頂管與箱涵法施工詳解課件

第七章頂管與箱涵法施工§7.1概述§7.2頂管法施工§7.3水平定向鉆施工§7.4箱涵法施工第七章頂管與箱涵法施工§7.1概述§7.1概述在城市市政管道和地下通道工程中，普遍采用明挖法施工。但在管道埋深較大、交通干線附近和周圍環(huán)境對(duì)位移、地下水有嚴(yán)格限制的地段則采用非開挖施工法更為安全與經(jīng)濟(jì)。常用的非開挖工法有：頂管法、水平定向鉆法、箱涵法?！?.1概述在城市市政管道和地下通道工程中，普遍采用明挖§7.1概述§7.1概述§7.2頂管法施工頂管法是將管道用大功率的頂推設(shè)備頂進(jìn)至終點(diǎn)來完成鋪設(shè)任務(wù)的施工方法。頂管法施工過程如下：頂管的工作井----頂管出口孔壁對(duì)面?zhèn)葔槌袎罕?，其上安裝液壓千斤頂和承壓墊板----然后以工具管為先導(dǎo)，將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計(jì)軸線逐節(jié)頂入土層中----直到下一工作井的進(jìn)口孔壁?！?.2頂管法施工頂管法是將管道用大功率的頂推設(shè)備頂進(jìn)至§7.2頂管法施工60年代開始，頂管技術(shù)不斷得到開發(fā)和推廣；70-80年代，先后引進(jìn)和開發(fā)了長距離頂管、中繼間、泥漿減阻、計(jì)算機(jī)控制、激光導(dǎo)向系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，管道頂進(jìn)最大長度已超過千米。嘉興污水處理排海頂管工程一次頂進(jìn)2050m，創(chuàng)造了同類頂管工程的世界記錄。頂管適用土層很廣，特別適用于粘性土、粉性土和砂土，也適用于卵石、碎石、風(fēng)化殘積土等非粘性土。頂管法主要用于管徑300-4000㎜的地下管道施工，設(shè)備能夠平衡地下水壓力和土壓力，能控制地表的隆起和沉降，具有激光定向功能，頂進(jìn)速度200-300㎜/min。§7.2頂管法施工7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備工具管工具管，又叫做機(jī)頭，它是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，一般有以下功能：掘進(jìn)、防坍塌、出泥和導(dǎo)向。不同工具管有不同的特性，所以應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程特點(diǎn)、地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求等選擇合適的工具管。按照功能工具管分類如下：（1）按掘進(jìn)功能，可分為：手掘式、擠壓式、半機(jī)械式、機(jī)械式和水力挖掘式工具管。（2）按防坍塌功能，可分為：機(jī)械平衡式、泥水平衡式、土壓平衡式、水壓平衡式和氣壓平衡式工具管。（3）按出泥功能，可分為：干出泥式和泥水出泥式工具管。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備工具管7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備中繼間頂管的關(guān)鍵設(shè)備式工具管，而長距離頂進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備是中繼間。距離較長的管道，由于管道四周的摩阻力越來越大，一方面主千斤頂?shù)捻斄τ邢蓿豢赡軣o限增加，另一方面主千斤頂?shù)捻斄σ彩艿焦艿涝试S應(yīng)力和后背墻允許應(yīng)力的制約。為了解決上述問題就出現(xiàn)了中繼間。采用中繼間技術(shù)就是將一條長管道分為多個(gè)區(qū)段，并在區(qū)段之間加入中繼環(huán)，中繼環(huán)的作用時(shí)分散主戰(zhàn)的頂力。而且一般主戰(zhàn)的頂力要大于中繼環(huán)的頂力。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備中繼間7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備觸變泥漿減阻在頂管中為了減少管壁四周的摩阻力，觸變泥漿套的形成依賴于工具管。在長距離和超常距離頂管中，由于施工工期較長，觸變泥漿容易因失水而失去作用，因此在管道沿程，從工具管開始每隔一定距離都需設(shè)置注漿孔，及時(shí)補(bǔ)充新的觸變泥漿。通常在中繼環(huán)附近設(shè)置注漿孔。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備觸變泥漿減阻7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備糾偏糾偏是指工具管偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用工具管的糾偏機(jī)構(gòu)，改變管端的方向，減少偏差的過程。其目的是使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。由于工具管產(chǎn)生的偏差都將全部保留在整條管線上，而且工具管的糾偏也是非常重要的，糾偏的好壞將直接影響頂管施工的質(zhì)量。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備糾偏7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算頂管施工前必須首先計(jì)算頂力,然后才能根據(jù)計(jì)算出的頂力進(jìn)行施工設(shè)計(jì).與頂管直接有關(guān)的施工設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:千斤頂?shù)倪x用規(guī)格及數(shù)量,不采用中繼間的最大頂進(jìn)距離,采用中繼間的數(shù)量及其間距,管端能承受的最大頂力,是否采用潤滑劑,后背墻的設(shè)計(jì),以及不同方案的對(duì)比等.如果在頂進(jìn)過程中，管道所受的應(yīng)力大于其極限應(yīng)力，就會(huì)引起管道的變形和破壞，影響管道正常的安裝和使用。所以，為了避免損害管道及接點(diǎn)處發(fā)生應(yīng)力集中，精確的估算頂進(jìn)過程中頂力的大小在結(jié)構(gòu)上也是必要的.7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算頂管施工前必須首先計(jì)算頂力7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算根據(jù)工程的特點(diǎn)以及實(shí)測頂力的變化情況，總結(jié)出影響頂力的主要因素如下：（1）地質(zhì)條件的影響;（2）管徑的影響;（3）注漿的影響。（4）頂進(jìn)的施工操作。若頂進(jìn)過程中停止時(shí)間過長，重新啟動(dòng)時(shí)，頂力會(huì)明顯增大。因?yàn)橥ｎD時(shí)間長，四周松土?xí)湓诠鼙谏希瑫r(shí)水分也會(huì)從減阻漿液中離析出來，失去減阻支撐作用，造成頂進(jìn)阻力的增大。（5）管線偏差的影響。在頂進(jìn)過程中不斷出現(xiàn)偏差，若校正過多，也會(huì)引起阻力的增加，從而使總頂力增大。一般在進(jìn)出洞口處，管線的偏差較大，糾偏次數(shù)也多，頂力增加較為顯著。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算根據(jù)工程的特點(diǎn)以及實(shí)測頂力7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算上海市政經(jīng)驗(yàn)公式上海結(jié)合該地區(qū)土層的具體條件，結(jié)合觸變泥漿頂管工程的成熟經(jīng)驗(yàn)，提出了頂力計(jì)算公式。F=KπDL式中：D----管道外徑（m）；

L----頂進(jìn)距離（m）；

K----采用觸變泥漿時(shí)每平方米管道的外側(cè)頂力，上海地區(qū)取K＝8～12KN/m2；注意：其他地區(qū)要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)上式進(jìn)行修正后方可使用。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算上海市政經(jīng)驗(yàn)公式7.2.2頂管施工中頂力計(jì)算（2）頂力計(jì)算

①按照理論公式計(jì)算：F＝1588KN。

②按照半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

頂管正面摩阻力

F1＝310KN;

頂管側(cè)壁摩擦力

F2＝2410KN。

總頂力：F＝F1＋F2＝310+2410＝2720KN。（1）工程概況

本工程為廣州地鐵排水恢復(fù)工程,地下位置復(fù)雜,采用小口徑土壓平衡頂管法施工，施工采用注漿減阻。右圖為施工平面圖。7.2.2頂管施工中頂力計(jì)算（2）頂力計(jì)算

7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算

施工時(shí)每20cm記錄一次頂力值（見圖）。實(shí)測最大頂力為800KN。正面阻力的平均值越為300KN

。管側(cè)摩阻力，在前40m。根據(jù)實(shí)測值反算出的管側(cè)摩阻力系數(shù)僅為0.3KN/m2；在后41m，反算出系數(shù)為3.3KN/m2，比經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的頂力值小很多。因此，實(shí)際工程中要根據(jù)具體情況動(dòng)態(tài)修正計(jì)算參數(shù)，積累當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算施工時(shí)每20cm7.2.4頂管法施工工程實(shí)例垂直頂升工程7.2.4頂管法施工工程實(shí)例垂直頂升工程7.2.3頂管法的施工工藝動(dòng)畫顯示7.2.3頂管法的施工工藝動(dòng)畫顯示§7.3水平定向鉆施工7.3.1水平定向鉆施工原理7.3.2水平定向鉆施工前勘察7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例§7.3水平定向鉆施工7.3.1水平定向鉆施工原理水平導(dǎo)向鉆的施工工藝導(dǎo)向擴(kuò)孔（φ300、φ400、φ500、φ600）回拖管材水平導(dǎo)向鉆的施工工藝導(dǎo)向水平定向鉆導(dǎo)向鉆進(jìn)原理大多數(shù)的導(dǎo)向鉆進(jìn)使用一種射流輔助切削鉆頭，鉆頭通常是一個(gè)斜面，因此當(dāng)鉆桿不停地回轉(zhuǎn)時(shí)，可鉆出一個(gè)直孔，而當(dāng)鉆頭朝著某個(gè)方向推進(jìn)而不轉(zhuǎn)時(shí)，鉆孔向一方偏向推進(jìn)。在鉆孔向前推進(jìn)時(shí)，通過追蹤安裝在鉆頭內(nèi)發(fā)射器的信號(hào)來確定導(dǎo)向鉆的深度與方向水平定向鉆導(dǎo)向鉆進(jìn)原理大多數(shù)的導(dǎo)向鉆進(jìn)使用一種射流輔助切削鉆鉆孔軌跡的設(shè)計(jì)方法確定造斜點(diǎn)（直線段變?yōu)榍€段起點(diǎn)）確定曲線段的曲率半徑計(jì)算每根鉆桿的曲率半徑鉆桿號(hào)鉆桿斜率鉆桿深度備注1-25-0.75

2-21-1.38

3-17-1.89

鉆孔軌跡的設(shè)計(jì)方法確定造斜點(diǎn)（直線段變?yōu)榍€段起點(diǎn)）鉆桿號(hào)鉆7.3.2水平定向鉆施工前勘察管道地基巖土分類（需重視砂土、淤泥質(zhì)粘土）城市地下障礙物的調(diào)查（如雜填物，河道邊板樁）城市已有地下管線的調(diào)查7.3.2水平定向鉆施工前勘察管道地基巖土分類7.3.2水平定向鉆施工前勘察靜力觸探（注意回填觸探孔）管線儀（適合快速探測金屬管線）地質(zhì)雷達(dá)（可探查障礙物與各類管線）7.3.2水平定向鉆施工前勘察靜力觸探（注意回填觸探孔）Subsite75R/75T型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備Subsite75R/75T型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備RD400PXL型RD4000型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備RD400PXL型RD4000型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備EKKO100增強(qiáng)型EKKO1000型Noggin250型EKKO系列EKKO100增強(qiáng)型ENoggin250型EKKO系列SIR3000型（最新）匹配天線SIR系列SIR3000型（最新）匹配天線SIR系列3207型5103型5100型NextGSSI自行生產(chǎn)的天線3207型5103型5100型NextGSSI自行生產(chǎn)的天線X3M型RAMAC系列匹配天線X3M型RAMAC系列匹配天線RIS-2K/ME型（多道）RIS系列RIS-2K/0型（單道）RIS-2K/ME型（多道）RIS系列RIS-2K/0型（單寧夏路（近金沙江路輕軌站）現(xiàn)場探測圖寧夏路（近金沙江路輕軌站）現(xiàn)場探測圖寧夏路（近金沙江路輕軌站）解釋剖面寧夏路（近金沙江路輕軌站）解釋剖面

7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例

峨眉站排管工程，排管長60米(2*6)，使用的管材為PE管，壁厚12MM，內(nèi)徑160MM，排管需穿越漢陽路和峨眉路，接進(jìn)原有工井。頂管的最深深度為6.09米。施工完畢后通牛發(fā)現(xiàn)部份排管疏通有障礙。在2002年1月21日使用管道探測器對(duì)排管進(jìn)行探測，探測結(jié)果有幾孔嚴(yán)重變形，排管斷面成橢圓形。(詳細(xì)資料見管道探測聯(lián)系單)。

7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例管道探測設(shè)備圖(一)管道探測設(shè)備圖(一)管道探測設(shè)備圖(二)管道探測設(shè)備圖(二)工程探測結(jié)果例圖工程探測結(jié)果例圖

孔徑的嚴(yán)重變形分析原因

1、泥漿用量不夠，造成護(hù)壁不夠充份。2、管材的環(huán)剛度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，造成在頂管過程中無法承受外部壓力而產(chǎn)生變形。3、擴(kuò)孔不夠充分，造成回拖管線與周圍摩擦力加大。4、擴(kuò)孔器和管材之間連接方式不完善。(目前大多采用拖管頭固定器對(duì)管線進(jìn)行固定。當(dāng)其中一根管材受力后發(fā)生偏向，其他管材也會(huì)一起偏向，造成整體移位。)

§7.4箱涵法施工采用預(yù)制鋼筋混凝土箱涵頂進(jìn)工法施工下立交道路，其原理在基坑內(nèi)滑板上預(yù)制箱涵，采用油壓千斤頂頂推箱涵，將箱涵從道路下穿越。然后再箱涵前后兩端建造引道。施工流程：基坑圍護(hù)及開挖---滑板制作---箱涵澆筑----頂進(jìn)后靠施工及千斤頂安裝---鐵路或公路保護(hù)----箱涵頂進(jìn)----引道施工§7.4箱涵法施工采用預(yù)制鋼筋混凝土箱涵頂進(jìn)工法施工下立§7.4箱涵法施工上海真北路立交位于滬寧鐵路與真北路交叉處，下立交道路工程采用箱涵頂進(jìn)法施工。為四個(gè)單孔箱涵，其中兩孔快車道，兩孔人行道。四個(gè)箱涵占據(jù)的總寬度為36.4m，箱涵長度為35.7一39.4m不等，箱涵中心線與鐵路中心線交角為79度。箱涵的橫斷面見圖。

工程地質(zhì)情況：從表層往下依次為褐黃色粉質(zhì)粘土（層厚2.32m）、灰色粉砂（層厚2.88m）、灰色淤泥質(zhì)粘土（層厚7.3m)，下臥層為飽和含水的軟弱淤泥質(zhì)粘土。§7.4箱涵法施工上海真北路立交位于滬寧鐵路與真北路交叉§7.4箱涵法施工后背及滑板施工

該工程考慮后靠梁與滑板組成共同相連結(jié)構(gòu)，后靠梁為鋼筋混凝土?；宸譃橐粔K快車道滑板和二塊慢車道滑板，滑板坡度分別為7.14%。和5.83%?；寤炷翝仓笤诒砻嬗盟嗌皾{抹平?；灞砻嫱可蠞櫥綦x層，潤滑劑采用石蠟：機(jī)油一4：1，厚度3mm，在潤滑劑上鋪一層塑料布。

§7.4箱涵法施工后背及滑板施工

該工程考§7.4箱涵法施工箱涵制作

四只單孔箱涵分別制作，每孔箱涵分兩次澆筑混凝土，第一節(jié)為底部和部分墻身，第二節(jié)為剩余墻身和頂板。箱涵外側(cè)直線度小于1cm。箱涵混凝土澆筑后進(jìn)行精心養(yǎng)護(hù)，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后在外表面涂刷瀝青防水層?！?.4箱涵法施工箱涵制作

四只單孔箱涵分§7.4箱涵法施工箱涵頂進(jìn)

快車道箱涵頂進(jìn)依靠10只200T千斤頂，慢車道為7只千斤頂。為減少箱涵頂進(jìn)啟動(dòng)的摩阻力，采取在箱涵底部設(shè)氣墊?？燔嚨老浜灾?365T，設(shè)氣墊后摩阻系數(shù)可減少至0.3,設(shè)計(jì)啟動(dòng)頂力僅為405T。千斤頂頂程為1.5m，箱涵頂進(jìn)中，不斷增加鋼頂鐵和混凝土頂柱，頂鐵長lm，頂柱長4m。

頂進(jìn)測量采用激光經(jīng)緯儀導(dǎo)向，水準(zhǔn)儀測高程，頂進(jìn)施工時(shí)每頂一次即進(jìn)行一次高程和左右偏差的測量，反饋施工，及時(shí)糾偏。箱涵兩側(cè)設(shè)導(dǎo)向墩，可用于箱涵人土前的糾偏調(diào)整。為防止箱涵端部“叩頭”，在箱涵底板前端安裝一個(gè)鋼制的船頭坡。§7.4箱涵法施工箱涵頂進(jìn)

快車道箱涵頂進(jìn)Theend.Theend.第七章頂管與箱涵法施工§7.1概述§7.2頂管法施工§7.3水平定向鉆施工§7.4箱涵法施工第七章頂管與箱涵法施工§7.1概述§7.1概述在城市市政管道和地下通道工程中，普遍采用明挖法施工。但在管道埋深較大、交通干線附近和周圍環(huán)境對(duì)位移、地下水有嚴(yán)格限制的地段則采用非開挖施工法更為安全與經(jīng)濟(jì)。常用的非開挖工法有：頂管法、水平定向鉆法、箱涵法?！?.1概述在城市市政管道和地下通道工程中，普遍采用明挖§7.1概述§7.1概述§7.2頂管法施工頂管法是將管道用大功率的頂推設(shè)備頂進(jìn)至終點(diǎn)來完成鋪設(shè)任務(wù)的施工方法。頂管法施工過程如下：頂管的工作井----頂管出口孔壁對(duì)面?zhèn)葔槌袎罕?，其上安裝液壓千斤頂和承壓墊板----然后以工具管為先導(dǎo)，將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計(jì)軸線逐節(jié)頂入土層中----直到下一工作井的進(jìn)口孔壁?！?.2頂管法施工頂管法是將管道用大功率的頂推設(shè)備頂進(jìn)至§7.2頂管法施工60年代開始，頂管技術(shù)不斷得到開發(fā)和推廣；70-80年代，先后引進(jìn)和開發(fā)了長距離頂管、中繼間、泥漿減阻、計(jì)算機(jī)控制、激光導(dǎo)向系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，管道頂進(jìn)最大長度已超過千米。嘉興污水處理排海頂管工程一次頂進(jìn)2050m，創(chuàng)造了同類頂管工程的世界記錄。頂管適用土層很廣，特別適用于粘性土、粉性土和砂土，也適用于卵石、碎石、風(fēng)化殘積土等非粘性土。頂管法主要用于管徑300-4000㎜的地下管道施工，設(shè)備能夠平衡地下水壓力和土壓力，能控制地表的隆起和沉降，具有激光定向功能，頂進(jìn)速度200-300㎜/min?！?.2頂管法施工7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備工具管工具管，又叫做機(jī)頭，它是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，一般有以下功能：掘進(jìn)、防坍塌、出泥和導(dǎo)向。不同工具管有不同的特性，所以應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程特點(diǎn)、地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求等選擇合適的工具管。按照功能工具管分類如下：（1）按掘進(jìn)功能，可分為：手掘式、擠壓式、半機(jī)械式、機(jī)械式和水力挖掘式工具管。（2）按防坍塌功能，可分為：機(jī)械平衡式、泥水平衡式、土壓平衡式、水壓平衡式和氣壓平衡式工具管。（3）按出泥功能，可分為：干出泥式和泥水出泥式工具管。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備工具管7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備中繼間頂管的關(guān)鍵設(shè)備式工具管，而長距離頂進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備是中繼間。距離較長的管道，由于管道四周的摩阻力越來越大，一方面主千斤頂?shù)捻斄τ邢?，不可能無限增加，另一方面主千斤頂?shù)捻斄σ彩艿焦艿涝试S應(yīng)力和后背墻允許應(yīng)力的制約。為了解決上述問題就出現(xiàn)了中繼間。采用中繼間技術(shù)就是將一條長管道分為多個(gè)區(qū)段，并在區(qū)段之間加入中繼環(huán)，中繼環(huán)的作用時(shí)分散主戰(zhàn)的頂力。而且一般主戰(zhàn)的頂力要大于中繼環(huán)的頂力。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備中繼間7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備觸變泥漿減阻在頂管中為了減少管壁四周的摩阻力，觸變泥漿套的形成依賴于工具管。在長距離和超常距離頂管中，由于施工工期較長，觸變泥漿容易因失水而失去作用，因此在管道沿程，從工具管開始每隔一定距離都需設(shè)置注漿孔，及時(shí)補(bǔ)充新的觸變泥漿。通常在中繼環(huán)附近設(shè)置注漿孔。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備觸變泥漿減阻7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備糾偏糾偏是指工具管偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用工具管的糾偏機(jī)構(gòu)，改變管端的方向，減少偏差的過程。其目的是使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。由于工具管產(chǎn)生的偏差都將全部保留在整條管線上，而且工具管的糾偏也是非常重要的，糾偏的好壞將直接影響頂管施工的質(zhì)量。7.2.1頂管法施工關(guān)鍵設(shè)備糾偏7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算頂管施工前必須首先計(jì)算頂力,然后才能根據(jù)計(jì)算出的頂力進(jìn)行施工設(shè)計(jì).與頂管直接有關(guān)的施工設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:千斤頂?shù)倪x用規(guī)格及數(shù)量,不采用中繼間的最大頂進(jìn)距離,采用中繼間的數(shù)量及其間距,管端能承受的最大頂力,是否采用潤滑劑,后背墻的設(shè)計(jì),以及不同方案的對(duì)比等.如果在頂進(jìn)過程中，管道所受的應(yīng)力大于其極限應(yīng)力，就會(huì)引起管道的變形和破壞，影響管道正常的安裝和使用。所以，為了避免損害管道及接點(diǎn)處發(fā)生應(yīng)力集中，精確的估算頂進(jìn)過程中頂力的大小在結(jié)構(gòu)上也是必要的.7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算頂管施工前必須首先計(jì)算頂力7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算根據(jù)工程的特點(diǎn)以及實(shí)測頂力的變化情況，總結(jié)出影響頂力的主要因素如下：（1）地質(zhì)條件的影響;（2）管徑的影響;（3）注漿的影響。（4）頂進(jìn)的施工操作。若頂進(jìn)過程中停止時(shí)間過長，重新啟動(dòng)時(shí)，頂力會(huì)明顯增大。因?yàn)橥ｎD時(shí)間長，四周松土?xí)湓诠鼙谏?，同時(shí)水分也會(huì)從減阻漿液中離析出來，失去減阻支撐作用，造成頂進(jìn)阻力的增大。（5）管線偏差的影響。在頂進(jìn)過程中不斷出現(xiàn)偏差，若校正過多，也會(huì)引起阻力的增加，從而使總頂力增大。一般在進(jìn)出洞口處，管線的偏差較大，糾偏次數(shù)也多，頂力增加較為顯著。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算根據(jù)工程的特點(diǎn)以及實(shí)測頂力7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算上海市政經(jīng)驗(yàn)公式上海結(jié)合該地區(qū)土層的具體條件，結(jié)合觸變泥漿頂管工程的成熟經(jīng)驗(yàn)，提出了頂力計(jì)算公式。F=KπDL式中：D----管道外徑（m）；

L----頂進(jìn)距離（m）；

K----采用觸變泥漿時(shí)每平方米管道的外側(cè)頂力，上海地區(qū)取K＝8～12KN/m2；注意：其他地區(qū)要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)上式進(jìn)行修正后方可使用。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算上海市政經(jīng)驗(yàn)公式7.2.2頂管施工中頂力計(jì)算（2）頂力計(jì)算

①按照理論公式計(jì)算：F＝1588KN。

②按照半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

頂管正面摩阻力

F1＝310KN;

頂管側(cè)壁摩擦力

F2＝2410KN。

總頂力：F＝F1＋F2＝310+2410＝2720KN。（1）工程概況

本工程為廣州地鐵排水恢復(fù)工程,地下位置復(fù)雜,采用小口徑土壓平衡頂管法施工，施工采用注漿減阻。右圖為施工平面圖。7.2.2頂管施工中頂力計(jì)算（2）頂力計(jì)算

7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算

施工時(shí)每20cm記錄一次頂力值（見圖）。實(shí)測最大頂力為800KN。正面阻力的平均值越為300KN

。管側(cè)摩阻力，在前40m。根據(jù)實(shí)測值反算出的管側(cè)摩阻力系數(shù)僅為0.3KN/m2；在后41m，反算出系數(shù)為3.3KN/m2，比經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的頂力值小很多。因此，實(shí)際工程中要根據(jù)具體情況動(dòng)態(tài)修正計(jì)算參數(shù)，積累當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)。7.2.2頂管法施工中頂力計(jì)算施工時(shí)每20cm7.2.4頂管法施工工程實(shí)例垂直頂升工程7.2.4頂管法施工工程實(shí)例垂直頂升工程7.2.3頂管法的施工工藝動(dòng)畫顯示7.2.3頂管法的施工工藝動(dòng)畫顯示§7.3水平定向鉆施工7.3.1水平定向鉆施工原理7.3.2水平定向鉆施工前勘察7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例§7.3水平定向鉆施工7.3.1水平定向鉆施工原理水平導(dǎo)向鉆的施工工藝導(dǎo)向擴(kuò)孔（φ300、φ400、φ500、φ600）回拖管材水平導(dǎo)向鉆的施工工藝導(dǎo)向水平定向鉆導(dǎo)向鉆進(jìn)原理大多數(shù)的導(dǎo)向鉆進(jìn)使用一種射流輔助切削鉆頭，鉆頭通常是一個(gè)斜面，因此當(dāng)鉆桿不停地回轉(zhuǎn)時(shí)，可鉆出一個(gè)直孔，而當(dāng)鉆頭朝著某個(gè)方向推進(jìn)而不轉(zhuǎn)時(shí)，鉆孔向一方偏向推進(jìn)。在鉆孔向前推進(jìn)時(shí)，通過追蹤安裝在鉆頭內(nèi)發(fā)射器的信號(hào)來確定導(dǎo)向鉆的深度與方向水平定向鉆導(dǎo)向鉆進(jìn)原理大多數(shù)的導(dǎo)向鉆進(jìn)使用一種射流輔助切削鉆鉆孔軌跡的設(shè)計(jì)方法確定造斜點(diǎn)（直線段變?yōu)榍€段起點(diǎn)）確定曲線段的曲率半徑計(jì)算每根鉆桿的曲率半徑鉆桿號(hào)鉆桿斜率鉆桿深度備注1-25-0.75

2-21-1.38

3-17-1.89

鉆孔軌跡的設(shè)計(jì)方法確定造斜點(diǎn)（直線段變?yōu)榍€段起點(diǎn)）鉆桿號(hào)鉆7.3.2水平定向鉆施工前勘察管道地基巖土分類（需重視砂土、淤泥質(zhì)粘土）城市地下障礙物的調(diào)查（如雜填物，河道邊板樁）城市已有地下管線的調(diào)查7.3.2水平定向鉆施工前勘察管道地基巖土分類7.3.2水平定向鉆施工前勘察靜力觸探（注意回填觸探孔）管線儀（適合快速探測金屬管線）地質(zhì)雷達(dá)（可探查障礙物與各類管線）7.3.2水平定向鉆施工前勘察靜力觸探（注意回填觸探孔）Subsite75R/75T型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備Subsite75R/75T型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備RD400PXL型RD4000型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備RD400PXL型RD4000型電磁感應(yīng)法探測管線的儀器設(shè)備EKKO100增強(qiáng)型EKKO1000型Noggin250型EKKO系列EKKO100增強(qiáng)型ENoggin250型EKKO系列SIR3000型（最新）匹配天線SIR系列SIR3000型（最新）匹配天線SIR系列3207型5103型5100型NextGSSI自行生產(chǎn)的天線3207型5103型5100型NextGSSI自行生產(chǎn)的天線X3M型RAMAC系列匹配天線X3M型RAMAC系列匹配天線RIS-2K/ME型（多道）RIS系列RIS-2K/0型（單道）RIS-2K/ME型（多道）RIS系列RIS-2K/0型（單寧夏路（近金沙江路輕軌站）現(xiàn)場探測圖寧夏路（近金沙江路輕軌站）現(xiàn)場探測圖寧夏路（近金沙江路輕軌站）解釋剖面寧夏路（近金沙江路輕軌站）解釋剖面

7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例

峨眉站排管工程，排管長60米(2*6)，使用的管材為PE管，壁厚12MM，內(nèi)徑160MM，排管需穿越漢陽路和峨眉路，接進(jìn)原有工井。頂管的最深深度為6.09米。施工完畢后通牛發(fā)現(xiàn)部份排管疏通有障礙。在2002年1月21日使用管道探測器對(duì)排管進(jìn)行探測，探測結(jié)果有幾孔嚴(yán)重變形，排管斷面成橢圓形。(詳細(xì)資料見管道探測聯(lián)系單)。

7.3.3水平定向鉆工程實(shí)例管道探測設(shè)備圖(一)管道探測設(shè)備圖(一)管道探測設(shè)備圖(二)管道探測設(shè)備圖(二)工程探測結(jié)果例圖工程探測結(jié)果例圖

孔徑的嚴(yán)重變形分析原因

1、泥漿用量不夠，造成護(hù)壁不夠充份。2、管材的環(huán)剛度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，造成在頂管過程中無法承受外部壓力而產(chǎn)生變形。3、擴(kuò)孔不夠充分，造成回拖管線與周圍摩擦力加大。4、擴(kuò)孔器和管材之間連接方式不完善。(目前大多采用拖管頭固定器對(duì)管線進(jìn)行固定。當(dāng)其中一根管材受力后發(fā)生偏向，其他管材也會(huì)一起偏向，造成整體移位。)