地下管道夯管施工工具

夯管锤铺管系统的配套主要机具为空压机、夯管锤、带爪压盘、锥形接头、排土锥、张紧带及管鞋。

1.空压机

驱动夯管锤的空气压缩机与驱动冲击矛的空压机一样，属于低压空压机，工作压力为0.6～0.7MPa。但排气量较大，最大达50m³/min，需要的空气量根据夯管锤的直径不同而变化（见表2-11）。

表2.11 德国Tracto-Technik夯管锤技术参数

2.夯管锤

夯管锤提供铺管所需的冲击力，通常为低频、大冲击功的气动冲击锤（中国地质科学院勘探技术研究所开发的H系列气动夯管锤的部分构件提供夯管所需的冲击力）。有时，冲击矛也可以作为夯管锤使用，这主要用于小口径管道的铺设。常见的夯管锤技术见表2-12。

3.带爪压盘

罩在锤的后端，盘上的爪用于挂张紧带。

4.排土锥

其前端与要铺设的钢管连接，后端与钢质锥套连接，主要作用为传递冲击力和排除进入管中的部分土体。

5.张紧带

一般为柔韧性强的尼龙带，在锤的两侧对称张紧，以便锤的能量有效地传递给钢管。

6.管鞋

焊接在钢管前部，其内径比钢管内径小，外径比钢管外径大，主要用来切割上体，减少土层及土芯与钢管内径及外壁的摩擦力。

7.锥形接头

锥形接头由一组钢质锥套管叠加而成，其作用是传递冲击能量。根据钢管和夯管锤的直径可确定所需的锥套个数，即可用一种型号的夯管锤，通过不同数量锥套的组合，进行不同直径管道的施工。(www.xing528.com)

在施工过程中，由于管子必须直接承受大的冲击力，因此，夯管法只适用于钢管的施工。一般地，钢管的直径和施工长度是一定的，而管节的长度和壁厚是不定的。管节的长度是由可获得的施工空间和运输等条件决定的。条件许可时，可使用较长的管节，以减少接头的数量和辅助施工时间。由于运输方面的原因，管节的长度一般为5～58m，通常为6m。钢管的厚度应与管的内径和夯管长度相匹配，以防止管的破裂，其匹配关系见表2-12。

表2-12 钢管的壁厚与内径的匹配关系

为了减少摩擦阻力，通常在第一节管的端部焊上内环形和（或）外环形切削具（见图2-39），以形成一定的超挖量。内切削具通常为一个整环，而外切削具则仅覆盖外周的上部，一般在270°～320°范围内，以保证管支撑在底部。此外，还可每隔5～6m焊上类似的外环形切削具。

图2-39 钢管前端的环形切削具

8.适用范围

夯管施工法适用的管径范围较大，可以从50mm到2000mm。施工长度一般在10～80m，最大可达100m左右，主要取决于地层条件。

夯管施工法对地层的适用性也较强，几乎可在任何地层中施工，即除含有大量粗颗粒卵砾石的土层外，无论是含卵砾石的土层，还是含地下水的土层，均可使用该法。一般地，这种施工法的水平和高程偏差可控制在2%以内。

施工速度主要取决于夯管锤的冲击力的大小、钢管的内径和土层的性能，一般为5～10m/h，最快时可达20m/h。

9.施工中应注意的几个问题

（1）土芯的排除

排除土芯的办法较多，主要办法是先注水，后用压气吹。吹土时，封盖一定要牢固，并要注意出土时，土芯应迅速排去，防止对周围设备的损坏。管径较大时，也可采用螺旋钻排土。

（2）泥浆润滑

铺设较大直径的钢管时，为减小钢管与土层的摩擦力，可在管顶部表面焊一根1in的钢管，随钢管的夯入，注入膨润土泥浆，润滑钢管内外表面。