CN102561454B - 顶管垂直取水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顶管垂直取水方法,在取水管的两侧施打沉入8根φ900钢管桩,并安装支撑围檩,在桩端搭设水上平台,安装DN3000钢套管限位导向架,从中施打1根DN3000套管桩;水泥高压旋喷桩通过引孔钻机引孔后对DN3000钢管内外进行加固;将加工好的DN1600钢管吊放入DN3000钢管,通过潜水员配合空气吸泥沉落在顶管钢管上;清空DN3000及DN1600钢管间砂土后浇筑水下混凝土;从竖向DN1600管道内,采用水下切割工艺,在顶管钢管上部开孔;最后安装取水头,完成取水管取水任务。该方法能使钢管桩平面位置偏差小于5cm;DN3000钢管桩倾斜度控制在0.5%以内;φ900钢管定位桩倾斜度控制在1%以内。

Description

顶管垂直取水方法
技术领域
本发明涉及一种河道取水方法,尤其是一种长江中顶管垂直取水方法。
背景技术
取水工程位于江苏镇江市大港开发区,位于江心镇外长江北岔口。施工范围为水上及水下作业。
工程主要内容为:
φ900定位钢管桩8根,沉管长度57m,钢管壁厚18mm;
130㎡水上施工平台1座;
DN3000钢套管沉管1根,长度55.5m,壁厚20mm;
DN1600竖管连接管一根,长度29.45m,壁厚20mm;
永久取水头1只。
西线1#顶管设计取水头位置,该处河床标高为-25.0m,河床西高东低。从河床至岩层各主要工程地质特征地层详述如下:
1.2层 淤泥质粉质粘土层 :灰色,流塑,摇振反应无,稍有光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,夹薄层粉砂,含腐殖物碎片,该层场区钻孔大部分揭露。层厚1.50-4m。
2.2层 粉质粘土:灰色,流塑,摇振反应无,稍有光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,夹薄层粉砂、粉土,该层场区钻孔大部分揭露。顶板埋深2.55-32.00m(平均12.87m)。
3.3层 粉砂:灰色,饱和,中密,分选性较好,含云母碎片,局部夹粉砂粘土、粉土薄片,该层场区主要在水域钻孔揭露。顶板埋深0.00-32.40m(平均14.22m),顶板标高-49.12――20.88m(平均-37.71m),层厚0.31-13.40m(平均7.30m)。
4.层 强风化花岗岩:灰白色夹灰绿色,花岗斑状结构,块状结构,矿物成分以石英、
长石为主,斑晶径1-5mm,手掰破碎,含中等风化花岗岩碎块,该层场区钻孔大部分揭露,为揭穿。顶板标高-52.00。
5.2#管目前所处区域为长江之滨,长江该段每日涨落潮各两次,涨落潮平均延时3小时25分;根据镇江站多年潮位观测资料表明,历年最高潮位为6.75m,一般出现在汛期(6~9月间);历年最低潮位为-0.6m,最低潮位一般出现在枯水季的1~2月间;多年平均潮位2.52m,多年平均潮差年内潮位变幅较大,最大涨潮潮差2.32m,最大落潮潮差2.2m,涨潮历时平均约3小时,落潮平均约9小时。预计施工期潮位为+2.5m~4.5m。
6.场地地处北亚热带南部季风气候区,温和湿润,四季分明。五月至九月份雨量充沛,占全年的60%,日最大降雨量234.5mm。主导风向东南偏南。施工现场的特点可知现场将停泊较多施工船只。分析可知:
a、人员上岸及进入施工区域皆要通过长江主航道;
b、整个工程施工从时间节点及空间分布上都非常紧凑,要求在施工过程中合理安排施工工艺,确保施工质量及生产成本。
从施工成本考虑,临时取水位置已没有其他路由可走,该临时取水工程还具有重要性非常高、工期要求非常高、质量要求非常高的特点。除此以外,根据现场探查,2#管临时取水工程将面临如下难点:
1、测量定位
DN1600竖管能够顺利安装的前提就是DN3000钢套管经历30m深的长江水及24.25m覆土,能够准确的“骑”在DN1800顶管之上。取水头安装位置距离南岸达1628m,这对测量定位及倾斜控制来说,无法满足工艺精度要求。
2、DN3000钢套管沉管
沉管经历主要土层为粉质粘土及粉砂,该层摩阻力较强,分别为40kpa及50kpa。最不利情况,
最高侧壁摩阻力将达7393KN,此外④3粉砂层承载力很高,沉管较为困难。以此同时,DN3000钢套管沉管必须满足小进尺的要求,以防止其沉管过程中对顶管钢管施加过高压力引起破坏。
3、超高水压 
根据现场条件可知,取水头竖管连接管与顶管连接位置水头压力较大,达到了0.52Mpa,潜水员在高压力下进行切割作业受限非常大。该部分为最薄弱安全、质量受控环节,此环节为方案能够顺利实施的重要前提。
目前,还没有一种方法能实现上述取水工程。
发明内容
本发明是要提供一种顶管垂直取水方法,该方法能防止其沉管过程中对顶管钢管施加过高压力引起破坏,能经受取水头竖管连接管与顶管连接位置水头压力,保护潜水员在钢管内水下作业的安全,提高水下割除作业的质量。
为实现上述目的,本发明的技术方案是;一种顶管垂直取水方法,具体步骤是;
(1)施打定位钢管桩
在取水管工具头后部顶管钢管的两侧施打八根φ900定位钢管桩沉入基岩50cm,并安装支撑围檩,在桩端搭设水上平台,其标高+5.00m,并在-5m位置安装DN3000钢套管限位导向架;
(2)施打套管桩
沿着DN3000钢套管限位导向架施打一根DN3000钢套管桩至管顶标高;使DN3000钢套管下部开U型口下沉骑在顶管钢管上;并用水泥高压旋喷桩通过引孔钻机引孔后对DN3000钢套管内外进行加固;
(3)连通DN1600竖管
顶管钢管与DN3000钢套管之间将加工好的DN1600竖管吊放入DN3000钢套管,通过潜水员配合空气吸泥沉落在顶管钢管上,清空DN3000钢套管及DN1600竖管间砂土后浇筑水下
混凝土;
(4)安装取水头
从竖向DN1600竖管内,采用水下切割工艺,在顶管钢管上部开孔,并安装取水头,完成取水管取水任务。
施打φ900定位钢管桩过程中,采用测量定位:在河岸选设置三个坐标控制点,及一个高程控制点,坐标控制点与岸基控制点相互通视并拉开一定距离,通过交会测量法控制沉桩桩位,使用全站仪施测。
DN3000钢套管下面U型口加固环焊接20mm厚钢板,距离U型口上方2m处再焊接一圈20mm厚钢板,使得DN3000钢套管在穿越粉质粘土及粉砂层时进一步降低侧壁摩阻力。
本发明的有益效果是:采用本发明的施工方法能使钢管桩平面位置偏差小于5cm;DN3000钢套管倾斜度控制在0.5%以内;φ900定位钢管桩倾斜度控制在1%以内;能经受取水头竖管连接管与顶管连接位置水头压力,保护潜水员在钢管内水下作业的安全,提高水下割除作业的质量。
附图说明
图1是本发明的施工工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明的顶管垂直取水方法:
在取水管工具头后部钢管设备段的两侧施打沉入8根φ900定位钢管桩(沉入基岩50cm),并安装支撑围檩,在桩端搭设水上平台(标高+5.00m),-5m位置安装DN3000钢套管限位导向架,从中施打1根DN3000钢套管(至管顶标高); DN3000钢套管下部开U型口,最终下沉“骑”在顶管钢管上;水泥高压旋喷桩通过引孔钻机引孔后对DN3000钢套管内外进行
加固;将加工好的DN1600竖管吊放入DN3000钢套管,通过潜水员配合空气吸泥沉落在顶管钢管上;清空DN3000钢套管及DN1600竖管间砂土后浇筑水下混凝土;从竖向DN1600竖管内,采用水下切割工艺,在顶管钢管上部开孔;最后安装取水头,完成取水管取水任务。
  为保证本发明的施工过程所采用的解决方法:
1、测量定位
在江心镇沿河岸选取合适的地点,设置3个坐标控制点,及一个高程控制点。坐标控制点应与岸基控制点应相互通视并拉开适当距离,通过交会测量法控制沉桩桩位,使用全站仪施测。
2、为保障DN3000钢套管U型口卡在顶管钢管上过程中的安全,钢套管沉管须遵从高频、低振幅的沉管要求。ICE的V360液压振动锤比较吻合本工程的施工特点。
根据地质勘察报告桩基参数,永久取水头处施打DN3000钢套管所受摩阻力较大,最不利情况下(极限侧摩阻力恢复)侧壁摩阻力将达到7393KN,远远超过振动锤的最大激振力3212KN。为此必须做好如下技术准备:
a、U型口加固环焊接20mm厚钢板,距离U型口上方2m处再焊接一圈20mm厚钢板,使得钢套管在穿越粉质粘土及粉砂层时进一步降低侧壁摩阻力。
b、沉桩前做好各类准备,钢套管必须一次性连续沉管到位,若必须停止沉管,则将钢套管拔出,选择平潮为再次沉管。
3、为保护潜水员在DN1600竖管内水下作业的安全,提高水下割除作业的质量,在DN3000钢套管外围及与DN1600竖管之间施打水泥高压旋喷桩,旋喷桩水泥浆液中参入早强剂;顶管钢管以上部分在DN3000钢套管与DN1600竖管之间浇筑水下混凝土,使得DN1600竖管与顶管钢管的接缝完全保护起来,降低渗透系数,防止外围粉砂涌入管内。土体加固及水下砼完成并养护7天后,降低DN3000钢套管内水位至标高-5m以下,从而大幅降低潜水员的潜水深
4.取水头位置选择
为提高DN3000钢套管沉管的准确度,降低沉管的摩阻力,应选择土层变化均匀,平缓的,粉砂层或粉质粘土层高度较小的地段。根据本工程《岩土勘察报告》2007.4月版,设计永久取水头位置河床及土层变化较大,相对来说ZK3处更适合沉管施工。该处有4.8m厚的淤泥,利于DN3000钢套管在重力下垂直进入土层,并起到一定的约束作用。 永久取水头设置在顶管设备段中心,已知ZK3距离工作井穿墙孔1600m,故顶管顶进至1613m结束顶进。
 5.钢管定位桩、钢套管及竖管
(1)定位桩钢管桩
钢管桩采用φ900,δ14螺旋管桩,考虑基岩面起伏,单根桩长为57m。由于钢管定位桩桩顶要搭设水上平台,共需沉入钢管桩8根。
φ900定位钢管桩由钢管加工厂加工制作。该桩较长,且在长江上施工,同时为减小沉桩对顶管钢管的影响,采用液压振动锤击法进行沉管作业。
(2)钢套管
DN3000钢套管,下部开“U”型口,沉至管底标高以下25cm,参照10月份长江最高水位+4m左右,DN3000钢套管需高出河面2m,顶管管底标高-49.25m。则DN3000钢套管总长为4+2+0.25+49.25=55.5m。因而DN3000沉管加工长度为55.5m,内径为3m,管壁厚δ20mm,考虑到打桩的需要,在桩顶端增1道60cm长的环箍,在桩的底部增加1道30cm宽的δ16mm环箍与钢管焊接。
(3)DN1600竖管
DN1600竖管为临时取水口及顶管与埋管的连通管。根据设计要求,取水头标高为-15.37m,顶管管顶标高为-47.41m,故需加工长度为29.45m。钢管采用壁厚14mm的Q235B钢板制作加工。
根据现场实际条件,φ900定位钢管桩、DN3000钢套管及DN1600竖管选择在现场长江边拼焊,为满足拼焊要求,在江堤修筑一道宽约6m,长约60m,厚约30cm的块石道路;同时用编织袋修筑拼管平台,平台间距3m,长约3m,底部宽2m,上部宽1m ,高1m。
沉管拼接结束后,测量人员在管两端管口边测量布置垂直中心控制点,并用白色油漆画一条直线将管端两头控制点相互连接。现场配备1台50T履吊进行拼管对接,沉管拼焊完成后,将沉管两端管口采用δ10mm钢闷板封堵(封于钢管内部),现场用2台150T汽车吊进行双机联合作业,将管节吊至长江水域,再由拖轮、锚艇配合浮运拖至施工现场。
6.沉桩施工
顶管直径为1.8m,管中心标高为-47.33m,江底河床标高约为-25m,管顶土层厚约21.4m左右。根据地质资料反映该区域土质为砂质粘性土和粉砂土。根据上述条件及钢套管的长度、重量,选择ICE公司的V360型振动锤及配套的十字型四爪夹桩器夹管。
由于DN3000钢套管为岸边一次加工成型,桩身长且桩位位于水上平台内,为满足施工起吊高度及跨度的需要,选择秦航工66号起重船,另配备拖轮和抛锚艇。秦航工66号起重船技术参数如下表:
Figure 841854DEST_PATH_IMAGE001
 (3)桩架笼口制作
沉管施工采用起重船吊振动锤,振动锤设置夹具夹住钢管吊打的工艺施工。沉管时由于起重扒杆最大倾角70°,吊点距为9.71m。由于起重船将沉管垂直吊起时受水流等因素影响无法使沉管保持垂直状态,无法达到定位准确的精度要求,需要在船艏增加临时笼口支撑沉管,使沉管定位下沉时保持良好状态。临时笼口采用40#槽钢拼接组装,根据现场条件,龙口长度为12m,龙口端头开档1000mm,将φ900定位钢管桩定位在其中,总而使得钢管桩能够保持竖直。
(4)沉管测量
DN3000钢套管与顶管钢管交接面位于工具头后设备段中心位置。从顶管内将设备端中心坐标及管顶高程引测出工作井,通过江心镇上的控制点采用交汇测量法放样φ900定位钢管桩及DN3000钢套管沉管位置。对顶管和地面上的水准控制点和平面控制点进行复测统一,将
高程控制点引至水上平台。沉管测量采用全站仪正面测量沉管中心线及距离,另配备一台经纬仪正面测量控制沉管管边控制垂直度。
(5)抛锚范围
镇江大港上游江面较为狭窄,水流速相对较快。起重船施工时停泊位置考虑船艏对上游船体基本于岸线平行抛锚,抛锚数量:前后各抛至左右八字锚和前后串心锚,一共6个,半径200m的范围内抛锚,并配置重量为2.5~3t的霍尔锚。
起重船抛锚时,首先按测量人员仪器测量指定的施工区域组织抛锚。
(6)沉桩施工工艺
①、起重船进场抛锚结束后,拖轮和抛锚艇将沉管浮运拖至施工现场,并由起重船配合人工拆除闷板。
②、起重船扒杆副钩将沉管垂直吊起进入笼口锁定,并松下大钩使沉管底口插入淤泥层,然后中钩将振动锤吊起对正管中心位置,起重船慢慢移动使夹桩器夹着管壁,并同时将振动锤和沉管吊起使管底口离开河床泥面进行测量定位。
③、沉管起重船必需听从测量人员指挥组织移船定位,一旦沉管插入泥面后如误差较大时拔起重新定位,达到规范要求后才允许沉放。
④、沉管测量定位自身下沉后,操作人员启动振动锤将沉管施打下沉,同时中钩随振动下沉速度慢慢松钩,防止钩头松至太快造成沉管偏心受力使管身倾斜。
⑤、φ900定位钢管桩沉入至基岩层。
(7)DN3000钢套管沉桩
DN3000钢套管的沉管施工保证平面位置准确及垂直度尤为关键。具体措施为:
潜水员潜入水下,指挥起重船将钢护筒插入-10m钢围檩的导向中(详见附图)。起重船继续松放钢护筒,使护筒底部通过导向2~3m后停止松放,调整船位,再将钢管桩置入顶层平台的
导向中,封闭顶层平台的护筒限位。继续松放钢护筒,同时调整钢护筒底部开口方向,将钢护筒插入泥面后不再沉降时松开吊钩。再次检查钢护筒的垂直及底部开口方向,在确认无误后拆除吊钩与钢护筒的吊装钢丝绳。
移动起重船,将吊挂在起重船主钩上的液压振动锤松放到钢护筒顶部,将四只液压夹夹到管壁上。在夹持钢管桩时,要确保夹具与护筒顶的接触均衡,以防夹歪后产生偏心。测量钢护筒的垂直情况,如有误差将护筒拔出泥面,再次调整钢护筒的垂直,确保钢护筒入土后的垂直。
开启振动锤,松放起重船的主钩,使钢护筒在振动锤的作用下向下沉降。在下沉的过程中,密切测量钢护筒的垂直,如遇有倾斜时立即调整或拔起重打。
①、DN3000钢套管插入河床开始沉管前必须测量准确,测量内容为平面位置及垂直度。平面误差控制在10cm以内,垂直度控制在0.5%以内。
②、DN3000钢套管沉管至顶管管顶以上4m时放慢沉入速度。
③、DN3000钢套管沉管至顶管管顶以上1m时进一步放缓沉入速度,直至到位。
④、将DN3000钢套管与定位桩用支撑连结起来。
DN3000钢套管施工过程中遵守如下几点:
1)必须将下管时间放在水流速低的平潮时间;
2)起重船将钢套管吊起插入-5m处导向架,潜水员下水紧固螺栓;
3)保障信息通畅,沉管起重船必须听从测量人员指挥组织移动定位,一旦沉管插入泥面后如误差较大时拔起重新定位,达到要求后在平台上焊接限位龙口。
4)顶管轴线方向用白色油漆在钢套管上做记号,沉入时,测量扭转量,及时纠扭;
5)DN3000钢套管端头加工为U型,抗弯强度相对于钢管自重较低,下管过程中尤其是接近河床时下放的速度必须轻缓,严格控制水平移动,禁止河床上拖拉钢套管,以防钢套管U型
口变形。
6)钢套管上标示高度线,测量队负责观测计算桩底标高,施打沉入在管顶以上1m时减慢沉入速度,直至施打到位。
船上指挥人员须密切观察,钢套管碰到顶管后立即停止沉入,测量复核沉入深度及平面位置。水上平台
φ900定位钢管桩沉管施工完成后,将桩顶控制在+5.00m位置,超过部分割除。开始安装旋喷桩施工平台。水上平台服务于高压旋喷桩施工、取水头安装及埋管段施工。
水上平台以Φ900定位钢管桩打入强风化岩层作为基础,由于钢管桩打入深度较深,钢管桩布置见附图,矩形布置。桩顶用20mm厚钢板封焊,在其上安放双拼40b普通热轧槽钢作为主梁,其上在铺设16号工字钢作为辅梁。
水上平台搭设还需考虑以下问题,采取合理施工措施:
1)由于钢管桩长细比过大,必须在平台上开始作业前将水下支撑及框架安装完毕。
2)定位钢管桩插打完成后,桩顶部分安装主梁,平台完成后安装DN3000钢套管导向架,必须满足钢套管沉入位置的精确度;
3)三重管旋喷桩施工对土体破坏作用明显,依靠高压气体将空隙让给泥浆,并将地下水离析出来,能大大提高桩径和拌合强度。但同时也短时间里破坏了土体与DN3000钢套管的侧壁摩阻力。DN3000钢套管对顶管钢管的压力降大大提高,所以,必须对顶管钢管进行加固(详见附图)。
4)平台上机械体积小,重量大,需要将分配梁适当加密以使重量分摊合理。
5)增设一条驳船,将发电机、空压机、压浆高压泵、水泥等都置于船上,平台上运行两台旋喷桩机,以提高旋喷桩的施工质量,并提高平台上施工作业人员的安全。
7.水下支撑围檩
水下支撑围檩位于-5m及--15m。水下围檩由起重船配合吊装,潜水员在水下进行安装。
在钢管桩桩顶上挂两根等长的钢丝绳,以钢丝绳长度控制下层围檩的高程。在钢丝绳下端系挂一对已穿好螺栓的木围檩,木围檩上同样夹上一对穿好螺栓的横向槽钢围檩,围檩螺丝不能紧固。此时松放钢丝绳,当钢丝绳因槽钢自重带劲后,潜水员潜入水下,调整围檩的位置及方向,用拨手将螺丝紧固。
当横向围檩紧固后,再将纵向围檩吊入水下,同样由潜水员在水下拧紧螺丝。以同样方式安装完其它各层围檩及螺丝。
待到DN1600竖管与顶管钢管开孔完成后通过高压水冲吸泥措施将河床清至-26.5m,在-19.5m及-24m位置安装围檩固定好DN1600竖管。在安装好永久取水头后对此处进行抛石处理。
8.水泥高压旋喷桩
(1) 引孔
对高压旋喷桩钻杆钻长度较长,达到58.5m,其中土层中钻进深度达27.5m,其中粉质粘土层及粉砂层桩端阻力及摩阻力较大,由于钻杆悬臂较长,不能产生足够的下压力穿越上述两层。为此,必须为每个孔位先进行引孔。
引孔设备为风压引孔钻机。
技术指标如下:
钻孔直径:φ105~200mm
工作气压:1.2~2.3Mpa
动力:内燃机50KW
机器就位后,调整垂直度,从Φ609钢管的限位孔下钻引孔至-52.5m,提升钻杆后,旋喷桩钻杆通过限位孔下钻,直至岩面以下1m,即-52.5m;
(2)高压旋喷桩施工
高压旋喷桩是利用高压把浆液从喷嘴喷射出来,冲击、破坏土层,浆液和土充分搅拌混合,形成连续堆积的柱体,桩与桩之间搭接后即形成止水帷幕。本方案采用三重管水泥高压旋喷桩进行土体加固及形成隔水帷幕。   主要施工目标有三个:
一、提高顶管周边土体强度,为竖管与顶管连结提供条件。
DN3000钢套管为本方案核心措施之一,它为潜水员的水下作业人员提供了一个路由和相对安全的环境,并为DN1600竖管与顶管的准确连结提供了一个可操作的空间。由于顶管管顶标高约-46.41m,DN3000钢套管架设长度较长,为55.5m,另外在沉桩过程中将对顶管钢管产生巨大压力,尽管能在顶管管内对钢管进行加固,但无法阻止钢管的位移及沉降。而高压旋喷桩将顶管完全的包围了起来,给顶管加了“基础”提高了顶管连接段的稳定。
二、降低渗透系数,为竖管与顶管连结提供有利条件
在53m水头压力下,进行这类复杂割焊作业的潜水员风险较高。水下作业时能见度为零,各类配合供给管线错综复杂,潜水员将花费大量时间用于摸探工作,作业时间较为有限。
顶管将处在粉砂④3层,渗透系数较大,不利进行管内降水作业,高压旋喷桩形成的隔水帷幕将大大降低渗透系数,从而大幅延长潜水员的可操作时间。
三、保持连接段外部粉砂层土体稳定
根据地质资料,连接管与顶管连接处于粉砂层中,在该层中进行各种水下作业不可避免将扰动土层的水力平衡,使得粉砂层流动,威胁工程及施工人员的安全。
(3)技术参数
高压旋喷桩采用三重管设备施工,孔位布置详见附图;DN3000钢套管外围加固深度:基岩以下1m至管顶以上5m。旋喷桩桩径为φ900mm,桩间距为490~690mm。
Figure 758995DEST_PATH_IMAGE002
(4)冲吸泥及水下混凝土浇筑
DN3000套管内泥土拟采用潜水员配合,水下空气冲吸泥法施工,具体操作方法为:用9m3柴油空压机,水压力为15kg高压水泵,Ф200钢管及皮龙,起吊设备等组成一套综合自动空气冲吸泥系统清理套管内砂土。该设备每小时流量为250m3,以7%含泥量计算每小时排泥量为15m3以上。水下冲吸泥时,由潜水员将水下冲泥设备安排在需要冲吸位置,用高压水枪冲扫泥面,泥浆由泥浆泵排出。
待套管内顶管周边土体清理完成后,将DN1600竖管安插在顶管上(安接部位详见附图),定位完成并固定后,在两套管之间浇筑水下砼。水下砼采用导管法浇筑,为确保砼均匀浇筑,拟置2根Φ250导管,采用自拌砼进行浇筑,砼搅拌船由400t方驳作为工作船,布置
0.75m3搅拌机2台,固定砼泵车1台,接管浇注。水下砼浇筑时应随时注意砼标高,浇筑至-41.41m后停止。
(5)水下切割
在将管道内设备清理后,管道内防腐修复结束后,向工作井内加水,直至与套管内水位基本平衡,然后再由潜水员采用电氧气切割法,沿DN1600竖管切割,切割时必须切透。
由于水深较深,深水作业要求安排多名潜水员轮换下水作业,并在船上配置减压舱使水下替换上来的潜水员进舱进行减压,提高工作效率缩短管内减压时间。
(6)安装取水头
取水头安装永久结构加工,将套管及保护桩在-31m位置进行割除,然后安装取水头。
取水头制作采用工厂加工成半成品后,运至滩地边或附近码头上,再拼装成型并防腐处理,然后用100t浮吊,吊至400t方驳上运至施工现场。运至现场的取水头,由100t浮吊吊放下水,施工过程中采用三台经纬仪测量定位,水下由潜水员测摸安装情况,沉放完毕后必须进行复核测量取水头的实际位置,符合设计要求才能将取水头与桩基固定连接。所有螺栓由潜水员水下安装用B-42型风动板手紧固。安装完成后即可进行取水工作。

Claims (3)

1.一种顶管垂直取水方法,其特征在于:具体步骤是;
(1)施打定位钢管桩
在取水管工具头后部顶管钢管的两侧施打八根φ900定位钢管桩沉入基岩50cm,并安装支撑围檩,在桩端搭设水上平台,其标高+5.00m,并在-5m位置安装DN3000钢套管限位导向架;
(2)施打套管桩
沿着DN3000钢套管限位导向架施打一根DN3000钢套管至管顶标高;使DN3000钢套管下部开U型口下沉骑在顶管钢管上;并用水泥高压旋喷桩通过引孔钻机引孔后对DN3000钢套管内外进行加固;
(3)连通DN1600竖管
顶管钢管与DN3000钢套管之间将加工好的DN1600竖管吊放入DN3000钢套管,通过潜水员配合空气吸泥沉落在顶管钢管上,清空DN3000钢套管及DN1600竖管间砂土后浇筑水下混凝土;
(4)安装取水头
从竖向DN1600竖管内,采用水下切割工艺,在顶管钢管上部开孔,并安装取水头,完成取水管取水任务。
2.根据权利要求1所述的顶管垂直取水方法,其特征在于:所述施打φ900定位钢管桩过程中,采用测量定位:在河岸选设置三个坐标控制点,及一个高程控制点,坐标控制点与岸基控制点相互通视并拉开一定距离,通过交会测量法控制沉桩桩位,使用全站仪施测。
3.根据权利要求1所述的顶管垂直取水方法,其特征在于:所述DN3000钢套管下面U型口加固环焊接20mm厚钢板,距离U型口上方2m处再焊接一圈20mm厚钢板,使得DN3000钢套管在穿越粉质粘土及粉砂层时进一步降低侧壁摩阻力。
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