《隧道與地下工程施工》課件-模塊五 機(jī)械開挖法隧道施工技術(shù)-單元3-頂管法隧道施工

《隧道與地下工程施工》模塊五

機(jī)械開挖法隧道施工技術(shù)

單元3頂管法隧道施工

《隧道與地下工程施工》本講主要內(nèi)容頂管法基本概念101頂管法技術(shù)發(fā)展2頂管法分類3頂管法施工特點(diǎn)4頂管法隧道施工

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頂管法：是指隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。

頂管法是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。一、頂管法基本概念頂管法施工頂管法隧道施工

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頂管法原理：其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。

一、頂管法基本概念頂管法隧道施工

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目前頂管施工隨著城市建設(shè)的發(fā)展已越來越普及，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越寬，如:下水道、自來水管、煤氣管、動(dòng)力電纜、通信電纜、地下鐵道、人行通道

頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。一、頂管法基本概念

長(zhǎng)距離頂管頂管法隧道施工

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頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的地下管道施工方法，最早于1896年美國(guó)北太平洋鐵路鋪設(shè)工程中應(yīng)用，已有百年歷史。20世紀(jì)60年代在世界各國(guó)推廣應(yīng)用；近20年，日本研究開發(fā)土壓平衡、水壓平衡頂管機(jī)等先進(jìn)頂管機(jī)頭和工法。

中國(guó)從50年代從北京、上海開始試用。1986年上海穿越黃浦江輸水鋼質(zhì)管道，應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制，激光導(dǎo)向等先進(jìn)技術(shù)，單向頂進(jìn)距離1120m，頂進(jìn)軸線精度：左右﹤±150mm，上下﹤±50mm。1981年浙江鎮(zhèn)海穿越甬江管道，直徑2.6m，單向頂進(jìn)581m，采用5只中繼環(huán)，上下左右偏差﹤10mm。二、頂管法技術(shù)發(fā)展頂管法隧道施工

01LOGO頂進(jìn)速度最快：美國(guó)1980年，9.5小時(shí)頂進(jìn)49m。

頂進(jìn)距離最長(zhǎng)：國(guó)外首次一次最大頂進(jìn)距離1200m，1970年，德國(guó)漢堡下水道混凝土頂管，直徑為2.6m。

中國(guó)創(chuàng)造混凝土頂管世界記錄：一次最大頂進(jìn)距離為2050m，2001浙江嘉興污水頂管，鋼筋砼管直徑2m。

中國(guó)創(chuàng)造鋼管頂管世界記錄：一次最大頂進(jìn)距離為1743m，1997年上海黃浦江上游引水工程的長(zhǎng)橋支線頂管，鋼管直徑3.5m。二、頂管法技術(shù)發(fā)展頂管法隧道施工

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頂管按管徑分類:

大口徑頂管:≥2000mm

中口徑頂管:1200~2000mm

小口徑頂管:500~1200mm

微口徑頂管:≤500mm三、頂管類型頂管法隧道施工

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按距離長(zhǎng)短劃分為：

普通頂管、長(zhǎng)距離頂管、長(zhǎng)大距離普通頂管一般距離≤100m，無中繼環(huán)長(zhǎng)距離頂管>100m長(zhǎng)大距離>1000m。

按截面形狀劃分為：圓形管、矩形管、矩形管。

按管道軌跡劃分：直線頂管和曲線頂管三、頂管類型頂管法隧道施工

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按管道軌跡劃分：

直線頂管

曲線頂管三、頂管類型

曲形頂管機(jī)頂管法隧道施工

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頂管按挖土方式的不同主要分為：

（1）手掘式頂管機(jī)

（2）泥水平衡頂管機(jī)

（3）土壓平衡式頂管機(jī)三、頂管類型頂管法隧道施工

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（1）

手掘式頂管機(jī)手掘式頂管機(jī)：手掘式頂管施工是最早發(fā)展起來的一種頂管施工的方式。在特定的土質(zhì)條件下和采用一定的輔助施工措施后具有施工操作簡(jiǎn)便、設(shè)備少、施工成本低、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。三、頂管類型

手掘式頂管機(jī)頂管法隧道施工

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（2）

泥水平衡頂管機(jī)

泥水平衡頂管機(jī)是指采用機(jī)械切削泥土、利用壓力來平衡地下水壓力和土壓力、采用水力輸送棄土的泥水式頂管機(jī)，是當(dāng)今生產(chǎn)的比較先進(jìn)的一種頂管機(jī)。三、頂管類型

泥水平衡頂管機(jī)頂管法隧道施工

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（2）

土壓平衡式頂管機(jī)

土壓平衡式頂管機(jī)由土壓平衡盾構(gòu)機(jī)移植而來，其平衡原理與盾構(gòu)相同。與泥水頂管施工相比，最大的特點(diǎn)是排出的土或泥漿一般不需再進(jìn)行二次處理，具有刀盤切削土體、開挖面土壓平衡、對(duì)土體擾動(dòng)小、地面和建筑的沉降較小等特點(diǎn)。三、頂管類型單刀盤式土壓平衡頂管機(jī)多刀盤式土壓平衡頂管機(jī)頂管法隧道施工

01LOGO（1）適用于軟土或富水軟土層;（2）無需明挖土方，對(duì)地面影響小;（3）設(shè)備少、工序簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低、速度快;（4