燃气工程施工
第八章 燃气管道穿越工程施工
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一、穿越道路与铁路施工
（一）顶管法
1.顶管施工的基本原理 • 运用液压传动产生巨大的顶进力向土壤内顶 进套管（工具管）或顶管掘进机，再将燃气管道 安装在套管内。 • 1）工作坑和接收坑 • 顶管工作坑是安装所有顶进设备的场所，其 位置一般选择在顶管地段的下游最好是穿越管道 的闸门井处。
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2.不开挖技术
非开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的设备 和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、 更换各种地下管线的施工技术，国外叫做TT技术 （Trench less Technology）。它与传统的挖槽铺管 的施工方法相比，具有不影响交通、环保、施工时 间短、成本低、应用广泛等许多特点。目前发达国 家应用此技术铺设管线的已占到7%-10%。
机械掘进顶管施工 法可降低劳动强度， 加速施工进度，对粘 土、砂土及淤泥等土 层均可顺利进行顶管。 但运土与掘进速度不 易同步，出土较慢。 遇到含水土层或岩石 地层时因无法更换机 头，所以不能使用。
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③水力掘进顶管
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P=K[Lf（2Pv＋2PH+P0）＋RA]
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Байду номын сангаас
3）主要设备
• 千斤顶：应采用起重量大，顶杆长度长的电动油压式千 斤顶。按顶力计算出的总顶力选用1台或数台千斤顶。 • 顶管掘进机或工具管：取土和确保顶进方向的正确性。 • 卷扬机：下管及水平、垂直运土用各1台。 • 主顶装置：包括主顶油缸、油泵、操作台、油管及动力 设备。 • 导轨：保证推进管有稳定的导向。 • 顶铁：是传递千斤顶顶力的工具，应配备成套，可用工 字钢或钢管。 • 变压器：24~32V、500~l000W l台，用于低压照明。 15
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• ③现代非开挖技术可以高精度地控制地下 管线的铺设方向、埋深，并可使管线绕过 地下障碍（如巨石和地下构筑物）； • ④有较好的经济效益和社会效益。在可比 性相同的情况下，非开挖管线铺设、更换、 修复的综合技术经济效益和社会效益均高 于开挖施工，管径越大、埋深越大时越明 显。
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②机械掘进顶管
• 在被顶进的管道前端安装上机械钻进的 掘土设备，配置挖土和皮带运土机械以代替 人工挖运土，当管前方土体被掘削成一定深 度的孔洞时，利用顶管设施，将连接在钻机 后部的管子顶入孔洞。 • 机械钻进的顶管设备有两种安装形式： • 套筒式安装 • 装配式安装
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2.顶管施工的流程
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3.顶管施工的方法
• ①普通顶管法（人工掘进顶管法） • 燃气管道采用顶管施工法是向土体内顶
进套管，顶进时由人工在套管前方掘土，然 后在套管内安装燃气管道。顶进管道管内出 土应严格按照“先挖后顶”的顺序操作 。 • 先挖工作坑，将管子放到工作坑内千斤 顶的前面，人在管道的最前端挖土，为管子 开路，挖出的土从管内运至管外，再吊到地 面运走，挖一段后，摇动千斤顶顶管。
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实践证明，在大多数情况下，尤其 是在繁华市区或管线的埋深较大时，非 开挖施工是明挖施工很好的替代方法； 在特殊情况下，例如穿越公路、铁路、 河流、建筑物等，非开挖施工更是一种 经济可行的施工方法。
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（2）不开挖技术分类： 隧道法
基岩隧道 沉管隧道 顶管隧道 盾构隧道
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定向钻
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燃气管道穿越铁路、公路、电车轨道、 地裂带、城墙以及河流时，应使用钢管。 穿、跨越管道可地下敷设，也可采用架空 敷设，应根据当地条件及经济合理性而定。 当地上跨越时，必须有安全防护措施，以 保证燃气管道安全运行。
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埋地燃气管道穿越工程施工方法
• • • • 1.开挖施工法（挖槽埋管法） （1）施工工序 ①地面的准备工作； ②使用挖沟机、反铲等设备或人工进行沟 槽的开挖，包括排水和支撑； • ③敷设管线； • ④回填和夯（压）实，以及支撑的拆除； • ⑤路面的复原。
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（2）优点
• 施工简单、直接施工成本低，适用 于在宽阔的地表、不存在任何障碍物 （河流、街道、建筑物等）、施工不会 影响交通的条件下铺设地下管线。
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（3）主要缺点
• • • • • • ①妨碍交通（堵塞、中断或改道）； ②破坏环境（绿化带、公园和花园）； ③影响市民生活和单位的正常工作； ④安全性差； ⑤综合施工成本高。 在市区，由于以上的原因，开挖施 工法越来越受到来自政治、经济和环境 方面的压力和限制。
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（1）主要优点
• ①可以避免开挖施工对居民正常生活的 • 和不良影响。非开挖施工不会阻断交通， 不影响商店、医院、学校和居民的正常 生活和工作秩序； • ②在开挖施工无法进行或不允许开挖施 工的场合（如穿越河流、湖泊、交通干 线、建筑物等），可用非开挖技术从其 下方穿越铺设，并可将管线设计在工程 量最小的地点穿越；
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接收坑是接收掘 进机的场所。 • 工作坑内应有足 够的工作面，其尺寸 和深度取决于套管 （工具管）直径、每 根管长、接口方式和 顶进长度、顶进设备 等因素。
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2）顶力计算 顶管施工必须要保证有足够的顶力，才能克服管 子在顶进过程中土壤对管子产生的阻力。 阻力主要表现为管周围水平与垂直方向的土压力所 产生的阻力，管子前端挤压土壤所产生的阻力，以及管 子自重所产生的阻力。