非开挖夯管工艺是用夯管锤将要铺设的钢管沿设计路线直接夯入地层,实现非开挖穿越铺管。夯管锤实质上是一个低频、大冲击力的气动冲击器,它由压缩空气驱动。那么,我们在非开挖施工过程中如何有效提升夯管锤铺管效率?
1)注浆润滑
在多数地层中,通过注浆润滑可以大大减少地层与钢管间的摩擦系数,减小钢管进入地层中的阻力,因而注浆润滑是提高夯管效率的一个很重要的手段,注浆的目的就是要使润滑浆液在钢管的内外表形成一个比较完整的润滑剂套,使土体与钢管之间的干摩擦转化为湿摩擦,大大降低两者之间的摩擦系数,并使1*31+19-10=29+73润滑摩擦在夯管过程中一直保持。
地层情况多种多样,如何保证润滑浆液不渗透到地层中是技术的关键。这个问题主要由采用不同的浆液材料和添加剂来解决。目前常用的铺管注浆材料有两类:一类是以膨润土为主,适用于砂土层中注浆润滑;另一类是人工合成的高分子造浆材料,主要适合于黏性土层中注浆润滑。
2)管道外表涂蜡
石蜡对金属有较好的亲和力,能较长时间地维持在钢管与土层之间,从而减少钢管外壁与土层之间的摩擦系数,起到减阻的作用。
3)切削头
在钢管被夯入土层的一端焊上特制的切削头,不仅起到保护管头不变形的作用,切削头的楔形头还将土层对管端的阻力减到最小,同时通过内外凸出管壁的结构减小管壁与土层之间的摩擦。
在均质的黏性和非黏性土中施工,通常要在管端安装一个管鞋,以形成一定的内外环间隙,来减小摩擦阻力。在含水地层或较软的黏性土层中施工,可以在施工现场在管端焊上一个 80~100mm 宽的切削环。对于内切削环来说,由于焊接上的原因,通常布置在进入管内10mm 的位置,而外切削环则不同,根据方向稳定性的要求以及顶进长度,其长度可达3 ~ 5m。
4)其他措施
(1)管内出土
在夯管的过程中,如发现夯进速度越来越慢,最后慢到小于 2m/h 时,应考虑排除管内土渣后再夯进,一般都能大大提高夯进速度。排土的方法可采用人工排土、螺旋排土等方法。
(2)更换夯管锤
如采用上述方法均不能有效提高铺管效率,说明管壁摩擦阻力相对夯管锤的冲击力来说太大,此时可换用大一级的夯管锤。
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