市政給排水管道頂管施工技術(shù)

1.早期的頂管施工技術(shù)

根據(jù)中東地區(qū)出土的文物證實，古羅馬時代已開始了最早應(yīng)用頂管施工技術(shù)的萌芽。當時的古羅馬利用杠桿原理，將一根木制管道從土層側(cè)面頂進從而開辟出一條供水渠道，以汲取水資源，這就是在不開挖地面條件下進行的地下頂管施工雛形。頂管施工技術(shù)的發(fā)展歷史

據(jù)可查文字記錄，美國北太平洋鐵路公司在1896～1900年間完成了早期的頂管施工作業(yè)。

早期為頂管技術(shù)的推廣應(yīng)用作出杰出貢獻的是美國的AugustusGrinffin工程師，他于1906～1918年期間在從事灌溉研究工作時，發(fā)明了在鐵路下面采用鑄鐵管的頂管施工技術(shù)。隨后，許多鐵路公司都將這項技術(shù)確定為鐵路下頂進鑄鐵管道的標準方法。2.走向成熟的頂管施工技術(shù)

成熟的頂管施工技術(shù)是在盾構(gòu)法問世以后的盾構(gòu)機械應(yīng)用時開始的。盾構(gòu)機械及配套施工技術(shù)的迅速發(fā)展，促進頂管施工技術(shù)不斷成熟和迅速發(fā)展。20世紀20年代初期，波紋鋼管取代鑄鐵管投入頂管施工。20世紀20年代后期，混凝土管道開始用于頂管施工工程。

20世紀30年代，美國被太平洋鐵路公司對頂管使用的混凝土管道進行規(guī)范化。但直到20世紀60年代之前，美國的頂管施工方法發(fā)展速度一直相對較慢。

然而與此同時，歐洲（主要是英國、德國）和日本，頂管技術(shù)得到了較快的發(fā)展。進入20世紀60～70年代，頂管施工技術(shù)從主頂設(shè)備到配套技術(shù)都進行了較大改進，奠定了現(xiàn)代頂管施工技術(shù)的基礎(chǔ)。其中，最主要的技術(shù)進步表現(xiàn)在以下三個方面：（1）研制成功帶有一組各自獨立的千斤頂并能控制頂進方向的掘進機，可方便不同地層條件下的頂進施工。（2）研制成功專門用于頂管施工的代橡膠密封環(huán)的系列混凝土管，可供不同直接的頂管工程使用。（3）研制成功中繼間構(gòu)造以供長距離頂管使用，并完善其中繼接力技術(shù)。3.頂管技術(shù)在中國的發(fā)展進程最早的頂管始于1953年的北京，當時在京包鐵路的路基下進行的鋼筋混凝土管道的頂管穿越私活工。1956年，上海首次在黃浦江堤下進行鋼管頂管施工，也很成功。最初都是采用手掘式頂管。1964年前后，在建設(shè)部和上海市的支持下，上海一些單位開展了大口徑機械式頂管的各種試驗。1967年前后，上海市政工程研究所和上海市政工程公司共同研制成功了小口徑遙控土壓式頂管掘進機。19稱78年，杯上海倉基礎(chǔ)讀工程值公司站開發(fā)及研制柏了三輩段雙犯鉸型提工具周管，抓即頂亦管機捷頭，末解決懇了百委米頂碗管施司工技轎術(shù)難榨題。19瘋84年前題后，魚北京負、上延海和扒南京焰等地恢先后宮引進爭了國暢外的滅機械乎式頂樓管設(shè)什備。唇同時喚也引緒進了綁一些追頂管扮技術(shù)獸理論財及施輕工管步理經(jīng)婆驗，宅使我怨國的銅頂管律技術(shù)興開始忙躍上辮一個痰新臺容階。貨諸如傻土壓林平衡陪理論評、泥舍水平抓衡理勵論、麗頂管駛接口姜型式柿及制弱管新圈技術(shù)僚等資蓋料的用引入近20年來零，我禽國的隙頂管示技術(shù)特水平純有了趁長足裁的發(fā)系展，車并在今大直慘徑、怠長距證離頂失管技層術(shù)方暗面處沖于領(lǐng)知先地藏位。上海嬸黃浦枕江上穗游引撿水工千程(1饅98將7)DN風35族00博,單向焰頂進17劍43襖m上海演青草梢沙水草源地留嚴橋認支線(2葛00爐7)兩根DN碰36發(fā)00流,平行燈同時狠頂進頂管撕施工逼技術(shù)坊的發(fā)必展歷誰史頂管梳施工角工法徹工藝尖選擇吊及實嬸施頂管慌工程簽中應(yīng)丘注意陣的問篇題頂管牛施工摸工法皆工藝短選擇勵及實墨施開放燒式頂劃管開放友式頂累管：使當工舊作面編土層勵的物眉理力豈學性虛質(zhì)良斥好且獲土層題處于礎(chǔ)穩(wěn)定櫻狀態(tài)紀時，艷操作閘時不敘會出襲現(xiàn)塌遙方現(xiàn)輝象，服能直移接挖縮慧土，津且工潤作面主開敞咱。1.機械且式頂白管機適用雪于巖險層，歇硬土汪層和予整體博穩(wěn)定厭性較捐好的絞土層竟，工崇作效球率比楚較高2.擠壓月式頂話管機適用通于淤囑泥質(zhì)疲土，繭流塑暈性土脂質(zhì)，串而且襖要求濁覆土逝深度燙比較詢深3.人工挖挖掘硬頂管薦機適用鳴于地渣基強筆度較沾高的簡土層痰，也史有在革軟土掀中應(yīng)魯用的住，前廳提采螞用注洲漿改存善土殖質(zhì)，紹或在烏工具專管前島加網(wǎng)裳格，暑以穩(wěn)莖定挖吹掘面怖，最匪大特無點是您適應(yīng)念地下箱障礙速物較譽多且捧較大以的條叉件，午可排糞除障乳礙的絞可能扯性最對大最膝好泥水里平衡事式基本皆原理:優(yōu)點:適用全于各雖種不器同的笑土質(zhì)稠情況,擾動酬較小,地層收損失響小,產(chǎn)生齊的地牛表面鐵變形轟小,同時鋒頂進溜時總可頂力何較小.缺點:棄土亞的運在輸和狹存放放均較孔困難,如采千用泥紀漿運愚輸,用水麗量較洪大,成本之較高.作業(yè)蛾所需衰場地緩大,設(shè)備巡壽復(fù)雜裕成本絲式較高,如遇備上頂棟管的萄超淺釘埋土準層,或遇液上滲菊透系犬數(shù)特叮別大休的礫耽砂,卵石件層,施工夏作業(yè)票往往艱受阻.掘進勁機械1.具有刷浮動搭切削叮刀盤撐的泥腔水平仁衡頂呼管掘疲進機當?shù)督惚P前腦土壓啦力過尺小時,他就橋前伸,當?shù)锻姹P前鴉土壓姜力過巧大時,就往則后退,前伸肝時,應(yīng)加篇快推班進速蘭度,后退氧時應(yīng)陣減慢消推進讓速度,這樣綿就可屈以使繪刀盤己前的粒土壓悲力控泊制在挎設(shè)定同范圍驕內(nèi).用機適械來終平衡標土壓績力2.具有撿破碎那功能蠢的泥屬水平鉆衡頂位管進季機適用蹄口徑變從60續(xù)0到24才00瓶,口徑瘦越小,能破沿碎的塞礫石警的粒傍徑也避越小,通長60平0的能線破碎掃粒徑轎為10測0m漠m的礫恰石,2碧40侄0的能往破碎50橋0m輔m的礫甩石.有的羽機頭睛破碎靜粒徑摩可達讓頂管兇口徑芽的40唱%~壟50括%3.氣壓某式泥括水平跟衡頂貧管掘社進機適用界于大黎直徑稠頂管柴工程通過立調(diào)節(jié)合供給苦的壓武縮空壁氣的飾壓力象大小,實施盛調(diào)節(jié)跪泥水百艙內(nèi)杠壓力竹的高雷低.可精籮確到0.趁1K斯Pa創(chuàng).特點:平衡呼比較徒徹底,施工奔后地暮面沉舟降極壘小.4.濃泥稠水平殘衡頂期管掘壯進機比普各通泥企水式始掘進港機適云用的喂泥水菌相對慮密度隨要高遞很多,接近電泥漿,為使厘濃泥怠水的包流動劫性更還好,需在虹濃泥鄉(xiāng)豐水中載加入蕩許多菠添加回劑(仍歸某屬在抗泥水負式頂耍管范貼疇,濃泥爛水的敘相對碗密度受接近盼泥漿,其流局動性恨比泥阿漿要雞好得諸多).特別雹適用癥于卵牧石層阿地質(zhì)(滲透恒性特虹別大捆的卵脂石層).不需張對卵暮石進爬行破充碎,可排剖出卵吳石的疼粒徑跳可達扔管徑融的1/餐3.與其到他泥嶺水式文頂管喇比較,采用盟濃泥急水式浸頂管切的推請力要坐低很旺多,尤其慶在沙再礫土返中表屆現(xiàn)更味加明幸顯,非常嫩適用抵于長皺距離打頂管研和曲諸線頂盈管.工藝集原理:根據(jù)椒土壓蝕平衡逐的基尊本原逗理,利用軟頂管丑機的劣刀盤棉切削腸和支吧承機左內(nèi)土派壓艙序的正獨面土敗體,抵抗享開挖到面的傅水,土壓懇力以跌達到塔穩(wěn)定售的目蛛的.以頂今管機拉的頂膏速即犧切削趟量為賓常量,螺旋流輸送宋機轉(zhuǎn)墾速即久排土回量為汁變量象進行歌控制駱土壓獸艙內(nèi)丑的水,土壓燦力與翁切削調(diào)面的旁水,土壓壓力保遺持平哀衡土壓劫平衡須式分類:泥土徒式,泥漿百式,混合潑式泥漿幟式:指排賀出含唱水量撐相當漠大的稻棄土(可能仗是地餃下水鵝豐富,也可稻能是齊人為跡的加傳入添技加劑桃造成母的)優(yōu)點:適用它的土甜質(zhì)范象圍廣,從軟烤黏土御到砂貓礫土欄都能霸適用,是一滾種全我土質(zhì)盤的頂估管掘宗進機,能保惰持挖際掘面旁穩(wěn)定,地面鳥變形映極小,施工瞧時的納覆土猛可很野淺,是其蘋他形博式的青頂管率機無洗法做辛到的(覆土植太淺嫩時,手掘返式頂吵管地揉面易繭塌陷,泥水驕式和非氣壓瞧式頂佳管則沒易冒壞頂和獎跑氣).棄土勇運輸屑處理歸方便,作業(yè)辣環(huán)境斥好.缺點:在砂幟礫層暢和粘肚粒含斯量少出的砂罷層中蜂施工落時,必須窗采用背添加己劑改漢良土榜體.掘進賺機多刀炮盤土弄壓平牧衡頂橋管掘障進機DK式土奶壓平賀衡頂肚管掘雜進機中心攔螺旋字式頂脈管掘煮進機切削種密封把土壓榜式掘骨進機與泥森水平滿衡式夾的最短大區(qū)帽別在鈴于:氣壓構(gòu)平衡允式頂擁管機世通過網(wǎng)一個衫隔板萌將破迫碎室掠分隔戴為兩跟個區(qū)昨域,后面絞是壓歸力室,以壓舒力墻扮為界,在其買上部猛可以桂形成躍一個羅壓氣悠區(qū),平衡稍壓力方就是銷通過稍這一鏟壓氣概區(qū)作仰用于劣氣水踏不平同衡的震工作旺面上.全氣小壓式挖掘督面上根和管轎道內(nèi)書所有睛工作風人員健都在蒸氣壓放條件接下工痰作,整個附頂管賠管道福內(nèi)都奏充滿鵲一定將壓力旨的壓異縮空靈氣.全氣要壓頂盾管的湖工具楚管大成多為勉手掘兵式,挖土幸的多敏用人傻工,工具帆管構(gòu)錢造較落簡單.施工水效率紡很低,僅為乖普通不手掘沸式頂層管的30竹%~紗50錘%有鋼綢制的犁氣壓磚艙也次有混忙凝土菌管制兼的氣鑰壓艙氣壓荒平衡霞式局部檢氣壓違式壓縮跨空氣燙僅僅免作用佩在挖康掘面瞇上,相對責于全警氣壓拆施工赤而言.操作進人員東在常積壓下沈工作.氣壓徹施工霸的特陵殊要禍求1.對土礦質(zhì)的漫要求滲透料系數(shù)艱大于1X辮10拔-2濫cm皇/s的砂營礫層罩中,因透博氣性舟大,且地翁下水瞎多,漏氣牽很厲塞害,不宜槍采用2.對環(huán)云境的榜要求設(shè)備短多,占地億較大,空壓器機噪臟音很值大,不宜歸在居蟲民密油集區(qū)余材采思用3.對作脾業(yè)人邪員的蛛要求必須過是進奔過訓挖練的初專業(yè)嗽人員,身強流力壯.優(yōu)點:平衡子壓力核的調(diào)尸節(jié)和嗓排泥郊系統(tǒng)場的排潑量是宿截然目分開族的,互不肢干擾,可更亡準確巖的調(diào)素節(jié)平睡衡壓姥力,特別箭是非網(wǎng)均勻旺地層抗中施術(shù)工.缺點:造成馳的地圖面沉賄降較倆大,因為賀氣壓譽在疏騰干地瘋下水翁過程纏中,會造所成土擁體的賞壓密筒沉降,另外然頂進大過程示中又違會對藏土體掃產(chǎn)生品擾動糾沉降.全氣寧壓式淡設(shè)備元復(fù)雜,要求泄可靠拔性高,勞動涼強度旱大,對作胸業(yè)人裂員身筑體健尾康有誤特殊茫要求,除了捏為排遇除機敲械故廚障和學為清六除頂由進中嫌的障按礙外愈很少賢采用慰全氣筍壓式頂管衛(wèi)施工牧技術(shù)隆的發(fā)氣展歷航史頂管厘施工賺工法雕工藝貝選擇墻及實斷施頂管效工程吉中應(yīng)甚注意忽的問跌題進出激洞技四術(shù)措故施穿墻加止水桿構(gòu)造添（如伯圖）主要湯由擋能環(huán)、竹盤根售、軋數(shù)蘭組沃成。軋?zhí)m雷將盤汪根壓顆緊后恩起止名水擋狠土作物用。劇為避禮免地胡下水棒和掘眼土大抗量涌高入工協(xié)作井質(zhì)，應(yīng)嗽在穿赤墻管翠內(nèi)事灰先填臉埋經(jīng)己夯實逮的黃殘粘土友。（2）洞旋口止同水方鑄法不同球構(gòu)造等的工蠻作井教，洞監(jiān)口止砌水的禁方式擱不同竊。a.鋼板填樁圍篇成的激工作勁井中與，應(yīng)杏在管鍬道頂攜進前照方的例井內(nèi)伴澆筑暮一道辱前止桐水墻頸。墻驚體可膨由較欠高強療度等莫級的加素混柱凝土賭筑成償。b.方形梢鋼筋康混凝梨