• 中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱 综合管廊施工技术研究与应用 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱 综合管廊施工技术研究与应用
  • 成果类型
    应用研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    济南黄河路桥建设集团有限公司
  • 合作单位
    山东顺河路桥工程有限公司
  • 完成人
    郑 峰、张召永、訾贵安、刘 帅、邵士健、赵文艳、王小力、侯同同、郭鹏程、张成勇
  • 知识产权
    济南黄河路桥建设集团有限公司
  • 项目所在地
    济南市
  • 成果水平
    国内先进
  • 评价日期
    2023年8月9日
  • 推荐单位地市
    济南市
  • 专家委员会名单
    张乾青、刘 刚、魏晓东、许守磊、孔凡元
  • 成果简要说明
  • 一、任务来源
    城市综合管廊将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。它是实施统一规划、设计、施工和维护,建于城市地下用于铺设市政公用管线的市政公用设施。避免了城市反复开挖的“马路拉链”、街道网式架空线的“空中蜘蛛网”的现象,保证了市民的出行,提高了市容环境。
    随着城市的快速发展,地下管道网络的建设和改造需求越来越大。而传统的开挖施工方法施工难度大,工期长,对环境影响大,不能满足当前的需求。因此,需要研究和应用新的施工技术,以满足城市发展的需求。同时随着人们对环保和节能的重视,地下管道施工也需要考虑到这些因素。中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱综合管廊施工技术能够减少对环境的影响,节省能源,符合当前的环保和节能需求。地下管道施工需要保证施工的安全性和管道的稳定性。这种技术能够通过土压平衡、双排圆形顶管和转换连接双舱综合管廊等方式,保证施工的安全性和管道的稳定性。随着科技的进步,地下管道施工技术也需要不断更新和发展。这种技术的研究和应用,是技术进步的一种体现,也是满足未来发展需求的一种方式。
    鉴于这种情况,济南黄河路桥建设集团有限公司通过系统梳理我国暗挖综合管廊的发展,基于承建的济南新旧动能转换先行区智慧物流园区配套道路、管网及综合管廊二期工程,为保护既有石油、天然气管线及保证青银高速正常通车需求,重点分析综合管廊技术与暗挖技术相结合时存在的问题。探讨相应的研究方向,以期为暗挖综合管廊工程技术的发展提供
    借鉴。
    中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱综合管廊施工技术通过采用双排圆形顶管,以及转换连接双舱综合管廊等方式,能够有效解决施工难度大、工期长、成本高、影响环境等问题,提高施工效率,降低施工成本,减少对环境的影响。
    二、应用领域
    可以广泛应用于土压平衡双排顶管与明挖段综合管廊顺接,也适用于其他工程顶管与混凝土箱涵结构的连接。可加快施工速度,提高稳定性,同时可多点作业,加快施工进度。具有良好的推广应用前景。
    三、技术原理
    先施工高速两侧综合管廊,接收井综合管廊主体施工至接收井外部边线,始发井综合管廊主体施工至后背土外部边线,始发井预留后背土提升背墙稳定性。对工作、接收井侧壁后土体进行高压旋喷桩加固。同步开挖始发、接收井,基底采用50cm厚毛石换填处理后浇筑50cm厚混凝土底板,提高基底稳定性。在底板上做洞口墙,洞口钢板桩采用混凝土洞口墙加固,再对洞口位置的钢板桩进行切割。顶进完成后,封堵钢筋混凝土管外侧与土体之间的空隙,在管内进行压注水泥浆。开挖预留后背土,同步施工始发、接受工作井侧转换仓,转换仓为直角梯形结构,直角半边轴线与相对顶管轴线、管廊给水、中水仓轴线重合,保证给水、中水管顺直。梯形半边,通过斜边缩颈与综合管廊电力仓相连,实现双排顶管与双舱综合管廊异轴线转换连接。转换仓结构完成后,外包卷材防水层,外包卷材防水层采用单层3mm厚自粘型聚合物改性沥青防水卷材,节点顶板外侧附加一层耐穿刺防水卷材。在转角、阴阳角、变形缝及施工缝等特殊部位,在迎土面增加一层相同的防水材料,宽度为500mm。
    四、性能指标
    1.地基承载力控制
    综合管廊基坑开挖至距基底0.1~0.2m位置,进行普遍钎探,基底实测承载力fak要求不小于80kPa。承载力不满足要求时需换填50cm毛石处理。
    2.防水质量控制
    (1)混凝土:现浇主体结构-C40模筑防水混凝土,抗渗等级P8。
    (2)综合管廊结构设置全外包卷材防水层,外包卷材防水层采用单层3mm厚自粘型聚合物改性沥青防水卷材,节点顶板外侧附加一层耐穿刺防水卷材。
    (3)在转角、阴阳角、变形缝及施工缝等特殊部位,在迎土面增加一层相同的防水材料,宽度为500mm。
    3.顶管进洞、出洞技术措施
    (1)顶管进洞和出洞前先对洞口钢板桩采用混凝土洞口墙加固,再对洞口位置的钢板桩进行切割。
    (2)顶管进洞、出洞前,对工作、接收井侧壁后土体进行高压旋喷桩加固。
    (3)进洞口密封可以沿着径向方向在50mm的范围内移动,控制橡胶圈的压紧程度。压板可以保证压紧止水橡胶圈,并在地下水压力太大时,防止橡胶圈翻出。要求进洞口止水圈橡胶的拉伸量>400%,肖氏硬度在60±10度范围以内,还要具有一定的耐磨性和较大的扯断拉力。
    4.水泥浆置换加固
    顶管施工完毕后,封堵钢筋混凝土管外侧与土体之间的空隙,在管内进行压注水泥浆,水灰比按1:1,以注满周围缝隙为准,施工中观察高压注浆的压力仪表的压强以及相邻注浆孔出浆情况。
    五、与国内外同类技术比较
    综合管廊在国外的发展起步较早,因此国外有关综合管廊的研究也主要集中在其发展早期。例如,日本是综合管廊研究比较成熟的国家,1964至1987年日本学者以及政府相关机构,专注研究综合管廊立法,在此期间,研究并颁布了《共同沟法》,并且结合实际应用情况,先后进行了五次修改和完善。近些年,各国学者对综合管廊的研究主要集中在管廊的社会与环境影响以及规划设计与建设运营方面。
    20世纪 90年代以前,我国关于综合管廊的理研究常少,随着社会经济的不断发展,综合管廊的建设在我国也开始慢慢推广,相关理论研究也得到了重视。近年来,除了综合管廊规划、设计、施工、监控等相关技术的研究外,我国有关综合管廊的研究主要集中在:综合管廊建设现状、问题及对策研究,综合管廊成本与效益研究,综合管廊运营模式与收费定价研究。
    雷升祥对综合管廊传统施工工艺进行了总结重点介绍了综合管廊管道盾构施工工艺,包括管道盾构的选型、设计、制造及管片衬砌力学特性:柳宪东对盾构综合管廊的主要组成及各组成部分的功能,盾构综合管廊与地铁的结合形式,防火分区长度划分原则和出地面口部间距要求,大型供水管线入廊的安装运营维护和防爆管措施,隧道内部结构体系的型式,盾构综合管廊管线灵活出线的解决方式等关键技术问题予以了分析和阐述:肖燃等结合沈阳某地下综合管廊工程设计实例,阐述了老旧城区复杂环境下地下综合管廊施工方法的选择、断面形式以及节点设计,提出了盾构法管廊的几点设计建议;潘学斌等结合包头新都市区项目综合管廊经十二路、经三路顶管工程,介绍了预制顶推施工技术的控制要点: 韩建东结合苏州市城北路综合管廊工程顶管施工段,对矩形顶管河道穿越施工技术进行了研究与分析:宋晓可等基于北京永兴河北路综合管廊下穿国道的暗挖
    五舱综合管廊段研究并实施了从斜坡进入暗挖多舱管廊隧道的洞口加固措施:孙佳伟介绍了某新区四舱综合管廊工程近距离暗挖下穿热力方沟的施工技术。
    六、成果的创造性、先进性
    1.通过对综合管廊与顶管之间异形转换仓的作用机理及连接施工质量影响分析,提出中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱综合管廊施工技术。
    2.依据相关的标准规范及设计要求,通过现场试验确定了中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱综合管廊施工技术最优组合施工方式及相应的施工参数。
    3.形成了中置土压平衡双排圆形顶管转换连接双舱综合管廊施工成套技术。
  • 推广应用前景与措施
  • 一、推广应用的范围、条件和前景
    可以广泛应用于土压平衡双排顶管与明挖段综合管廊顺接,也适用于其他工程顶管与混凝土箱涵结构的连接。可加快施工速度,提高稳定性,同时可多点作业,提高施工进度。具有良好的推广应用前景。
    二、存在的问题及改进意见
    本技术在基底承载力不满足设计要求,或土质不良情况下,基底处理方式不能满足各种地质条件。建议针对不同工程地质条件,需单独进行基底承载力及基底换填验算。
  • 评价意见