顶管施工技术在通信电缆管道施工中的应用

发表时间:2021/3/15   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:王俊林 赵娜娜
[导读] 摘要:随着社会的发展,近些年我国的通信施工建设出现了前所未有的大好局面,对于通信电缆的施工来说,很多施工问题都需要借助顶管通信施工技术来解决。
        中国铁塔股份有限公司河源市分公司
        摘要:随着社会的发展,近些年我国的通信施工建设出现了前所未有的大好局面,对于通信电缆的施工来说,很多施工问题都需要借助顶管通信施工技术来解决。通信电缆工程在建造、维修的时候需要挖沟、排水,铺设管线等,顶管施工技术由于工程量小,环境破坏程度低,工程造价低等优势,已经成为通信电缆工程施工的技术首选。本文对顶管施工技术在通信电缆管道施工中的应用进行了探讨,希望能为业界同行提供参考。
        关键词:顶管施工技术;通信电缆;管道施工;
        引言
        在顶管施工中主要是借助顶进设备的推力,其中包括主顶油缸、管道间的推力,从而可以在管道的行进中克服土壤的摩擦力,按照预先设计的要求,将管道送入土中,对管道进行埋设。顶管通信施工作为盾构施工技术后发展的一种地下管道施工方法,在进行管道铺设时不需要开挖面层,就能够有效穿越公路、铁路、河流以及建筑物完成地下管线铺设作业。顶管施工技术在我国的起步时间相对较晚,但是在这些年的发展过程中,顶管技术在我国得到了蓬勃发展,目前其施工技术已经达到了国际领先水平。而现在,随着我国经济的发展,尤其是城镇化的加快,为了防止破坏交通,减少对于施工地点土壤的破坏,顶管技术广泛的应用优势必然使其获得更大的发展空间。但是目前由于施工人员的缺失,施工水平有待提高。
        一、顶管施工技术简介
        当前,顶管结构中主要有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压力平衡理论。气压平衡分为总气压平衡和局部气压平衡。总气压平衡是在恒定压力下用空气填充管道或挖掘表面,并利用该压力平衡地下水压力。局部气压平衡仅在挖进机的土箱中充满一定量的空气,以平衡地下水压力并在开挖面排出地下水。
        泥水平衡理论是一种管道推进方法,它使用一定数量的粘土和一定密度的泥水来填充集水箱的泥浆箱并对其施加一定的压力,以平衡地下水压力和土压力。
        土压力平衡理论是一种高层管理理论,它平衡了安装钻孔机的土壤压力、土壤层的地下水压力与钻孔机基础内部的土壤压力之间的平衡。从发展趋势的观点出发,根据土压力平衡理论进行设计,综合考虑应用范围、施工过程中排出的泥浆的易处理性、集管箱的设备成本。
        二、通信电缆管道工程建设中的管网布局
        通信电缆项目作为与人们生活质量有关的民生工程,具有一定的使用范围和使用寿命,因此需要考虑多种因素,以确保项目的建设满足社会发展的需要,并且不影响人们的正常生活。用于通信电缆建设的管道网络的特征包括:(1)难以标记的管道位置,在施工过程中,发现城市地区特别是老城区,各种管道网络密集相交和重叠,重建导致许多管道位置不清楚,标记很困难,这是新建建筑的主要障碍;(2)重复性很多,并且多种因素的影响使构建通信电缆非常困难,有些铺设管道网络未能考虑城市发展的实际需求。经常发生返工和重新施工的现象,导致位于不同深度的相同位置继续填充相似功能的管线。
        三、顶管通信施工与传统开槽埋管施工
        在某些建筑环境中,例如需要穿越河流的管道、结构密集的区域以及遇到不可避免的建筑物的施工场地,可以通过顶管通信施工来实现。与传统的开槽埋入式管道结构相比,顶管施工的技术优势在于:(1)沟开挖的土壤量少;(2)施工人员的数量少于开槽埋地的管道施工方式;(3)与槽式施工相比,顶管施工污染少,施工文明度高;(4)施工期短于槽式施工,而且成本较低。
        与开槽埋管式管道施工相比,顶管施工有着以下缺点:(1)如果曲率半径较小,并且有许多地下管线紧密相交,将难以施工;(2)较软的土壤层更容易出现偏差,这样的偏斜在纠正时会更加困难,管道易出现沉降不均;(3)如果在推进过程中发生故障,可能难以解决;(4)在浅土条件下,顶管施工经济性较差。
        根据不同的土壤质量、不同的施工条件以及不同的要求选择正确的管道推进方法,只有这样才能事半功倍。相反则可能会引起顶管结构的问题,导致顶管结构的故障,从而给工程造成巨大的损失。
        四、顶管施工技术的具体应用
        (1)开挖井和接收井的计算和布置参考计算公式如下:
        其中:B-工作井的底部开挖宽度;L-工作竖井的底部开挖长度。
        (2)科学计算总推力的反力:
        科学计算地下管线的建设能力非常重要。为了确保推进工程施工期间的施工质量,通常必须将其放置在混凝土墙上,以使圆柱推进力的反向力作用在工程后面的土壤上并将其均匀分散。承重墙必须能够完全承受气缸推压力的全部反作用力。总推力的反作用力的参考计算公式如:
 
        式中:F-总推力的反力。应保证工作坑深度大,应力墙的深度应尽可能大,以便应力墙可以承受更大的推力。
        (3)顶管施工技术前期准备工作:
        (1)科学确定顶进管类型
        根据地下管道工程是否具有抗腐蚀要求进行选择,如果认为不需要防腐蚀,可以选择钢管作为顶管;如果有防腐要求,则可以选择铜钢筋混凝土管作为顶管。应安排专门人员负责监督现场钢筋混凝土管的施工,以确保不存在质量问题。
        (2)合理选择顶进管的直径
        施工人员需要根据工程的性质和地下管线项目的实际需要,确定顶管的内径。通常情况下,施工人员必须在顶管的工作表面上工作,所以管的内径必须大于500ram。
        (3)科学选择顶进管的长度
        顶进管决不能太长或太短,如果顶管的长度过长,则在顶管的推压过程中容易降低管负载的频率,并且还容易导致顶管不规范,即顶管偏离给定的方向,导致结果不准确。偏离给定路线后,将影响项目进度,如果施工人员没有及时纠正,恒压坑施工环节(包括开挖、回填、维修等)的运行成本就会相应增加。如果顶管过短,也将会产生不利影响。当短的管子进入土壤层时,压缩效果变得更加明显和频繁,这会在对接过程中导致弯曲错误,使整个项目看起来像蛇形弯曲,出现质量和安全问题。破损的管子用于建筑工作,也会增加建筑工作的难度,不容易引起施工管理人员的注意。
        (4)顶管施工流程:
        (1)穿墙
        首先打开穿墙板,将工具从井中推出,然后安装穿墙止水器,具体的构建方法如下:用纸筋粘土或低强度水泥-粘土混合土填充穿墙管,以作为临时止水和土保持作用;为了确保土壤主体在墙体孔外一定范围内的稳定性,需要进行土壤强度的测试,在墙体穿透管外进行灌浆和加固措施;在穿透墙之前分析预设问题,并提前采取适当的预防措施。
        (2)顶管出洞
        顶管出洞在顶管施工中起着重要作用,顶管出洞指的是顶管机和管道的第一部分从工作井上打了一个洞,以密封门。正常顶管之前的过程是顶管技术中的关键过程,在此过程中更容易发生安全事故。因此,为避免管道发生偏移,应将工具管调整为0并补充工具管壁支撑,在离开孔之前,必须预先设置初始角度以补偿落差。
        (3)注浆减阻
        在顶管施工中,另一项重要的技术措施是用压注触变的泥浆填充管道周围的间隙,并在间隙周围形成一层泥浆保护套。这样可以支撑地层,有助于减少地面沉降。
        五、顶管通信施工的注意事项
        5.1水文和工程地质条件
        土层沿管道经常变化,因此在建造管道推进器之前必须了解土层的变化。此外,为了回填土地,必须事先对其进行加固,以防止顶管结构过度沉降。
        5.2地下管线初步勘测
        虽然先进的管道推进设备能够在施工过程中检测沿路线不远的管道,但仍然应该在地面上预先识别地下管道,管道的安全运行对于确保公众的正常生活是至关重要的。
        5.3穿越建筑物时对地基的探索
        如果管道基础建在建筑物基础之下,则必须弄清在施工路线中可能遇到的基础类型。对于某些基础的顶管,可以在千斤顶之前采取更换和加固措施。
        5.4顶升计算
        顶升计算不仅包括准确计算顶升推力,选择相应的气缸类型并根据计算结果确定继电器之间的分布。而且是工作井设计的依据,根据计算出的最大推进力,对工作井采取加固措施。
        六通信电缆建设中顶管施工中的技术探究
        6.1技术研究
        通信电缆建设运用的顶管技术一般包括两大类:(1)多管节;(2)单管节。顶进管中的多管节一般是指在施工中常用的钢筋混凝土管。其中产品按照管子接口型式可以分为四种类型,分别是P、Q、S和G,管节的长度控制爱在2~3m之间,必须采用相对可靠的管接口,而且尽量保证在进行施工时和竣工之后都不会发生渗漏的现象。这里需要重点说明的是,它的包装一般选用草绳或软织物,包扎在管子的两端,从而避免发生一些不必要的碰撞;在运输的过程中,要轻拿轻放,避免不必要的触碰;同时,在储存阶段,要重点关注的是,根据管子的规格、类型的不同,按照标准的要求和既定的顺序堆放,要选择平坦的地理位置进行堆放,最好不要选在有沟壑的地方,堆放的层数要根据环境的要求来定,不能随意处置。在施工中,在工作井和接受井施工完成以后,要按照工作井穿墙孔和接受井收孔的真实坐标来测量放线,定出管道顶进轴线并将其投放到工作井的测量平台上和井壁上。在施工中,需要将测量控制网铺设在工作井的四周,早铺设完成以后,还要定期对其进行检查和复核。
        6.2注意的问题
        在顶管通信施工中可以发现,顶管周围土方的土质变化较为迅速,因此,要想使通信电缆建设能够顺利进行,就应该及时关注和了解沿管线土层的变化,从而可以采取有效的措施进行补救。对于要经过回填土的地段,需要对其进行加固处理。而对于在施工中出现的有毒气体,需要随时进行监测,加大监测的力度,在人工操作时,要考虑到人员的健康状况,定时对管内有毒气体的含量进行检测,随时进行必要的通风,减少由于监测不到位而引发的事故。在顶管施工作业中,需要具备足够的探查前进路线近距离管线的能力,但是为了保证人员的安全,往往需要取通过科学的措施提前对地下管线的情况进行查明,尽量不给人民群众的正常生活带来影响。
        结束语
        顶管通信施工技术是一种综合的施工技术,需要广泛的知识储备,较高的施工管理要求和严格的施工工作要求,与传统的管道埋设法相比,顶管施工技术在一定的施工环境和条件下具有一定的优势。顶管施工技术具有节省土地资源、保证工程质量、缩短工期以及降低工程成本等特点,已经取得了良好的社会经济效益。
        参考文献:
        [1]浅谈管道中顶管通信施工技术[J].丁永梅.科技创新与应用.2019(04)
        [2]施工中的长距离顶管通信施工技术分析[J].沙建.科技创新与应用.2019(6)
        [3]试论通信电缆管道施工中顶管施工技术的应用探究[J].马党辉.中国新通信.2013(11)
        [4]浅谈顶管施工技术[J].王晓德.科技风.2020(8)
        [5]工程施工中顶管通信施工技术运用实践.陈莉.门窗.2018
        [6]浅析排水管网的顶管施工技术.潘莉可.文摘版:工程技术[建筑].2016
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: