大型地下頂管施工技術(shù)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書(shū)詳細(xì)地介紹了地下管道工程中頂管施工的原理、特點(diǎn)及先進(jìn)的配套施工方法，論述了直線和曲線頂管施工中影響頂推力的各種因素、頂力分析與計(jì)算研究，并通過(guò)大型頂管工程實(shí)例，針對(duì)其工程特點(diǎn)、場(chǎng)地惡劣環(huán)境和技術(shù)難度，具體說(shuō)明頂進(jìn)施工方法的實(shí)際應(yīng)用及效果。內(nèi)容主要包括頂管施工主要設(shè)備、頂管施工測(cè)量與導(dǎo)向、頂管常用管材、頂管對(duì)土體擾動(dòng)及變形分析、直線和曲線頂管頂推力研究、頂管對(duì)土體作用的三維有限元分析等，以及對(duì)頂管施工中相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行充分的分析與計(jì)算，理論與實(shí)際結(jié)合緊密?！　∪珪?shū)將“予力”概念滲透到地下頂管施工全過(guò)程中，應(yīng)用“予力技術(shù)作用原理”和“予力度”控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保頂進(jìn)作業(yè)安全有效實(shí)施。本書(shū)內(nèi)容豐富，并具有新穎性、先進(jìn)性和實(shí)用性等特點(diǎn)，可供從事土木工程、市政管線工程和其他各類(lèi)管道工程的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和管理人員參考，同時(shí)也可作為一本兼具理論和工程應(yīng)用的圖書(shū)供土木建筑院校師生使用。

作者簡(jiǎn)介

韓選江，南京工業(yè)大學(xué)教授。1967年畢業(yè)于重慶建筑工程學(xué)院工民建專(zhuān)業(yè)；1981年畢業(yè)于中國(guó)建筑科學(xué)研究院研究生班（巖土工程專(zhuān)業(yè)），并獲工學(xué)碩士學(xué)位。長(zhǎng)期從事建筑物診斷、加固與改造、軟基地下空間開(kāi)發(fā)利用、復(fù)合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及予力結(jié)構(gòu)技術(shù)。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文220多篇，出版《土力學(xué)與地基工程》教材及專(zhuān)著8部?？蒲谐晒?0多項(xiàng)，研制鋼結(jié)構(gòu)繪圖軟件一套，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)。獲省部級(jí)獎(jiǎng)3項(xiàng)。處理解決過(guò)200余項(xiàng)復(fù)雜工程技術(shù)難題，其中對(duì)30多幢危房進(jìn)行糾偏復(fù)位并恢復(fù)正常使用，對(duì)地上地下環(huán)境苛刻軟基上的13.2m深（三層地下室）大型基坑，采用予力土錨技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了無(wú)支撐安全支護(hù)：對(duì)已使用40余年損壞嚴(yán)重的幾幢三層樓房成功加層改造為七層大樓。

書(shū)籍目錄

1　概述　1.1　管道工程與地下埋管技術(shù)　1.2　頂管施工的原理與特點(diǎn)　1.3　頂管施工方法分類(lèi)　1.4　頂管施工技術(shù)的發(fā)展歷程　　1.4.1　早期的頂管施工技術(shù)　　1.4.2　走向成熟的頂管施工技術(shù)　　1.4.3　微型隧道技術(shù)的發(fā)展歷史　　1.4.4　頂管技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展進(jìn)程　1.5　頂管施工方法的優(yōu)越性及局限性　1.6　頂管施工方法的應(yīng)用與發(fā)展　　1.6.1　地下穿越工程　　1.6.2　地下管線敷設(shè)工程　　1.6.3　地下管路鋪設(shè)工程　　1.6.4　地下管線在線改造工程　　1.6.5　地下箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)　1.7　我國(guó)早期越江頂管施工實(shí)例　　1.7.1　工程概況　　1.7.2　場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件　　1.7.3　頂管施工基本情況　　1.7.4　穿墻頂進(jìn)與糾偏控制　　1.7.5　頂力控制與中繼環(huán)應(yīng)用　　1.7.6　結(jié)語(yǔ)2　頂管掘進(jìn)機(jī)及主要配套設(shè)備　2.1　頂管掘進(jìn)機(jī)及其分類(lèi)　2.2　分步掘進(jìn)式頂管機(jī)　　2.2.1　引言　　2.2.2　手掘式頂管機(jī)　　2.2.3　機(jī)械挖掘式頂管機(jī)　　2.2.4　氣壓平衡式頂管機(jī)（SM-1r3）　　2.3　我國(guó)早期研制的SFEC頂管系統(tǒng)　　2.3.1　管道系列　　2.3.2　頂管機(jī)頭——三段雙鉸型工具管　　2.3.3　頂管配套設(shè)備　2.4　主歷設(shè)備　　2.4.1　主頂油缸及附件　　2.4.2　主頂油泵　　2.4.3　控制閥　2.5　基坑導(dǎo)軌、頂鐵和后靠板　　2.5.1　基坑導(dǎo)軌　　2.5.2　頂鐵　　2.5.3　后靠板　2.6　起重設(shè)備　2.7　注漿潤(rùn)滑設(shè)備　2.8　出土設(shè)備　　2.8.1　簡(jiǎn)單出土設(shè)備　　2.8.2　電瓶車(chē)運(yùn)土　　2.8.3　最先進(jìn)的輸土泵運(yùn)土3　頂管法施工測(cè)量與導(dǎo)向技術(shù)　3.1　引言　3.2　光學(xué)測(cè)量法　　3.2.1　光學(xué)測(cè)量設(shè)備　　3.2.2　激光與激光發(fā)射器　　3.2.3　經(jīng)緯儀　　3.2.4　激光經(jīng)緯儀　　3.2.5　CCD攝像機(jī)　3.3　陀螺測(cè)斜儀及應(yīng)用　3.4　高程測(cè)量的液面水平法　3.5　頂進(jìn)距離測(cè)量方法　3.6　測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)及應(yīng)用　　3.6.1　長(zhǎng)距離曲線頂管SLS-RV測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)　　3.6.2　電子激光系統(tǒng)（ELS）　　　3.6.3　陀螺測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)3.7　頂進(jìn)誤差校正　　3.7.1　引言　　3.7.2　誤差產(chǎn)生的原因　　3.7.3　頂管誤差校正方法　　3.7.4　工具管的校正　　3.7.5　抵抗力矩與校正力矩4　頂管法常用管材及接口形式　4.1　頂管管材分類(lèi)與選用原則　　4.1.1　頂管管材分類(lèi)　　4.1.2　頂管管材選用原則　……5　頂管施工對(duì)土體擾動(dòng)及地層變形特征分析6　直線頂管施工的頂推力研究7　頂管正面頂推力產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)研究8　曲線頂管頂推力及管節(jié)軸向應(yīng)力研究.9　頂管法施工對(duì)土體作用的三維有限元分析10　超長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)11　地下頂管施工工法工藝選擇與實(shí)施12　泥水加壓平衡頂管施工工法13　土壓平衡頂管施工工法14　氣壓平衡頂管施工工法15　頂管施工工作井與接收井設(shè)計(jì)與施工16　頂管法施工監(jiān)測(cè)與環(huán)?？刂拼胧?7　大型地下頂管工程應(yīng)用實(shí)例分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3　頂管法施工測(cè)量與導(dǎo)向技術(shù)　　3.7　頂進(jìn)誤差校正　　3.7.1　引言　　頂進(jìn)管道出現(xiàn)上下左右擺動(dòng)前進(jìn)而偏離了設(shè)計(jì)位置就產(chǎn)生了誤差。與設(shè)計(jì)管道中心的左右偏離稱(chēng)為方向誤差，也稱(chēng)為中心誤差。該偏離的尺度稱(chēng)為方向誤差值。與設(shè)計(jì)管底高程垂直方向的偏離稱(chēng)高程誤差。該偏離尺度稱(chēng)為高程誤差值。誤差值的單位一般用毫米表示。高于設(shè)計(jì)高程的誤差值用“+”號(hào)表示；低于設(shè)計(jì)高程的誤差則用“－”號(hào)表示；而中心誤差按偏左、偏右表示?！　≡谛Ｕ`差過(guò)程中，由于頂進(jìn)管道周壁與管前端受力狀態(tài)經(jīng)常處于不平衡狀態(tài)，將會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力。當(dāng)誤差發(fā)現(xiàn)過(guò)晚且誤差值又過(guò)大時(shí)，急于校正將會(huì)使管體所受的局部應(yīng)力急劇增加，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使鋼筋混凝土管道破裂，或造成鋼管變形甚至焊口開(kāi)裂。如該應(yīng)力再繼續(xù)增加達(dá)到管材的屈服點(diǎn)時(shí)，鋼管就將出現(xiàn)折皺現(xiàn)象及管口卷曲。此外，還須防止首節(jié)管或前面管線容易產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。　　管道自轉(zhuǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)在首節(jié)管最顯著，扭轉(zhuǎn)角有時(shí)甚至達(dá)到10°。如管口是剛性連接，相應(yīng)的轉(zhuǎn)角不能調(diào)整，以致使管口或管體應(yīng)力集中，甚至造成破壞。如管前采用機(jī)械挖土和裝運(yùn)，管體自轉(zhuǎn)后，將會(huì)導(dǎo)致各種機(jī)械設(shè)備的工作部位與校正千斤頂?shù)牟贾檬艿接绊懀矊⒎恋K正常頂進(jìn)施工操作?！　?.7.2　誤差產(chǎn)生的原因　　對(duì)于頂管施工來(lái)說(shuō)，由于管道周?chē)临|(zhì)的變化、后背的設(shè)置條件以及管前挖土等因素的影響，作用在管節(jié)上的力系不平衡始終貫穿在整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程中。所以，管節(jié)經(jīng)常處在各種外力和力矩的作用下向前頂進(jìn)，致使管節(jié)前進(jìn)的軌跡永遠(yuǎn)不可能完全沿著設(shè)計(jì)路線前進(jìn)，而是隨時(shí)都會(huì)發(fā)生各種方向上不同程度的誤差和自轉(zhuǎn)?！　‘a(chǎn)生力矩不平衡的原因可從主觀和客觀兩個(gè)方面加以分析。　?。?）主觀因素　　由于施工準(zhǔn)備工作中的設(shè)備加工、安裝、管節(jié)選擇、操作技術(shù)等人為原因產(chǎn)生的誤差，從而造成力矩的不平衡。這類(lèi)因素主要包括以下四個(gè)方面：　　1）工具管或刃腳加工的誤差。如工具管或刃腳的整圓度不符合技術(shù)要求，則會(huì)造成頂進(jìn)一開(kāi)始就會(huì)出現(xiàn)誤差?！　?）管節(jié)的外形尺寸誤差。要求向工作井內(nèi)下管前須認(rèn)真挑選管段，尤其應(yīng)從管端面的垂直度與平整度上優(yōu)造。

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