与基础底板。其中前止水墙上要装设有洞口止水圈，这是因为地下水土与顶管减少润滑泥浆出现流失。局部后座要有一定的抗压性，这样才可以承受住主顶千斤顶最强力度。在该工作井内，还需设置工具管、环状顶铁、弧状顶铁、基坑性导轨、主顶的千斤顶加上千斤顶架。其中，主顶的千斤顶与其顶架的装设特别重要，由于主顶的千斤顶协力的运用点会造成初始顶进出现问题。
2.3土压力控制
在顶进期间，顶管机的一个压力存在土仓里，我们把掌控土压力叫做P，当P<顶管机所在的土层其主动土压力为PA时，土就会自动涌向顶管机的土仓，这是因为螺旋输送机送出土体积>顶管机前进期间理论送土的体积所导致的，从而地面会出现沉降。 反之，若当控制的泥水力P>顶机所在土层被迫承受的土压力PP时，其由于送土过少而造成的土的过剩，从而地面就肯出现隆起。
因为顶管的向前推动，会使刀盘前的土压力不断增大，一直到土压力大于控制土压力，顶管将停止推进，刀架回缩，切削土量也会随之减少。我们需要调节顶管的推进速度，使速度与排土量相符，才可以保证土压力在恒定值。然而，这只是最理想的状态，在实际的推进过程中，排土速度与推进速度肯定不能保持一致，所以要在操作上呈现出间接式的推进。
2.4地面起吊设备
门第行车是最为经常使用的地面起吊设备，不同吨位的行车对应着不同的管道口径，门式行车虽然比较难以转移，但是它操作较为简单，并且可靠性也很高。除此之外，其他比较常用的地面起吊设备还包括履带式起重机和汽车式起重机。相对于门第行车的转移时拆装难度较大，这两种设备操作起来更加简单，而且转移时也很便捷。
2.5顶管偏差的测量与校正
顶管施工的过程中，一般程序是每顶进1m，就要测量标高和中心线一次。如果发现l偏差，不仅要及时校正，更应在每顶进一个行程后，就正式测量校正一次。最普遍使用的测量管道的左右偏差的测量装置是经纬仪和水准仪经纬仪，测量管道的高低偏差使用水准仪。在机械式顶管中，激光经纬仪使用较广，激光经纬仪即在普通经纬仪上加装一个激光发射器，将激光束打在掘进机的光靶上，可根据观察光靶上光点的位置能判断管的上下和左右偏差。一旦管的偏差超过允许值时，应根据实际情况采用适宜方法进行校正。顶进时，一定要加强第一节管道顶进质量控制，使起顶误差减少，因此导向轨、千斤顶受力点、管底滑道、管侧超挖必须严格按照施工要求进行。
参考文献:
[1]秦勇.市政道路排水管道顶管法施工技术[J].工程技术，2015.23.116
[2]孟丽娜.排水管道顶管施工技术探析[J].科技创新与应用，2016
论文作者:韦礼仕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/8
标签：顶管论文; 管道论文; 泥水论文; 导轨论文; 工作论文; 千斤顶论文; 设施论文; 《防护工程》2018年第3期论文;