4)人工挖土法。先挖工作坑,將管子放到工作坑內(nèi)千斤頂?shù)那懊妫嗽诠艿赖淖钋岸送谕?,為管子開路。挖出的土從管內(nèi)運至管外,再吊到地面運走。挖一段后,搖動千斤頂頂管。設(shè)備布置與操作情況,見圖9-5。
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a.開挖工作坑。工作坑平面尺寸根據(jù)管徑大小、管節(jié)長度、操作機具、出土方式及后座墻厚度等而定。一般可按以下考慮:
(a)工作坑寬度:
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式中 D1——管外徑(m);
b——管外側(cè)操作空間。根據(jù)管徑大小及操作工具而定,一般為1.2~1.6m(用長撬棍為1.6m,短撬棍1.2m);
c——撐板厚度,一般取0.2m。
(b)工作坑長度:
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式中 l1——管節(jié)長度(2m、4m等);
l2——頂鎬機長度(0.9~1.1m);
l3——后背墻厚度(包括后背立板、后背方木、后背頂鐵),約1m左右;
l4——穩(wěn)管時,前一節(jié)已頂進(jìn)管子留在軌道上的最小長度,一般為0.3~0.5m:
l5——管尾出土所留的工作長度,根據(jù)出土工具而定。用小鐵車為0.6m,用手推車為1.2m;
l6——調(diào)頭頂進(jìn)時的附加長度。
(c)工作坑深度。由設(shè)計管底標(biāo)高、頂管的基礎(chǔ)、軌道等綜合尺寸而定:
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式中 H——工作坑深度(m);
h1——設(shè)計管底標(biāo)高(m);
h2——軌道高度(m);
h3——混凝土基礎(chǔ)厚度(m);
h4——套管外壁至燃?xì)夤艿劳獗陂g的距離(m)。
b.后靠墻。因后靠墻要受頂管過程中的最大反力,故應(yīng)有足夠的堅固性、穩(wěn)定性。原土后靠墻的許可頂力值,可由土壓力公式計算決定。原土應(yīng)有足夠的高度、寬度和長度,一般長度不應(yīng)小于7m(工作坑后靠墻附近的管溝不要開挖),以保證有可靠的穩(wěn)定性。為了降低頂力壓強并均勻地傳遞給后靠墻面上,一般多在原土表面加設(shè)木板、方木(或槽鋼與厚鋼板)、頂鐵等。
c.平基與導(dǎo)軌。這是為了保證管子按要求的方向前進(jìn)而設(shè)置的。
當(dāng)坑底無地下水時,可將工作坑的底層平整夯實,敷設(shè)方木,在方木上直接鋪設(shè)鐵軌。
當(dāng)?shù)叵滤^高,土質(zhì)不好時,可先在平基下面作一定深度和寬度的卵石盲溝,通住集水水井,再作混凝土方木平基?;炷敛捎肅15或C20。如圖9-6所示。鐵軌一般用18kg輕便鐵軌,大管徑時應(yīng)用重軌(32kg),因為大管徑時輕便鐵軌容易產(chǎn)生較大的撓度,致使兩節(jié)管對口困難。
導(dǎo)軌是起定向作用的,導(dǎo)軌安裝必須符合管道中線、標(biāo)高、坡度的要求。導(dǎo)軌安裝后,要進(jìn)行六點(軌前、軌中、軌尾的左右各一點)的驗收,并在穩(wěn)第一節(jié)管子后測量負(fù)載后的變化,并加以校正。
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導(dǎo)軌間距(上部的凈距),如圖9-7所示,可按下式計算:
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式中 A——導(dǎo)軌上部的凈距(mm);
D——管內(nèi)徑(mm);
h——導(dǎo)軌高度(mm);
t——管壁厚度(mm);
c——預(yù)留空隙高度(mm)。
導(dǎo)軌中心至中心間距:當(dāng)采用鐵軌時,A0=A+a(mm);當(dāng)采用18kg輕便鐵軌(軌高為90mm)和c=10mm時,為A=
d.機械設(shè)備
千斤頂,應(yīng)采用起重量大,頂桿長度長的電動油壓式千斤頂。按頂力計算出的總頂力選用1臺或數(shù)臺千斤頂。
卷揚機:下管及水平、垂直運土用各1臺。
搖鎬機:單排串聯(lián),搖動千斤頂,包括液壓泵及動力設(shè)備。
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導(dǎo)軌:長4m與長1m各2根。
頂鐵:是傳遞千斤頂頂力的工具,應(yīng)配備成套,可用工字鋼或鋼管。變壓器:24~32V、500~1000W 1臺,用于低壓照明。
e.頂管與管前挖土。準(zhǔn)備工作就緒后,往工作坑中下管,安裝在軌道上。頂進(jìn)時,先使千斤頂頂頭伸出使管子入土。當(dāng)頂頭仲至極限后,千斤頂回程,插入頂鐵,再次頂管。如此反復(fù)進(jìn)行一節(jié)管子頂完后,再放第二節(jié)管子,并與第一節(jié)管子連接后,再繼續(xù)頂管。
在無水的土中挖土,可先挖下面。管前150mm以外的土要隨挖隨找周邊,管前250mm以外的土可先挖成錐體。當(dāng)土中有水時,應(yīng)由目往下挖。防止下面的土成為稀泥,并應(yīng)及時用小車出土。