顶管施工在热力管道过铁路专用线中的应用__墨水学术,论文发表,发

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[摘要]通过工程实例，详细介绍顶管施工技术在热电联产集中供热工程中热力管道过铁路专用线中的应用及其安装工艺，突出其可行性和经济性。
　　[关键词]热力管道顶管铁路涵洞
　　随着城市集中供热的发展,热力管线路由常有穿越铁路专用线的情况。由于高速铁路在中国的飞速发展，城市间的联系已变得日益密切，保障铁路线的运输安全变得尤为重要。因此，热力管线在穿越铁路线时如何保证铁路线的运输安全成为方案设计的重点。本文以哈尔滨第三发电厂（下文简称哈三电厂）热电联产集中供热热网工程热力管线过滨北铁路线为例，详细介绍顶管施工技术在热电联产集中供热工程中热力管道过铁路专用线中的应用及其安装工艺。
　　1.工程概况
　　哈三电厂热电联产集中供热工程近期设计供热面积为2500万㎡，远期供热面积为4380万㎡，近远期供热面积主要集中在哈尔滨市的松北区和呼兰区。热网采用间接连接，一级网设计参数为：140/70℃，1.6MPa。热网首站出口采用两供两回四管制平行敷设，管径为4XDN1200。
　　穿越滨北铁路线处热力管线为电厂首站至呼兰老城区支干线，热力管线管径为2XDN800,管材选用聚氨脂预制直埋保温管。滨北铁路为双轨复线，两轨中线间距为4.27米。
　　滨北线铁路线断面图详见图1。
　　
　　图1
　　2.施工方案
　　目前供热领域较普遍的穿越铁路线的敷设方式有三种：架空法、顶管法和盾构法。架空法具有工程造价低，施工简单，检修方便等优点，但其具有影响美观、影响铁路运输长远发展等因素，铁路部门很少允许市政管线在铁路专用线上架空敷设。
　　顶管施工利用少开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换。其优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。
　　盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。由于盾构法较适用于长距离地下输送管线过障碍物或地铁的施工，施工的经济长度应大于500m。
　　本工程考虑热力管线过滨北铁路线距离短，且穿越点远离市区，地下管线较少等因素，过滨北铁路线采用顶管法施工。
　　3.顶管工艺
　　在顶管施工法中，套管断面种类较多。当管道较多时,一般采用砼涵洞式隧道,涵洞式内部体积较大，机械设备较容易出入,施工及检修较方便。当管道较少且管径较小时，一般采用砼管，此时人员和机具不能进入砼管内施工,施工及检修困难。基于本段管道为热网输送干线，在顶管时采用砼涵洞式隧道。
　　热力管道的管径为2xDN800,预制保温管外径为960mm,经计算，涵洞净尺寸为4000x1800mm。为满足施工要求，顶管采用3节涵洞，每节长度为10m,每节涵洞间预留30mm的止水带。为保证涵洞两端与外界的隔断，涵洞两侧各设置一个砼竖井，满足涵洞内管道的检修和防水要求。
　　涵洞断面及剖面详见图2和图3。
　　
　　图2
　　
　　　
　　1）工作坑平面布置
　　主工作坑施工：
　　a.工作坑形状为长方形，具体尺寸：
　　工作坑内尺寸：长6米，宽4米，深5.5米（含基础）
　　b.工作坑左、右、前三侧均横排密接打桩，后背竖横排密接打桩，采用32#工字钢桩，桩长10米。工作坑采用人机配合开挖，工作坑四周均用32#工字钢焊接成矩形框架支撑加固，四周加焊三角支撑，上下各一道，上道支撑在坑顶以下0.5米处，下道支撑在基础上，上道支撑长向加二根32#工字钢撑杠，当开挖至1米时，必须做好上道支撑，挖至基础底时，做好下道支撑。
　　c.工作坑基础作法
　　卵石垫层100mm厚，底板浇筑C20混凝土，厚度200mm，基础内每隔1米预埋1根16#槽钢，共4根，并与坑壁矩形框架

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