長(zhǎng)輸管線和市政地下管線經(jīng)常會(huì)遇到穿越公路、鐵路、溝渠和建筑物等特殊地段的施工，施工方法是多種多樣的，氣動(dòng)夯管錘作為非開挖鋪設(shè)管線的新型設(shè)備，以其工藝先進(jìn)、施工程序簡(jiǎn)便、施工周期短、質(zhì)量好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

夯管法是指用夯管錘將要鋪設(shè)的鋼管沿設(shè)計(jì)路線直接夯入地層，實(shí)現(xiàn)非開挖穿越鋪管。夯管錘實(shí)質(zhì)上是一個(gè)低頻、大沖擊力的氣動(dòng)沖擊器，它由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。夯管錘和氣動(dòng)矛相似，有的氣動(dòng)矛也可以兼作夯管錘。

一、夯管法鋪設(shè)地下管線的特點(diǎn)如下：

1）施工質(zhì)量好

采用夯管法鋪設(shè)障礙物下埋管道，穿越精度和埋深能滿足設(shè)計(jì)要求；避免了因埋深不足而給管道安全運(yùn)行留下的隱患，并且套管保護(hù)良好。

2）施工占地少

施工作業(yè)面積由線縮成點(diǎn)，占地面積小，士方量小，操作簡(jiǎn)便；與同管徑管線的其他施工方法相比，可節(jié)約施工占地。

3）施工效率高

與頂管施工方法相比,可不需要修筑大體積混凝土靠背墻，節(jié)約時(shí)間和工程投資；與水平定向鉆進(jìn)相比，施工中不需要更換鉆桿，提高了施工效率；與機(jī)械開挖方法相比，效率提高更多。

4)施工周期短

穿越公路、鐵路、溝渠和建筑物等障礙物時(shí)，可避免或減少搬遷，縮短施工周期。夯管錘鋪管對(duì)地層適應(yīng)性較強(qiáng)，可在任何土層中使用，無(wú)論是含礫石土層,還是含水土層，均能順利地夯入管道，而且鋪管速度較快，一般夯速為6~8m/h,快時(shí)可達(dá)15~20m/h。

二、夯管法鋪管原理

夯管法可分為封閉式夯管和敞口式夯管兩大類別。

1）封閉式夯管

封閉式夯管技術(shù)即在待夯入***節(jié)鋼管的頭部焊接錐形頭，在鋼管夯入地層的過(guò)程中，錐形頭擠壓周圍土層，形成鉆孔，使用該法產(chǎn)生的管土相互作用類似于使用擠土技術(shù)產(chǎn)生的相互作用。使用錐形頭的封閉式夯管能鋪設(shè)的管道直徑達(dá)到 200mm。

2)敞口式夯管

敞口式夯管技術(shù)即待夯入管道頭部保持開口狀，因此能掘進(jìn)與套管大小一樣的鉆孔，這允許在管道鋪設(shè)路徑上的土顆粒保持在原地，僅1*31+19-10=29+73少量的土在夯進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生擠壓作用。該技術(shù)用于鋪設(shè)直徑大于 200mm 的管道。

在夯管施工過(guò)程中，夯管錘產(chǎn)生較大的沖擊力，這個(gè)沖擊力直接作用在鋼管的后端，通過(guò)鋼管傳遞到前端的管靴上切削土體，并克服士層與管體之間的摩擦力使鋼管不斷進(jìn)入土層。

隨著鋼管的前進(jìn)，被切削的土芯進(jìn)入鋼管內(nèi)，待鋼管抵達(dá)目標(biāo)后，取下管靴，鋼管留在孔內(nèi)?？捎脷鈮?、高壓水射流或螺旋鉆桿等方法將其排出，有時(shí)為了減少管內(nèi)壁與土的摩擦阻力，在施工過(guò)程中夯入一節(jié)鋼管后，間斷地將管內(nèi)的土排出。

該技術(shù)的特點(diǎn)是沖擊力大，***大的夯管錘的沖擊力每次2000t,***大能夯擊 3.73m 直徑的鋼管,適于大管徑和管幕施工。選擇夯管錘時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)鋼管直徑及夯進(jìn)長(zhǎng)度選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)型。

由于夯管過(guò)程中鋼管要承受較大的沖擊力，因此夯管錘鋪管只能用于鋪設(shè)鋼管，一般使用無(wú)縫鋼管，而且壁厚要滿足一定的要求，如果夯管距離超過(guò) 40m，壁厚應(yīng)增加 25%。鋼管直徑較大時(shí)，為減少鋼管與土層之間的摩擦阻力，可在管頂部表面焊接一根小鋼管。隨著鋼管的夯入，注入水或泥漿，以潤(rùn)滑鋼管的內(nèi)外表面。鋼管間的連接由現(xiàn)場(chǎng)焊接來(lái)完成，一般夯入一段，焊接一段。根據(jù)鋪管現(xiàn)場(chǎng)具體條件,來(lái)確定管段長(zhǎng)度，如果條件許可,應(yīng)盡可能用長(zhǎng)的管段，以便減少焊接造成的鋪設(shè)誤差，節(jié)約焊接鋼管所需的時(shí)間。

夯管要求的鋼管壁厚