hAAA第七講頂管施工技術(shù)地下管線非開(kāi)挖技術(shù)6學(xué)時(shí)

1、頂管法施工頂管法施工pipe jacking method construction 城市地下工程施工技術(shù)主講人：饒平平 b采用液壓千斤頂采用液壓千斤頂或具有頂進(jìn)、牽引功能的設(shè)備，或具有頂進(jìn)、牽引功能的設(shè)備，以頂管工作井作承壓壁以頂管工作井作承壓壁，將，將管子按設(shè)計(jì)高程、方位、坡度逐根頂入土層直至達(dá)到目的地管子按設(shè)計(jì)高程、方位、坡度逐根頂入土層直至達(dá)到目的地.頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來(lái)的一種土層地下工程頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來(lái)的一種土層地下工程施工方法，主要用于地下進(jìn)水管、排水管、煤氣管、電訊施工方法，主要用于地下進(jìn)水管、排水管、煤氣管、電訊電纜管的施工。它不需要開(kāi)挖面層，并且能

2、夠穿越公路、電纜管的施工。它不需要開(kāi)挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等，是一種等，是一種非開(kāi)挖非開(kāi)挖的敷設(shè)的敷設(shè)地下管道地下管道的施工方法。的施工方法。主要用于：主要用于：穿穿越江河、湖泊、港灣越江河、湖泊、港灣水水體下的供水、輸氣、輸油管道工程；體下的供水、輸氣、輸油管道工程；穿穿越城市建筑群、繁華街道越城市建筑群、繁華街道地下地下的上下水、煤氣管道工程；的上下水、煤氣管道工程；穿穿越重要公路、鐵越重要公路、鐵路路路基下的通訊、電力電纜管道工程；路基下的通訊、電力電纜管道工程；水庫(kù)壩體水庫(kù)壩體涵管重

3、建涵管重建工程等工程等頂管施工的優(yōu)點(diǎn)頂管施工的優(yōu)點(diǎn) 管內(nèi)挖掘管內(nèi)挖掘 頂部出土頂部出土 挖掘端面挖掘端面 井內(nèi)出土井內(nèi)出土南沙dn1300泥水平衡頂管施工激光經(jīng)緯儀10頂管機(jī)簡(jiǎn)介2021-11-14分類(lèi) 按所頂進(jìn)的管子口徑大小分：大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑多指2m以上的頂管，人可以在其中直立行走。中口徑頂管的管徑多為1.21.8m，人在其中需彎腰行走，大多數(shù)頂管為中口徑頂管。小口徑頂管直徑為5001000mm，人只能在其中爬行，有時(shí)甚至爬行都比較困難。微型頂管的直徑通常在400mm以下，最小的只有75mm。 按一次頂進(jìn)的長(zhǎng)度（指頂進(jìn)工作坑和接收工作坑之間的距離）分：普通距離頂

4、管和長(zhǎng)距離頂管。頂進(jìn)距離長(zhǎng)短的劃分目前尚無(wú)明確規(guī)定，過(guò)去多指100m左右的頂管。目前，千米以上的頂管已屢見(jiàn)不鮮，可把500m以上的頂管稱(chēng)為長(zhǎng)距離頂管。 按平衡原理理論分：頂管機(jī)可分為泥水平衡式項(xiàng)管機(jī)、土壓平衡式頂管機(jī)、多功能頂管機(jī)等 按管材分：鋼筋混凝土頂管、鋼管頂管、以及其他管材的頂管。 按頂進(jìn)管子軌跡的曲直分：直線頂管和曲線頂管。 2021-11-1411泥水平衡式頂管機(jī)是在加入添加劑、膨潤(rùn)土、粘土以及發(fā)泡劑等使切削土塑性液化的同時(shí)，將切削刀盤(pán)切削下來(lái)的土砂用攪拌機(jī)攪拌成泥水狀，使其充滿(mǎn)開(kāi)挖面與管道隔墻之間的全部開(kāi)挖面，使開(kāi)挖面穩(wěn)定。多功能頂管機(jī)集機(jī)械、液壓、激光、電控(含plc)、測(cè)量技

5、術(shù)為一體，是既可在含有較大礫石、卵石等的軟土中施工，又可在巖石或復(fù)雜地質(zhì)條件中進(jìn)行自動(dòng)化非開(kāi)挖地下管道施工的先進(jìn)設(shè)備。土壓平衡頂管機(jī)的基本工作原理是先由工作井中的主頂進(jìn)油缸推動(dòng)頂管機(jī)前進(jìn)，同時(shí)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)切削土體，切削下的土體進(jìn)入密封土倉(cāng)與螺旋輸送機(jī)并被擠壓，形成一定的土壓；再通過(guò)螺旋輸送機(jī)的旋轉(zhuǎn)，輸送出切削的土體。控制螺旋輸送機(jī)的出土量或頂管機(jī)前進(jìn)速度，來(lái)控制密封土倉(cāng)內(nèi)的土壓力值，使此土壓力與切削面前方的靜止土壓力和地下水壓力保持平衡，從而保證開(kāi)挖面的穩(wěn)定，防止地面的沉降或隆起。頂管機(jī)簡(jiǎn)介分類(lèi)平衡原理n 頂管施工技術(shù)最早始于1896年美國(guó)的北太平洋鐵路鋪設(shè)工程的施工中。1948年日本第一次采用頂

6、管施工方法，在尼崎市的鐵路下頂進(jìn)了一根內(nèi)徑600mm的鑄鐵管，頂距只在6米。 歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家最早開(kāi)發(fā)應(yīng)用頂管法，1950年前后，英、德、日等國(guó)家相繼采用。 頂管機(jī)發(fā)展概況國(guó)外發(fā)展概況2021-11-141213 目前國(guó)內(nèi)頂管機(jī)規(guī)模較大、技術(shù)力量雄厚的生產(chǎn)企業(yè)主要有目前國(guó)內(nèi)頂管機(jī)規(guī)模較大、技術(shù)力量雄厚的生產(chǎn)企業(yè)主要有上海管道上海管道工程股份有限公司工程股份有限公司、北京市市政工程研究院北京市市政工程研究院、中鐵一局市政環(huán)保工程總公中鐵一局市政環(huán)保工程總公司司等，這幾家公司的產(chǎn)品基本上都具有自動(dòng)控制、機(jī)電液一體化、激光定等，這幾家公司的產(chǎn)品基本上都具有自動(dòng)控制、機(jī)電液一體化、激光定位導(dǎo)航以及自動(dòng)糾偏

7、等功能。另有其他一些在技術(shù)力量、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)位導(dǎo)航以及自動(dòng)糾偏等功能。另有其他一些在技術(shù)力量、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模等方面均有不足的生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品主要靠低價(jià)占有市場(chǎng)。規(guī)模等方面均有不足的生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品主要靠低價(jià)占有市場(chǎng)。頂管機(jī)發(fā)展概況2021-11-14 國(guó)內(nèi)頂管機(jī)經(jīng)歷了國(guó)內(nèi)頂管機(jī)經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)技術(shù)引進(jìn)、研發(fā)研發(fā)、發(fā)展發(fā)展等幾個(gè)時(shí)期，從最初的手等幾個(gè)時(shí)期，從最初的手 掘式項(xiàng)管機(jī)、氣壓平衡式頂管機(jī)到目前的水壓、土壓平衡式項(xiàng)管機(jī)，掘式項(xiàng)管機(jī)、氣壓平衡式頂管機(jī)到目前的水壓、土壓平衡式項(xiàng)管機(jī)，不不 斷吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，到目前已經(jīng)擁有一批具有自主知斷吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，到目前已經(jīng)擁有一批

8、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主品牌，并在一些技術(shù)領(lǐng)域如糾偏、測(cè)量等方面取得了一識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主品牌，并在一些技術(shù)領(lǐng)域如糾偏、測(cè)量等方面取得了一定的成績(jī)，達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。定的成績(jī)，達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 我國(guó)較早的頂管施工約在上世紀(jì)我國(guó)較早的頂管施工約在上世紀(jì)5050年代，初期主要是手掘式頂管，年代，初期主要是手掘式頂管，設(shè)備也較簡(jiǎn)陋。我國(guó)頂管技術(shù)真正較大的發(fā)展是從上世紀(jì)設(shè)備也較簡(jiǎn)陋。我國(guó)頂管技術(shù)真正較大的發(fā)展是從上世紀(jì)8080年代中期年代中期開(kāi)始。開(kāi)始。19881988年上海研制成功我國(guó)第一臺(tái)土壓平衡掘進(jìn)機(jī)。年上海研制成功我國(guó)第一臺(tái)土壓平衡掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)法和頂管法的主要異同點(diǎn)：盾構(gòu)法和

9、頂管法的主要異同點(diǎn)： 相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：（1）二者都屬于暗挖法施工大口徑（）二者都屬于暗挖法施工大口徑（900）地下工）地下工程的主要施工方法。程的主要施工方法。（2）二者都要開(kāi)挖工作基坑（工作井和接收井）。）二者都要開(kāi)挖工作基坑（工作井和接收井）。（3）二者工作面的開(kāi)挖方法，出、進(jìn)洞施工技術(shù)基本相）二者工作面的開(kāi)挖方法，出、進(jìn)洞施工技術(shù)基本相似。似。（4）二者都要注意接縫防水處理、地表沉降控制、周邊）二者都要注意接縫防水處理、地表沉降控制、周邊環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題，都要進(jìn)行注壓漿。環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題，都要進(jìn)行注壓漿。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：（1）盾構(gòu)法的襯砌為管片，且每環(huán)管片要在盾構(gòu)機(jī)的盾尾進(jìn)行拼裝，）盾構(gòu)法的

10、襯砌為管片，且每環(huán)管片要在盾構(gòu)機(jī)的盾尾進(jìn)行拼裝，拼裝好后一般不會(huì)再移動(dòng)；頂管法的襯砌為管節(jié)，且每環(huán)管節(jié)是拼裝好后一般不會(huì)再移動(dòng)；頂管法的襯砌為管節(jié)，且每環(huán)管節(jié)是一次預(yù)制成功的，由頂進(jìn)裝置依次頂進(jìn)，直至第一節(jié)管節(jié)到達(dá)接一次預(yù)制成功的，由頂進(jìn)裝置依次頂進(jìn)，直至第一節(jié)管節(jié)到達(dá)接收井位置。收井位置。（2）盾構(gòu)法施工的盾構(gòu)千斤頂布置在盾構(gòu)機(jī)的支撐環(huán)外沿，而頂管）盾構(gòu)法施工的盾構(gòu)千斤頂布置在盾構(gòu)機(jī)的支撐環(huán)外沿，而頂管法施工的主頂進(jìn)裝置布置在工作井內(nèi)，如果頂力不足要加設(shè)中繼法施工的主頂進(jìn)裝置布置在工作井內(nèi)，如果頂力不足要加設(shè)中繼間。間。（3）盾構(gòu)機(jī)內(nèi)有拼裝管片的拼裝機(jī)，而頂管機(jī)內(nèi)沒(méi)有。）盾構(gòu)機(jī)內(nèi)有拼裝管片的

11、拼裝機(jī)，而頂管機(jī)內(nèi)沒(méi)有。（4）盾構(gòu)法主要用于大斷面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道的）盾構(gòu)法主要用于大斷面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道的施工；頂管法主要適用于斷面稍小一些的城市地下管線的鋪設(shè)。施工；頂管法主要適用于斷面稍小一些的城市地下管線的鋪設(shè)。 頂管法的工程地質(zhì)勘察n勘察要點(diǎn)：n土層類(lèi)別、埋深n各土層土體的物理、力學(xué)性質(zhì)n地下水位、壓力n地下水和土的腐蝕性n土層凍結(jié)深度n地下管線n地下洞室n臨近建筑物基礎(chǔ)n地面動(dòng)載頂管工程設(shè)計(jì)n工作井設(shè)置，頂管頂力估算以及承壓壁后靠結(jié)構(gòu)及土體的穩(wěn)定問(wèn)題。n9.2.1 頂管工作井設(shè)置n1）供頂管機(jī)頭安裝用的頂進(jìn)工作井（稱(chēng)頂進(jìn)井）；n2）供頂管工具管進(jìn)坑和

12、拆卸用的接收工作井（稱(chēng)接收井）。（a）雙向頂進(jìn)；（b）單向頂進(jìn)工作井 n實(shí)質(zhì)上是方形或圓形的小基坑，其支護(hù)類(lèi)型同普通基坑，其平面尺寸較小，支護(hù)經(jīng)常采用鋼筋混凝土沉井和鋼板樁。n管徑1.8m或頂管埋深5.5m時(shí)普遍采用鋼筋混凝土沉井作為頂進(jìn)工作井。n沉井作為工作井時(shí)，一般采用雙向頂進(jìn)；n采用鋼板樁支護(hù)工作井時(shí)，一般采用單向頂進(jìn)。 頂管法的關(guān)鍵技術(shù)n1）方向控制：與設(shè)計(jì)軸線一致，對(duì)頂力的影響，保證中繼環(huán)正常工作 ；n2）頂力大小及方向：管尾頂進(jìn)方式，頂進(jìn)距離必然受到限制 ，一般采用中繼環(huán)接力；n 3）工具管開(kāi)挖面正面土體的穩(wěn)定性；n4）承壓壁后靠結(jié)構(gòu)及土體的穩(wěn)定性發(fā)展趨勢(shì)n中繼環(huán)接力頂推裝置、觸變

13、泥漿減阻頂進(jìn)技術(shù)，自動(dòng)測(cè)斜糾偏技術(shù)、泥水平衡技術(shù)、土壓平衡技術(shù)、氣壓保護(hù)技術(shù)和曲線頂管技術(shù) 。頂管頂力估算n克服頂管管壁與土的摩阻力及前刃腳切土?xí)r的阻力： nn1管頂以上的荷載；nn2全部管道自重；ne頂管兩側(cè)的土壓力；nr土對(duì)鋼刃腳正面的單位面積阻力 nk系數(shù)，一般采用1.2。2)(322111raeffnnfnkp頂管承壓壁后靠土體的穩(wěn)定驗(yàn)算n沉井支護(hù)工作井承壓壁后靠土體的穩(wěn)定驗(yàn)算apffffp212n在市政工程建設(shè)中，長(zhǎng)距離管道的敷設(shè)是其重要的工在市政工程建設(shè)中，長(zhǎng)距離管道的敷設(shè)是其重要的工作內(nèi)容。隨著頂管技術(shù)應(yīng)用的推廣，研究敷設(shè)長(zhǎng)距離作內(nèi)容。隨著頂管技術(shù)應(yīng)用的推廣，研究敷設(shè)長(zhǎng)距離管道工

14、藝技術(shù)已成為引人注目的課題。管道工藝技術(shù)已成為引人注目的課題。n長(zhǎng)距離管道的主要困難是，設(shè)置在頂進(jìn)坑內(nèi)的主千斤長(zhǎng)距離管道的主要困難是，設(shè)置在頂進(jìn)坑內(nèi)的主千斤頂?shù)耐祈斄τ邢?，不足以克服管道長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)遇到頂?shù)耐祈斄τ邢蓿蛔阋钥朔艿篱L(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)遇到的總阻力。希望增加頂管單程頂進(jìn)的長(zhǎng)度時(shí)，需要采的總阻力。希望增加頂管單程頂進(jìn)的長(zhǎng)度時(shí)，需要采取相關(guān)的措施，如增加主千斤頂?shù)捻斄Αp少管道周取相關(guān)的措施，如增加主千斤頂?shù)捻斄Αp少管道周邊與地層的摩擦力、中途設(shè)置輔助千斤頂（中繼環(huán)）、邊與地層的摩擦力、中途設(shè)置輔助千斤頂（中繼環(huán)）、減小頂管承受的正面阻力等。目前在發(fā)展長(zhǎng)距離頂管減小頂管承受的正面阻力等。

15、目前在發(fā)展長(zhǎng)距離頂管技術(shù)的過(guò)程中，技術(shù)的過(guò)程中，減摩減摩和和設(shè)置中繼環(huán)設(shè)置中繼環(huán)兩項(xiàng)措施已得到較兩項(xiàng)措施已得到較多研究，并已成為成熟的技術(shù)。多研究，并已成為成熟的技術(shù)。n為了適應(yīng)長(zhǎng)距離頂進(jìn)管道的需要，研制了中繼為了適應(yīng)長(zhǎng)距離頂進(jìn)管道的需要，研制了中繼環(huán)（又稱(chēng)中繼間、中間站）。即在管道頂進(jìn)的環(huán)（又稱(chēng)中繼間、中間站）。即在管道頂進(jìn)的中途設(shè)置輔助千斤頂，靠輔助千斤頂提供的動(dòng)中途設(shè)置輔助千斤頂，靠輔助千斤頂提供的動(dòng)力繼續(xù)頂進(jìn)管段，延長(zhǎng)頂管的頂進(jìn)長(zhǎng)度，滿(mǎn)足力繼續(xù)頂進(jìn)管段，延長(zhǎng)頂管的頂進(jìn)長(zhǎng)度，滿(mǎn)足敷設(shè)長(zhǎng)距離管道的需要。敷設(shè)長(zhǎng)距離管道的需要。n采用中繼環(huán)時(shí)，管道沿全長(zhǎng)分成若干段，在段采用中繼環(huán)時(shí)，管道沿全長(zhǎng)

16、分成若干段，在段與段之間設(shè)置中繼環(huán)。中繼環(huán)是一個(gè)由鋼材制與段之間設(shè)置中繼環(huán)。中繼環(huán)是一個(gè)由鋼材制成的圓環(huán)，內(nèi)壁上設(shè)置有一定數(shù)量的短行程千成的圓環(huán)，內(nèi)壁上設(shè)置有一定數(shù)量的短行程千斤頂，產(chǎn)生的推頂力可用于推進(jìn)中繼環(huán)前方的斤頂，產(chǎn)生的推頂力可用于推進(jìn)中繼環(huán)前方的管道。管道。增設(shè)中繼環(huán)（間）增設(shè)中繼環(huán)（間）中繼環(huán)示意圖中繼環(huán)示意圖 n（1）中繼環(huán)推進(jìn)過(guò)程）中繼環(huán)推進(jìn)過(guò)程n設(shè)置中繼環(huán)以后，頂管頂進(jìn)時(shí)，每次都應(yīng)先啟用最前設(shè)置中繼環(huán)以后，頂管頂進(jìn)時(shí)，每次都應(yīng)先啟用最前面的中繼環(huán)，將其前方的管道連同工具管一起向前頂面的中繼環(huán)，將其前方的管道連同工具管一起向前頂進(jìn)，后面的中繼環(huán)和主千斤頂保持不動(dòng)，直至達(dá)到該進(jìn)，

17、后面的中繼環(huán)和主千斤頂保持不動(dòng)，直至達(dá)到該中繼環(huán)的一個(gè)頂程為止，接著后面的中繼環(huán)開(kāi)始推頂中繼環(huán)的一個(gè)頂程為止，接著后面的中繼環(huán)開(kāi)始推頂作業(yè)，將兩個(gè)中繼環(huán)之間的管道向前推進(jìn)。與此同時(shí)，作業(yè)，將兩個(gè)中繼環(huán)之間的管道向前推進(jìn)。與此同時(shí)，前面的一個(gè)中繼環(huán)的千斤頂排放油壓，活塞桿縮進(jìn)套前面的一個(gè)中繼環(huán)的千斤頂排放油壓，活塞桿縮進(jìn)套筒。可見(jiàn)，這時(shí)被推進(jìn)的只是該中繼環(huán)和前面一個(gè)中筒?？梢?jiàn)，這時(shí)被推進(jìn)的只是該中繼環(huán)和前面一個(gè)中繼環(huán)之間的管段。在頂進(jìn)作業(yè)中，主千斤頂在每個(gè)循繼環(huán)之間的管段。在頂進(jìn)作業(yè)中，主千斤頂在每個(gè)循環(huán)中都最后推進(jìn)。借助中繼環(huán)的逐級(jí)接力過(guò)程，可將環(huán)中都最后推進(jìn)。借助中繼環(huán)的逐級(jí)接力過(guò)程，可將頂

18、管的頂推距離延長(zhǎng)，以適應(yīng)長(zhǎng)距離頂管施工的需要。頂管的頂推距離延長(zhǎng)，以適應(yīng)長(zhǎng)距離頂管施工的需要。n（2）中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)形式）中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)形式 n它主要由前特殊管、后特殊管和殼體油缸、均壓環(huán)等組成。在前它主要由前特殊管、后特殊管和殼體油缸、均壓環(huán)等組成。在前特殊管的尾部有一個(gè)與特殊管的尾部有一個(gè)與t形套環(huán)相類(lèi)似的密封圈和接口。中繼環(huán)形套環(huán)相類(lèi)似的密封圈和接口。中繼環(huán)殼體的前端與殼體的前端與t型套環(huán)的一半相似，利用它把中繼環(huán)殼體與混凝型套環(huán)的一半相似，利用它把中繼環(huán)殼體與混凝土管連接起來(lái)。中繼環(huán)的后特殊管外側(cè)則設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，土管連接起來(lái)。中繼環(huán)的后特殊管外側(cè)則設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，使殼體雖在其上來(lái)

19、回運(yùn)動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生滲漏。中繼環(huán)油缸被固定在使殼體雖在其上來(lái)回運(yùn)動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生滲漏。中繼環(huán)油缸被固定在殼體上，油缸均勻布置在殼體內(nèi)。油缸兩頭裝有均壓鋼環(huán)，鋼環(huán)殼體上，油缸均勻布置在殼體內(nèi)。油缸兩頭裝有均壓鋼環(huán)，鋼環(huán)與混凝土管之間有襯墊環(huán)。襯墊環(huán)多用與混凝土管之間有襯墊環(huán)。襯墊環(huán)多用20mm厚的木板做成。中厚的木板做成。中繼油缸為單作用油缸，只有當(dāng)后一只中繼環(huán)向前推進(jìn)時(shí)，前一只繼油缸為單作用油缸，只有當(dāng)后一只中繼環(huán)向前推進(jìn)時(shí)，前一只中繼環(huán)的油缸才能縮回。管子頂通后，把中繼環(huán)油缸拆卸下來(lái)，中繼環(huán)的油缸才能縮回。管子頂通后，把中繼環(huán)油缸拆卸下來(lái)，管子可直接合攏。管子可直接合攏。n中繼間的布置要滿(mǎn)足頂力的要

20、求，同時(shí)使其操作方便、中繼間的布置要滿(mǎn)足頂力的要求，同時(shí)使其操作方便、合理，提高頂進(jìn)速度。中繼環(huán)在安放時(shí)，第一只中繼合理，提高頂進(jìn)速度。中繼環(huán)在安放時(shí)，第一只中繼環(huán)應(yīng)放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中推環(huán)應(yīng)放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中推力的變化會(huì)因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，力的變化會(huì)因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力達(dá)到中繼環(huán)總推力當(dāng)總推力達(dá)到中繼環(huán)總推力4060時(shí)，就應(yīng)安放第時(shí)，就應(yīng)安放第一只中繼環(huán)，以后，每當(dāng)達(dá)到中繼環(huán)總推力的一只中繼環(huán)，以后，每當(dāng)達(dá)到中繼環(huán)總推力的7080時(shí)，安放一只中繼環(huán)。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到中繼環(huán)時(shí)，安放一只中繼環(huán)。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到

21、中繼環(huán)總推力的總推力的90時(shí)，就必須啟用中繼環(huán)。時(shí)，就必須啟用中繼環(huán)。n （3）中繼環(huán)的布置）中繼環(huán)的布置中繼環(huán)自動(dòng)控制n從工具管向工作井依次按1#、2# 編號(hào)。n工作時(shí)，首次啟動(dòng)1#，n中繼環(huán)頂推行程達(dá)到允許行程后停止1#中繼環(huán)，啟動(dòng)2#中繼環(huán)工作，直到最后啟動(dòng)工作井千斤頂。管道及其接口n頂管所用管道按其材質(zhì)分鋼筋混凝土管和鋼管兩類(lèi)，鋼管接口一般采用承插、法蘭、螺紋或焊接。 n排水管道采用的預(yù)制鋼筋混凝土管道 ；n煤氣管道一般采用鑄鐵管和鋼管 ；n上水管道普遍采用的鋼筋混凝土管及鋼管 ；二、工作坑 工作坑平面呈矩形，一般沿管道方向較長(zhǎng)，深度較深，坑壁支撐，一般采用鋼板樁；若竣工后坑位無(wú)需覆土

22、，可采用鋼筋混凝土沉箱，箱壁應(yīng)預(yù)留位置正確、大小合適的管孔，竣工后沉井可改建成檢查井。 坑的前后壁在管道頂進(jìn)時(shí)受力巨大，均應(yīng)加固。工作坑構(gòu)造和設(shè)施頂管機(jī)操作臺(tái)頂管機(jī)操作臺(tái)后靠背、千斤頂支架、導(dǎo)軌后靠背、千斤頂支架、導(dǎo)軌千斤頂千斤頂螺旋出土機(jī)螺旋出土機(jī)頂管配套設(shè)備頂管配套設(shè)備 接收井平面一般也呈矩形，沿管道方向較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足頂管機(jī)頭可被取出的條件。再管道轉(zhuǎn)折處設(shè)置的接收井，其平面為圓形，內(nèi)徑也應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)頭被取出的條件。 接收井的深度也比較深，所以井壁支撐，一般也采用鋼板樁。若竣工后坑位無(wú)需覆土，可采用鋼筋混凝土沉箱，箱壁應(yīng)預(yù)留位置正確、大小合適的管孔，竣工后沉井可改建成檢查井。管節(jié)頂進(jìn)與接口1

23、、 挖土挖掘方法人工挖土水力沖土擠壓切土機(jī)械切土人工挖土法人工挖土：人工挖，小車(chē)運(yùn)。前端挖掉一段后，方可頂管。 要求：土質(zhì)較好，管道的管徑不應(yīng)小于1000mm。在施工中，通過(guò)水射流將位于工作面上的土層破碎，并將其沖刷進(jìn)入破碎室，最后以泥水混合物的方式排至地表。水沖式頂管配套設(shè)備送水、排泥泵送水、排泥泵泥漿沉淀池泥漿沉淀池?cái)D壓式擠壓切土：擠壓切土：憑借機(jī)頭的擠壓口，將機(jī)頭頂入土中，一憑借機(jī)頭的擠壓口，將機(jī)頭頂入土中，一段土體被擠進(jìn)頂管機(jī)頭，然后用鋼絲繩沿?cái)D壓口內(nèi)緣切段土體被擠進(jìn)頂管機(jī)頭，然后用鋼絲繩沿?cái)D壓口內(nèi)緣切斷土體，落在出土車(chē)或運(yùn)土機(jī)上，運(yùn)至工作坑。斷土體，落在出土車(chē)或運(yùn)土機(jī)上，運(yùn)至工作坑。

24、機(jī)械切土法機(jī)械切土：機(jī)械切土：機(jī)頭設(shè)有刀盤(pán)而機(jī)頭設(shè)有刀盤(pán)而進(jìn)行機(jī)械切土，進(jìn)行機(jī)械切土，邊切土邊頂進(jìn)，邊切土邊頂進(jìn)，切削下來(lái)的土，切削下來(lái)的土，用輸送機(jī)運(yùn)至用輸送機(jī)運(yùn)至工作坑。工作坑。管節(jié)頂進(jìn)方向控制 在頂管過(guò)程中，必須經(jīng)常觀測(cè)頂進(jìn)的管節(jié)位置是否符合設(shè)計(jì)。管節(jié)接口 頂管用的鋼筋混凝土管節(jié)的管口形式是凸口式，其接口的處理分兩個(gè)階段進(jìn)行。 在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時(shí)，將兩節(jié)管子的管口對(duì)齊，并在凸緣處填塞一圈浸過(guò)瀝青的麻辮；管內(nèi)壁的接口處用金屬內(nèi)脹圈將管子撐緊，使頂管過(guò)程中管子接口處不致產(chǎn)生錯(cuò)口。管節(jié)頂進(jìn)與接口管節(jié)頂進(jìn)與接口n管節(jié)接口n接口加固 在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作

25、坑里時(shí)，在兩節(jié)管子接口外側(cè)安裝外套環(huán)以加固。 流沙地區(qū)，除加放外套環(huán)加固外，還安放橡膠圈，增加防滲效果。管節(jié)頂進(jìn)與接口管節(jié)頂進(jìn)與接口n管節(jié)接口n井內(nèi)布置內(nèi)容主要包括前止水墻、后座墻、基礎(chǔ)底井內(nèi)布置內(nèi)容主要包括前止水墻、后座墻、基礎(chǔ)底板及排水井等。后座要有足夠的抗壓強(qiáng)度，能承受板及排水井等。后座要有足夠的抗壓強(qiáng)度，能承受得了主頂千斤頂?shù)淖畲箜斄?。前止水墻上安裝有洞得了主頂千斤頂?shù)淖畲箜斄?。前止水墻上安裝有洞口止水圈，以防止地下水土及頂管用潤(rùn)滑泥漿的流口止水圈，以防止地下水土及頂管用潤(rùn)滑泥漿的流失。在頂管工作井內(nèi)，還布置有工具管、環(huán)形頂鐵、失。在頂管工作井內(nèi)，還布置有工具管、環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵、基

26、坑導(dǎo)軌、主頂千斤頂及千斤頂架、后弧形頂鐵、基坑導(dǎo)軌、主頂千斤頂及千斤頂架、后靠背。其中主頂千斤頂及千斤頂架的布置尤為重要，靠背。其中主頂千斤頂及千斤頂架的布置尤為重要，主頂千斤頂?shù)暮狭Φ淖饔命c(diǎn)對(duì)于初始頂進(jìn)的影響比主頂千斤頂?shù)暮狭Φ淖饔命c(diǎn)對(duì)于初始頂進(jìn)的影響比較大。較大。 頂進(jìn)工作井的井內(nèi)布置頂進(jìn)工作井的井內(nèi)布置123456789圖圖7-11 頂進(jìn)工作井內(nèi)布置圖頂進(jìn)工作井內(nèi)布置圖1-管節(jié)；管節(jié)；2-洞口止水系統(tǒng)；洞口止水系統(tǒng)；3-環(huán)形頂鐵；環(huán)形頂鐵；4-弧形頂鐵；弧形頂鐵；5-頂進(jìn)導(dǎo)軌；頂進(jìn)導(dǎo)軌；6-主頂油缸；主頂油缸；7-主頂油缸架；主頂油缸架；8-測(cè)量系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng)；9-后靠背；后靠背；10-

27、后座墻；后座墻；11-井壁井壁n（1）管節(jié)一般為鋼筋混凝土管節(jié)或鋼管節(jié)。）管節(jié)一般為鋼筋混凝土管節(jié)或鋼管節(jié)。n（2）后座墻是把主頂油缸推力的反力傳遞到工作坑后部土體中去的）后座墻是把主頂油缸推力的反力傳遞到工作坑后部土體中去的墻體，是主推千斤頂?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)。它的構(gòu)造會(huì)因工作坑的構(gòu)筑方式墻體，是主推千斤頂?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)。它的構(gòu)造會(huì)因工作坑的構(gòu)筑方式不同而不同。在沉井工作坑中，后座墻一般就是工作井的后方井壁。不同而不同。在沉井工作坑中，后座墻一般就是工作井的后方井壁。在鋼板樁工作坑中，必須在工作坑內(nèi)的后方與鋼板樁之間撓筑一座在鋼板樁工作坑中，必須在工作坑內(nèi)的后方與鋼板樁之間撓筑一座與工作坑寬度相等的、厚

28、度為與工作坑寬度相等的、厚度為0.51.0m的、其下部最好能插入到的、其下部最好能插入到工作井底板以下工作井底板以下0.51.0m的鋼筋混凝土墻，目的是使推力的反力的鋼筋混凝土墻，目的是使推力的反力能比較均勻地作用到土體中去。還要注意的一點(diǎn)是后座墻的平面一能比較均勻地作用到土體中去。還要注意的一點(diǎn)是后座墻的平面一定要與頂進(jìn)軸線垂直。定要與頂進(jìn)軸線垂直。n（3）后靠背是靠主頂千斤頂尾部的厚鐵板或鋼結(jié)構(gòu)件，稱(chēng)之為鋼后）后靠背是靠主頂千斤頂尾部的厚鐵板或鋼結(jié)構(gòu)件，稱(chēng)之為鋼后靠，其厚度在靠，其厚度在300mm左右。鋼后靠的作用是盡量把主頂千斤頂?shù)淖笥摇ｄ摵罂康淖饔檬潜M量把主頂千斤頂?shù)姆戳Ψ稚㈤_(kāi)來(lái)，防止

29、將混凝土后座壓壞。反力分散開(kāi)來(lái)，防止將混凝土后座壓壞。n（4）洞口止水圈是安裝在頂進(jìn)井的出洞洞口和接收井的進(jìn)洞洞）洞口止水圈是安裝在頂進(jìn)井的出洞洞口和接收井的進(jìn)洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到工作坑和接收坑的功能。口，具有制止地下水和泥砂流到工作坑和接收坑的功能。n（5）頂進(jìn)導(dǎo)軌由兩根平行的軌道所組成，其作用是使管節(jié)在工）頂進(jìn)導(dǎo)軌由兩根平行的軌道所組成，其作用是使管節(jié)在工作井內(nèi)有一個(gè)較穩(wěn)定的導(dǎo)向，引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計(jì)的軸線頂入土中，作井內(nèi)有一個(gè)較穩(wěn)定的導(dǎo)向，引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計(jì)的軸線頂入土中，同時(shí)使頂鐵能在導(dǎo)軌面上滑動(dòng)。在鋼管頂進(jìn)過(guò)程中，導(dǎo)軌也是鋼同時(shí)使頂鐵能在導(dǎo)軌面上滑動(dòng)。在鋼管頂進(jìn)過(guò)程中，導(dǎo)軌也是鋼管

30、焊接的基準(zhǔn)裝置。管焊接的基準(zhǔn)裝置。n（6）主頂裝置由主頂油缸、主頂油泵和操縱臺(tái)及油管等四部分）主頂裝置由主頂油缸、主頂油泵和操縱臺(tái)及油管等四部分構(gòu)成。主頂千斤頂沿管道中心按左右對(duì)稱(chēng)布置。主頂進(jìn)裝置除了構(gòu)成。主頂千斤頂沿管道中心按左右對(duì)稱(chēng)布置。主頂進(jìn)裝置除了主頂千斤頂以外，還有千斤頂架，以支承主頂千斤頂；供給主頂主頂千斤頂以外，還有千斤頂架，以支承主頂千斤頂；供給主頂千斤頂以壓力油的是主頂油泵；控制主頂千斤頂伸縮的是換向閥。千斤頂以壓力油的是主頂油泵；控制主頂千斤頂伸縮的是換向閥。油泵、換向閥和千斤頂之間均用高壓軟管連接。主頂油缸的壓力油泵、換向閥和千斤頂之間均用高壓軟管連接。主頂油缸的壓力油由

31、主頂油泵通過(guò)高壓油管供給。常用的壓力在油由主頂油泵通過(guò)高壓油管供給。常用的壓力在3242mpa之之間，高的可達(dá)間，高的可達(dá)50mpa。在管徑比較大的情況下，主頂油缸的合。在管徑比較大的情況下，主頂油缸的合力中心應(yīng)比管節(jié)中心低力中心應(yīng)比管節(jié)中心低5的管內(nèi)徑左右。的管內(nèi)徑左右。 （a）環(huán)形頂鐵）環(huán)形頂鐵 （b）u形頂鐵形頂鐵 （c）馬蹄形頂鐵）馬蹄形頂鐵頂鐵的斷面形狀頂鐵的斷面形狀n微型頂管一般指口徑在微型頂管一般指口徑在400mm以下，人無(wú)法進(jìn)入管以下，人無(wú)法進(jìn)入管內(nèi)作業(yè)的頂管施工。微型隧道施工法源于日本，是一內(nèi)作業(yè)的頂管施工。微型隧道施工法源于日本，是一種遙控、可導(dǎo)向的頂管施工，廣泛用于地下管

32、線的敷種遙控、可導(dǎo)向的頂管施工，廣泛用于地下管線的敷設(shè)。微型頂管施工設(shè)備主要由切削系統(tǒng)、激光導(dǎo)向系設(shè)。微型頂管施工設(shè)備主要由切削系統(tǒng)、激光導(dǎo)向系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、頂進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，根據(jù)激統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、頂進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，根據(jù)激光導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)量偏斜數(shù)據(jù)，可操縱液壓糾偏系統(tǒng)，從光導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)量偏斜數(shù)據(jù)，可操縱液壓糾偏系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鋪管方向的目的。微型頂管的一次頂進(jìn)長(zhǎng)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鋪管方向的目的。微型頂管的一次頂進(jìn)長(zhǎng)度大多在度大多在5060m，也有的達(dá)到百米及以上。，也有的達(dá)到百米及以上。n微型頂管的類(lèi)型很多，按其工作原理和取土方式分有微型頂管的類(lèi)型很多，按其工作原理和取土方式分有壓入式、螺旋鉆式、泥水式、土壓式、空心鉆式等，壓入式、螺旋鉆式、泥水式、土壓式、空心