复杂管线环境下顶管法施工在智慧城市建设中的应用.pdf
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1、d o i:1 0.3 9 6 3/j.i s s n.1 6 7 4-6 0 6 6.2 0 2 3.0 5.0 2 8复杂管线环境下顶管法施工在智慧城市建设中的应用肖 敏(亳州市重点工程建设管理服务中心,亳州2 3 6 8 0 0)摘 要:顶管法可以精准地控制顶管设备的位置和方向,避免对周围环境和管线的损坏,提高了施工的精度和可控性,在智慧城市建设中具有十分重要的作用。该文以汤逊湖污水处理厂尾水排江工程为研究背景,在分析施工场区地质条件的基础上,对顶管设备进行选型,并对顶管顶进力、中继间、管道抗浮稳定性进行设计计算,研究顶管法的施工工艺。关键词:顶管法施工;智慧城市建设;施工技术;顶进力计
2、算A p p l i c a t i o no fP i p eJ a c k i n gM e t h o d i nC o m p l e xP i p e l i n eE n v i r o n m e n t i nS m a r tC i t yC o n s t r u c t i o nX I A OM i n(B o z h o uK e yE n g i n e e r i n gC o n s t r u c t i o nM a n a g e m e n tS e r v i c eC e n t e r,B o z h o u2 3 6 8 0 0,C h i n
3、a)A b s t r a c t:T h ep i p e j a c k i n gm e t h o dc a na c c u r a t e l y c o n t r o l t h ep o s i t i o na n dd i r e c t i o no f t h ep i p e j a c k i n ge q u i p m e n t,a-v o i dd a m a g e t o t h e s u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n t a n dp i p e l i n e s,i m p r o v e t h e
4、 a c c u r a c ya n dc o n t r o l l a b i l i t yo f c o n s t r u c t i o n,a n dp l a yav e r y i m p o r t a n t r o l e i nt h ec o n s t r u c t i o no f s m a r t c i t i e s.T h i sa r t i c l e t a k e s t h e t a i lw a t e rd i s c h a r g ep r o j e c t o fT a n-g x u nL a k eS e w a g e
5、T r e a t m e n tP l a n t a s t h e r e s e a r c hb a c k g r o u n d.B a s e do n t h e a n a l y s i s o f t h eg e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f t h ec o n s t r u c t i o ns i t e,t h es e l e c t i o no fp i p e j a c k i n ge q u i p m e n t i sc a r r i e do u t,a n dt h e j a c k
6、 i n gf o r c e,i n t e r m e d i a t e j a c k i n gs t a-t i o n,a n dp i p e l i n ea n t i f l o a t i n gs t a b i l i t ya r ed e s i g n e da n dc a l c u l a t e d.T h e c o n s t r u c t i o np r o c e s so f t h ep i p e j a c k i n gm e t h o di ss t u d i e d.K e yw o r d s:p i p e j a c
7、 k i n gm e t h o d;s m a r t c i t y c o n s t r u c t i o n;c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y;c a l c u l a t i o no f j a c k i n g f o r c e收稿日期:2 0 2 3-0 9-0 5.作者简介:肖 敏(1 9 9 0-),工程师.E-m a i l:7 6 4 0 2 5 2 9 3q q.c o m随着城市化进程的快速发展,智慧城市建设在地下综合管廊建设、地下管线改造、城市供水管网建设、城市燃气管道建设等方面得到了快速发展,城市
8、地下空间的管线网络越来越复杂,传统的开挖施工方式往往需要大面积的地面掘进,给城市交通和居民生活带来极大的不便和干扰1。顶管法作为一种非开挖施工技术,可以最大限度地减少对地表和现有管道的破坏,大大减少了对交通和环境的影响,可以实现地下管道的快速建设和优化,提高施工效率和安全性,提高管网设施的可持续发展水平2-5。因此,研究顶管法施工在智慧城市建设中的应用对于推动城市管网设施的建设和升级具有重要意义。1 工程概况汤逊湖污水处理厂尾水排江工程为智慧城市水网工程建设的重要内容,主要为削减污水处理厂尾水入湖污染,新建尾水排江管道将尾水从污水处理厂排至东港,再转至巡司河后入江。工程范围起点为汤逊湖污水处理
9、厂,途经滨湖路、武大园路、华师园北路、华师园一路、华师园路、汤逊湖,止点为东港,起止桩号为K 0+1 4 4.2 1K 1 1+0 4 7.7 3,全长约1 0.8k m。线路主要分为陆地段和穿湖段,全线管道施工以顶管方式为主。陆地段含少量明挖段,陆地段采用双排D N 12 4 02 0mm焊接钢管顶进,总长约7.0 6k m;穿湖段采用D 40 0 0钢筋混凝土管顶进,总长约3.7 7k m。全线共4 3座竖井均采用沉井法施工。陆地段竖井编号W 1611建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第5期(W 2合并:K 0+1 4 8.6)1#(K 6+5 1 4.1 7 2)、4#(K 1 0
10、+2 8 7.9 9)W 4 5(K 1 1+0 4 7.7 3),井深约5.8 1 6.6m,管埋深大约7 1 1m;穿湖段竖井编号1#(K 6+5 1 4.1 7 2)4#(K 1 0+2 8 7.9 9),井深约1 9.62 5.2m,顶管埋深9.2 1 7.2m。项目主要包括顶管施工、沉井施工、电气及自控设备安装,主要工程量如表1所示。表1 顶管施工主要工程量工程类型名称规格单位数量备注沉井施工工作井1 0m6m座1 6工作井 8m座8接收井1 4m6m座1 2接收井 6m座9工作井 1 3m座3工作井 8m座1陆地段穿湖段顶管施工焊接钢管D 12 4 0mm2mmm1 41 9 6双
11、排、顶管实施钢承口式钢筋混凝土管D 40 0 0m37 7 4顶管实施P E管D 14 0 0m75 4 8双排中继间个4 0防护工程素混凝土咬合桩 1.2m根1 4 2单根桩长1 72 5.6m双向水泥搅拌桩 0.6mm54 8 0拉森钢板桩单根长1 2mm4 4延米2 场区工程地质条件工程场区内由上而下主要由7个单元层构成:第一单元层为人工填土(含现状道路及路基)及湖积淤泥层;第二单元层为一般黏性土、淤泥质土层;第三单元层为老黏性土、老黏性土夹碎石以及黏质砂、砾卵石层;第四单元层为红黏土及红黏土夹碎石;第五单元层为泥质粉砂岩、角砾岩;第六单元层为灰岩;第七单元层为炭质泥岩、灰岩等。3 顶管
12、机械设备的选型穿湖段采用D 40 0 0mm钢筋混凝土顶管,顶管内径4.0m、外径4.8m,共分3段顶进,顶进长度分别为7 2 5m、15 4 0m、15 0 9m,设工作井、接收井共4座,1#、3#、4#为始发竖井,平面净尺寸为 1 3m,2#接收竖井平面净尺寸为 8m。1#(K 6+5 1 4.1 7 2)2#(K 7+2 3 8.5 4 7)井段:顶管穿越地层上软下硬,管道上部主要分布有粉质黏土夹粉土、黏质中细砂,底部主要为强风化、中风化泥岩。3#(K 8+7 7 8.6 6 3)2#(K 7+2 3 8.5 4 7)井段:顶管穿越地层3#(K 8+7 7 8.6 6 3)K 8+3 2
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