环球360

　　环球360环球360夯管施工法是一种用夯管锤将待铺的钢管沿设定路线直接夯入地层实现非开挖铺管的技术。其工作原理是夯管锤在压缩空气的驱动下产生冲击力直接作用在钢管后端，通过钢管前端切入土体，克服土层与管体间的摩擦力，待夯管成功后，利用空压、高压水流、人工清土或螺旋钻杆等方法将管中土芯排出。夯管法对地层的适应能力强，可在任何土层中使用，铺管直径范围大，施工精度较高，对基坑的要求相对于其他工法较低，不需要后靠背，减小了基坑施工难度，适合复杂地层环境下施工，减少施工成本，提高施工效率，保障了施工安全。

　　但是，在水平夯管施工时，用夯管锤直接顶进钢套管难以保证精度，造成钢套管的行进线路偏移，影响了施工质量。

　　本发明的目的在于提供一种夯管施工方法及其设备，能够保证夯管施工过程中钢套管有序准确夯入土层，有利于提高工作效率，保证施工质量。

　　夯管施工设备，包括：夯管机，夯管机设置有相连接的夯管锤和连接杆，还包括：导轨、高度调整装置，导轨设置在夯管锤的下部，用于支撑夯管锤，高度调整装置设置在夯管锤、导轨之间，高度调整装置用于支撑夯管锤，使夯管锤与钢套管处于同一轴线上，防止夯管锤出现偏移。

　　进一步，导轨的下方设置有枕木，导轨上放置有槽钢导向轨，在钢套管和夯管锤之间连接有的张紧带。

　　进一步，还包括用于连接在穿越施工中第一根钢套管前端的切削环，切削环的外径大于钢套管外径，前端加工有坡角。

　　进一步，还包括位于钢套管后端的夯帽，夯帽后端安装有出土器，出土器在侧壁上设置有出土口，夯管锤抵在出土器上。

　　进一步，还包括：牵引平台、滑轮支架、卷扬机、钢丝绳，卷扬机固定在牵引平台上，滑轮支架上部和下部分别设置有滑轮，钢丝绳一端连接卷扬机，另一端穿过滑轮与管道相连接。

　　进一步，还包括：还包括用于放置在钢套管中的导向轮、牵引头、导向轮，钢丝绳端部连接有牵引头，牵引头用于连接管道。

　　开挖夯管工作坑，在夯管工作坑的地基上安装导轨；将第一根钢套管、夯管锤、出土器安装在导轨上，用张紧器将出土器、夯帽与钢套管连为整体，使夯管锤、钢套管的中心线与设计中心线相吻合，钢套管的水平度合格后利用夯管锤将第一根钢套管夯入土层，钢套管在夯入土层过程中从出土口取土；

　　校核导轨位置无误后，吊装第二根钢套管，将第一节钢套管和第二根钢套管焊接，第二根钢套管进入土层，从出土口取土，直至全部钢套管夯入土层；将管道从钢套管中穿过，完成管道穿越。

　　优选的，在夯管工作坑浇筑混凝土封底找平后，根据单根钢套管长度在坑底埋好若干块枕木，根据交接桩和实际测量，制定出两条导轨的中心线，测量达到预制角度要求后，将导轨放到枕木上；用水准仪多点测量导向轨的水平，根据需要的水平角度调节导轨的倾角；用经纬仪按设计中心线找正，然后将导轨固定在枕木上并找正。

　　优选的，在第一节钢套管夯进500mm后，测量钢套管的方向与水平角度，角度偏差不超过0.5度，轴线﹪，导轨偏差通过调整轨基校正。

　　优选的，在接收井内靠后侧采用混泥土浇筑牵引平台，接收井上方安装滑轮支架，滑轮支架与接收井采用螺栓固定，卷扬机固定在牵引平台上，卷扬机、牵引平台用螺栓和预埋件连接；卷扬机的钢丝绳通过滑轮支架上的滑轮穿入钢套管，连接在钢丝绳端部的牵引头连接在钢套管中的管道上；管道穿越时采用吊车吊起接收井一侧的钢套管，把牵引头、导向轮放到钢套管内，吊车和卷扬机在接收井相互配合牵引，完成管道的穿越；对钢套管内进行吹填细沙，并将钢套管两端采用沥青麻丝进行封堵，对钢套管安装牺牲阳极。

　　本发明夯管施工设备能够保证夯管施工过程中钢套管有序准确夯入土层，有利于提高工作效率，保证施工质量。

　　夯管施工方法能够确保钢套管伸入土层过程中不偏离设定线路，有利于修正钢套管伸入土层过程中出现的偏差，保证施工质量。

　　以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

　　夯管机1，用于推进钢套管2前进，其结构包括：夯管锤11、连接杆12和动力设备，连接杆12后端连接动力设备，前端将冲击力传递给夯管锤11，夯管锤11推动钢套管2前进，使钢套管2切削土层，多个钢套管2焊接后依次穿过土层后，在钢套管2中穿过管道，完成管道穿越施工。

　　为了便于钢套管2前端切削土层，增强切削能力，减小钢套管2与土层的摩擦阻力，避免钢套管2前端损坏，使泥土能够顺利进入钢套管2内，在第一根钢套管2前端焊接有切削环13。切削环13的外径大于钢套管2外径25mm，本优选实施例中，切削环13的外径为220mm，前端加工成15°坡角，15°坡角厚度为25mm。

　　为了便于取出进入钢套管2的土，在钢套管2后端设置出土器14，出土器14在侧壁上设置有出土口15；为了保护钢套管2后端，并且与出土器14配合使用，在钢套管2后端设置夯帽16，出土器14安装在夯帽16后端。夯管锤11抵在出土器14上。

　　张紧带17连接在钢套管2和夯管锤11之间，以增强钢套管2、出土器14、夯帽16、夯管锤11之间的接触紧密性，防止连接杆12冲击夯管锤11时出现滑动现象。

　　导轨3设置在钢套管2、夯管锤11的下部，用于支撑钢套管2、夯管锤11，防止推进过程中钢套管2出现偏移。导轨3的下方设置有枕木31，铺设导轨3时，先将枕木31铺设在工作面，然后将导轨3固定在枕木31上。导轨3上放置有槽钢导向轨。

　　高度调整装置4设置在夯管锤11、导轨3之间，高度调整装置4支撑夯管锤11，使夯管锤11与钢套管2处于同一轴线出现偏移。

　　按照要求高程进行测量，在夯管工作坑浇筑混凝土封底找平后，铺设枕木31，根据单根钢套管2长度在坑底埋好若干块枕木31并找平，根据交接桩和实际测量，制定出两条导轨3的中心线，测量达到预制角度要求后，将导轨放到枕木上，用经纬仪按设计中心线找正，然后将导轨固定在枕木上，导轨应按设计要求的精度找正，因为导轨3的位置决定了钢套管2及夯管锤11的摆放位置，从而影响穿越的精度误差。

　　由于钢套管2轨迹设计为采用水平的方式进行夯进，因此槽钢导向轨作为导向轨道，自身必须平直无弯曲，用水准仪多点测量控制槽钢导向轨的水平，根据需要的水平角度调节导轨3的倾角。

　　步骤2：将第一根钢套管2、夯管锤11、出土器14安放在导轨3上，用张紧器将出土器14、夯帽16与钢套管2连为整体，钢套管2的水平度合格后利用夯管锤11将第一根钢套管2夯入土层，钢套管2在夯入土层过程中从出土口15取土；

　　安装完成后，检查钢套管2的水平度，钢套管2水平度检查合格，使夯管锤11、钢套管2的中心线与设计中心线开始工作。

　　第一根钢套管2操作上应缓慢开启注油器、控制气量，采用“轻锤慢进”，防止钢套管2和夯管锤11一起往复串动，钢套管2夯进土层30-50cm后，停锤校核钢套管2位置，无误后，再继续轻锤夯进2-3m，再次校核钢套管2位置，继续采用“轻锤慢进”方式将第一根管夯入土层，顶进过程中采用红外线水平仪控制方向参数，确保顶进方向不偏离中心线。

　　根据夯管参数，第一节钢套管2前端始终保持2至3米土柱，以保证切削环13前端土层在受挤压后能进入钢套管2内，既保证了钢套管2的前进方向又保护了道路不会隆起或下沉。

　　由于第一节钢套管2夯进方向的准确性是最关键的，所以在第一节钢套管2夯进500mm后，应认线的方向与水平角度，角度偏差不超过0.5度。轴线﹪时可继续夯进，若轴线偏差超过允许范围，应进行纠偏，即用人工在轴线偏差的相反方向将钢套管2周围的土清除，在轴线外壁打楔子，将套管轴线偏差调整到允许范围内继续夯进工作。导轨偏差可通过调整轨基校正。

　　步骤3：校核导轨3位置无误后，吊装第二根钢套管2，将第一节钢套管2和第二根钢套管2焊接，第二根钢套管2进入土层，从出土口15取土，直至全部钢套管22夯入土层；

　　钢套管2之间采用v型坡口焊接，焊接时，两同心轴管需保持3-5mm的缝隙，再进行焊接、打磨。焊接前，应检查两根钢套管2的水平、垂直位置及同轴情况。

　　钢套管2焊接好后，夯管锤11送风工作，此时，完全打开注油器阀进入正常参数夯管。直至第二根钢套管2进入土层，校核导轨位置，吊装第三根管，再校核钢管对接情况，焊接、夯管，如此循环。

　　作为夯管施工设备的一部分，管道穿越一侧接收井布置的设备包括：牵引平台6、滑轮支架7、卷扬机8、钢丝绳9施工设备。卷扬机8固定在牵引平台6上，滑轮支架7上部和下部分别设置有滑轮71，钢丝绳9一端连接卷扬机8，另一端穿过滑轮71与管道相连接。

　　为了支撑管道5，使管道5顺利从钢套管2中穿出，在钢套管2中放置有导向轮72。钢丝绳9端部连接有牵引头91，牵引头91、导向轮72放到钢套管2内。

　　管道5穿越时为了保障安全，在接收井内靠后侧采用混泥土浇筑牵引平台6，接收井上方安装滑轮支架7，滑轮支架与接收井采用螺栓固定，卷扬机8固定在牵引平台6上，卷扬机8、牵引平台6用φ30螺栓和预埋件连接；卷扬机8的钢丝绳9通过滑轮支架7上的滑轮穿入钢套管2，连接在钢丝绳端部的牵引头91连接在钢套管2中的管道5上。管道5穿越时采用2台25t吊车吊起接收井一侧的钢套管2，把牵引头91、导向轮72放到钢套管2内，吊车和卷扬机8在接收井相互配合牵引，完成管道5的穿越。

　　管道5穿越完成并于地面开挖段线路连接贯通后，为防止后期钢套管2腐蚀造成路面下沉遗留安全隐患，可采取对钢套管2内进行吹填细沙，并将钢套管2两端采用沥青麻丝进行封堵，同时再对钢套管2单独安装一组牺牲阳极，用以减缓钢套管2的腐蚀速度，使周边土壤在自然沉降过程中可以与钢套管2腐蚀情况保持一致。

　　管道5安装完成后，操作坑内应先回填细沙至水平穿越管道上方0.5米并压实，考虑到现场实际工作坑面积过大无需全部换填细沙，可沿管道四周码放双层沙袋，沙袋外侧回填塘渣，分层回填、逐层压实，回填时应先阶段、分层回填，每回填至一层钢支撑处，须将钢支撑拆除移走再继续回填，直至回填与地面平行方可拔出拉森钢板桩。

　　施工完后拆卸机械设备施工设备，按照进场路线撤离。同时将施工的各种废弃物及泥浆按照环保部门指定的地点进行回收环球360，采用机械作业配合人工清理的形式将各种工业垃圾运至指定地点进行处理，同时对因工作需要占用的耕地进行恢复，达到环保要求和原地貌。

　　本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。