玻璃钢夹砂顶管介绍(200905)

玻璃钢夹砂顶管介绍玻璃钢夹砂顶管介绍武汉理工大学陈建中2009年5月2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍大纲n顶管施工技术与玻璃钢夹砂顶管n两个典型的玻璃钢夹砂顶管工程介绍n广州南洲路污水主干管顶管工程n长江引水三期富长路顶管工程n顶管工程设计n结语玻璃钢夹砂顶管介绍顶管施工技术是一种非开挖地下管道施工方法，这种施工方法能很方便的穿越公路、铁路、房屋、河流等铺设地下管道，并且污染小，对交通影响小，开挖土方少，机械化程度高，被认为是一种现代化的管道铺设方法，越来越多的地下管道工程采用这一施工方法。工作坑接收坑建筑物n顶管施工技术顶管施工技术与玻璃钢夹砂顶管2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍人工开挖式顶管2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍泥水平衡式顶管2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍土压平衡式顶管2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n三种顶管方式比较：n1）从设备造价、施工难易程度来看，人工开挖设备造价最低施工最简单最方便，土压平衡次之，泥水平衡最高，国产的一套2000mm泥水平衡顶管设备一般在100万左右，2000mm土压平衡顶管设备一般在80万左右；n2）从施工进度来看，泥水平衡最快，土压平衡次之，人工开挖最慢；n3）泥水平衡和土压平衡的施工安全性比人工开挖高许多，但对于障碍物的处理能力没有人工开挖好；n4）大口径一般用土压平衡较好，小口径一般用泥水平衡较好；n5）土压平衡的土质适用范围最广，含有卵石或含水量很低的粘土或者浅砂土中均不宜采用泥水平衡，而优先考虑土压平衡；n6）就施工费用而言，人工开挖最低，土压平衡次之，泥水平衡最高，人工开挖2000mm的顶管施工费用一般在1500元每米左右，土压平衡顶管的施工费用一般在2000元每米左右，泥水平衡顶管的施工费用一般在2500元每米左右。2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n玻璃钢夹砂管道n以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料，采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺或连续缠绕工艺方法制成的管道。n在给排水工程中显著特点：n耐腐蚀使用寿命长，长期性能好n轻质高强，力学性能好n内壁光滑，水力性能好2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍玻璃钢夹砂顶管玻璃钢夹砂管道顶管施工技术2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍图2-7玻璃钢夹砂顶管交错铺层设计图3单向玻纤布增强管端与管身交错铺层设计2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n玻璃钢夹砂顶管在设计生产制造以及原材料要求等方面与一般普通的开挖用玻璃钢夹砂管道不同n玻璃钢夹砂顶管除了具有玻璃钢夹砂管道和顶管施工技术的所有优势外，还有以下显著特点：n顶力小；n软土地基不易沉头；n易纠偏；n施工效率高；2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n正因为玻璃钢夹砂顶管具有很多显著的优势，在市政给排水工程中应用的越来越广泛：n1999年西安护城河顶管工程n2000年湖南长沙一污扩建排污重点工程n2002年沈阳崇山路排水改造工程n2003～2004年广州南洲路污水主干管工程n2005年长江引水三期富长路顶管工程n2005～2007年上海大口径玻璃钢夹砂顶管试验与应用（铜川路和罗港巷）n2006～2007年西安三环玻璃钢夹砂顶管工程n…………2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍广州南洲路污水主干管顶管n广州南洲路污水主干管顶管工程地质状况非常复杂，主要以淤泥层、淤泥质细砂层、人工填土、粉质粘土、淤泥质粘土等土质为主。该岩土工程详细勘察报告的结论认为其地质成分复杂，结构松散，工程性质差或极差。此外，地下水位高且水量大。经过有关专家反复论证，将原来设计的DN3000、DN2600的混凝土管道分别改用DN2500、DN2270的玻璃钢夹砂顶管，并采用泥水平衡式顶管施工方法。为了确保施工质量并验证玻璃钢夹砂顶管的可靠性，决定采用DN2270的玻璃钢夹砂顶管在广州大道－南环高速公路的W3-W4段作为试验段进行施工试验。2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n该试验段的管道全长108米，管道内径为2270mm。泥水平衡式顶管设备是由日本引进的偏压破碎型泥水平衡式顶管机（UNCLEMOLE）TCC2000。沿线地质为淤泥质沙砾土，而且地下水位较高。试验段工程于2003年8月18日下午工具管开顶，9月5日工具管准确进入预定的接收井，试验段取得了圆满的成功。在试验段成功的基础上，其它各标段也相继开工，整个工程全场约5公里，于2004年4月全部完工。管道埋深为7m～12m。n武汉理工大学玻璃钢夹砂顶管监测组先后共派出了10名工作人员对该工程的试验段进行了全程监测,历时20余天,对玻璃钢夹砂顶管的全程顶力、轴向应变、环向应变、纠偏、回弹、土压力、水压力等情况进行了详尽监测，采集了340多万个实验数据,其中大约有40万左右有效数据,获得了大量有关玻璃钢夹砂顶管的关键性问题技术资料。2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n这是国内首次在泥水平衡式顶管中采用大口径玻璃钢夹砂管道，并获得成功；n创造了大口径玻璃钢夹砂顶管的国内单坑顶进速度的最高记录：其中，DN2500(外径DN2640)玻璃钢夹砂顶管日顶进最高达69m；n创玻璃钢夹砂顶管单坑顶进长度国内记录，其中DN2270(外径DN2400)单坑顶进236m；n创造了国内大口经玻璃钢夹砂顶管的单项工程最长距离，该工程全长约5km，其中DN2500玻璃钢顶管全长2735m；DN2270玻璃钢顶管全长为2145m2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍长江引水三期富长路顶管工程n上海市原水股份有限公司和上海市政工程设计研究院第二分院在长江引水三期输水管道工程中，将穿越富长路20#～21#顶管列为试验段，专题进行玻璃钢夹砂管的顶管施工工艺及管材研究。n试验段管道总长度为90m，管内径为2300mm，管节长度为4m，管顶覆土为6.5m～7m，管道工作压力0.6MPa，管道穿越的土层为粉质粘土及粉砂土层。试验段由武汉理工大学进行了全程监测，监测项目包括玻璃钢夹砂管顶力、套环应变、管轴向应变、管环向应变、管径向变形、管土接触压力、接头偏转等。n整个试验段从2005年11月29日开始，于12月5日凌晨结束，该工程取得了圆满成功。2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n本工程有两个重要的创新点：n玻璃钢夹砂管道与玻璃钢连接套环一体化的设计制造工艺技术首次获得成功；n玻璃钢夹砂顶管在供水管道顶管施工首次实施并获得成功应用。2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月2008年2月玻璃钢夹砂顶管介绍顶管工程设计n顶力设计n工作坑和接收坑设计（包括进出洞口处理）n顶进系统设计（顶管机、导轨、后靠背、千斤顶、中继间等）n管材设计n注浆减阻系统可参考CECS246:2008《给水排水工程顶管技术规程》玻璃钢夹砂顶管介绍玻璃钢夹砂顶管设计n管径（流量）n壁厚铺层（顶力、埋深、内压力）n管长（经济性，一般3m）n接头设计n特殊情况处理2009年5月可参考GB/T21492-2008《玻璃纤维增强塑料顶管》玻璃钢夹砂顶管介绍顶力计算n顶管施工的顶力计算方法比较多，但由于地质条件的复杂、多变等不确定因素，给出一个统一的顶力计算公式很困难，一般采用施工经验公式，如没有施工经验公式，可以按下面的方法进行估算：01011FFFFDPfLp=+=+顶力F迎面阻力F0摩擦力F1压力p2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍n玻璃钢夹砂顶管与其周围土层的摩擦系数（无注浆减阻时）土类湿干粘土、粘质粉土0.05～0.100.15～0.20砂土、砂质粉土0.10～0.150.20～0.252009年5月接头玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月接头设计是玻璃钢夹砂顶管设计中的关键，可参考我们的以下专利：专利号专利名称1200720083492.0具有外凸式连接套环的玻璃钢夹砂顶管2200410012786.5玻璃钢夹砂顶管中继间接力顶进施工工艺及其中继间装置3200420017223.0玻璃钢夹砂压力顶管4200420017224.5玻璃钢夹砂顶管5200520096082.0具有玻璃钢连接套环功能的玻璃钢夹砂顶管2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月特殊情况的处理玻璃钢夹砂顶管介绍接头偏转较大或小的管材损伤：内支撑较大的损伤：内壁糊制加强2009年5月结语n顶管施工技术已经有100多年的历史了，广泛应用于国内外的各类地下管道工程中，已经是一种非常成熟的施工方法!n玻璃钢夹砂管道是一种各方面性能都非常优良的管材，将其用于顶管施工具有传统顶管管材无法比拟的优势！n玻璃钢夹砂顶管已经在广州、上海、西安等城市广泛应用，并取得了巨大的成功！2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍2009年5月玻璃钢夹砂顶管介绍