1、頂管法施工頂管法施工 頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后開展起來的一種土層地下工程施工方法，主要用于地下進水管、排水管、煤氣管、電訊電纜管的施工。它不需求開挖面層，并且可以穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等，是一種非開挖的敷設(shè)地下管道的施工方法。 地下管線的非開挖施工法主要內(nèi)容包括：地下管線的鋪設(shè)、改換和修復(fù)。 先在任務(wù)坑內(nèi)設(shè)置支座和安裝液壓千斤頂，先在任務(wù)坑內(nèi)設(shè)置支座和安裝液壓千斤頂，借助主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具借助主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從任務(wù)坑內(nèi)穿過土層不斷推到接納坑管或掘進機從任務(wù)坑內(nèi)穿過土層不斷推到接納坑內(nèi)吊起，與此同時，緊隨工

2、具管或掘進機后面，內(nèi)吊起，與此同時，緊隨工具管或掘進機后面，將預(yù)制的管段頂入地層。將預(yù)制的管段頂入地層。 邊頂進，邊頂進， 邊開挖地層，邊開挖地層， 邊將管段接長的管道埋設(shè)方法。邊將管段接長的管道埋設(shè)方法。 n 施工時，先制造頂管任務(wù)井及接納井，作為一施工時，先制造頂管任務(wù)井及接納井，作為一段頂管的起點和終點，任務(wù)井中有一面或兩面井壁段頂管的起點和終點，任務(wù)井中有一面或兩面井壁設(shè)有預(yù)留孔，作為頂管出口，其對面井壁是承壓壁，設(shè)有預(yù)留孔，作為頂管出口，其對面井壁是承壓壁，承壓壁前側(cè)安裝有頂管的千斤頂和承壓墊板即鋼承壓壁前側(cè)安裝有頂管的千斤頂和承壓墊板即鋼后靠，千斤頂將工具管頂出任務(wù)井預(yù)留孔，而后后

3、靠，千斤頂將工具管頂出任務(wù)井預(yù)留孔，而后以工具管為先導(dǎo)，逐節(jié)將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計軸線頂入以工具管為先導(dǎo)，逐節(jié)將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計軸線頂入土層中，直至工具管后第一節(jié)管節(jié)進入接納井預(yù)留土層中，直至工具管后第一節(jié)管節(jié)進入接納井預(yù)留孔，施工完成一段管道。為進展較長間隔孔，施工完成一段管道。為進展較長間隔 的頂管施的頂管施工，可在管道中間設(shè)置一至幾個中繼間作為接力頂工，可在管道中間設(shè)置一至幾個中繼間作為接力頂進，并在管道外周壓注光滑泥漿。頂管施工可用于進，并在管道外周壓注光滑泥漿。頂管施工可用于直線管道，也可用于曲線等管道。直線管道，也可用于曲線等管道。1-預(yù)制的混凝土管；預(yù)制的混凝土管；2-運輸車；運輸車；3

4、-扶梯；扶梯；4-主頂油泵；主頂油泵；5-行車；行車；6-平安護欄；平安護欄；7-光光滑注漿系統(tǒng)；滑注漿系統(tǒng)； 8-支配房；支配房；9-配電系統(tǒng)；配電系統(tǒng)；10-支配系統(tǒng)；支配系統(tǒng)；11-后座；后座；12-丈量系統(tǒng)；丈量系統(tǒng)；13-主頂油缸；主頂油缸；14-導(dǎo)軌；導(dǎo)軌；15-弧形頂鐵；弧形頂鐵；16-環(huán)形頂鐵；環(huán)形頂鐵；17-已頂入的混凝土管；已頂入的混凝土管；18-運土車；運土車；19-機頭機頭 n頂管施工技術(shù)最早始于頂管施工技術(shù)最早始于1896年美國的北太平洋年美國的北太平洋鐵路鋪設(shè)工程的施工中。鐵路鋪設(shè)工程的施工中。1948年日本第一次采年日本第一次采用頂管施工方法，在尼崎市的鐵路下頂進

5、了一用頂管施工方法，在尼崎市的鐵路下頂進了一根內(nèi)徑根內(nèi)徑600mm的鑄鐵管，頂距只在的鑄鐵管，頂距只在6米。米。 歐歐洲興隆國家最早開發(fā)運用頂管法，洲興隆國家最早開發(fā)運用頂管法，1950年前后，年前后，英、德、日等國家相繼采用。英、德、日等國家相繼采用。 n我國較早的頂管施工約在上世紀我國較早的頂管施工約在上世紀50年代，初期年代，初期主要是手掘式頂管，設(shè)備也較簡陋。我國頂管主要是手掘式頂管，設(shè)備也較簡陋。我國頂管技術(shù)真正較大的開展是從上世紀技術(shù)真正較大的開展是從上世紀80年代中期開年代中期開場。場。1988年上海研制勝利我國第一臺土壓平衡年上海研制勝利我國第一臺土壓平衡掘進機。掘進機。 隨著

6、時間的推移，頂管技術(shù)也與時俱進地得到迅速開展。主要表達在以下方面：一次延續(xù)頂進的間隔 ：越來越長頂管直徑：向大小直徑兩個方向開展管材：鋼筋混凝土管、鋼管、玻璃鋼頂管發(fā)掘技術(shù)：機械化程度越來越高頂管線路的曲直度：曲線外形越來越復(fù)雜，曲率半徑越來越小。n按所頂進的管子口徑大小分：大口徑、中口徑、小口徑和微型頂按所頂進的管子口徑大小分：大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑多指管四種。大口徑多指2m以上的頂管，人可以在其中直立行走。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中口徑頂管的管徑多為1.21.8m，人在其中需彎腰行走，大多，人在其中需彎腰行走，大多數(shù)頂管為中口徑頂管。小口

7、徑頂管直徑為數(shù)頂管為中口徑頂管。小口徑頂管直徑為5001000mm，人只，人只能在其中爬行，有時甚至爬行都比較困難。微型頂管的直徑通常能在其中爬行，有時甚至爬行都比較困難。微型頂管的直徑通常在在400mm以下，最小的只需以下，最小的只需75mm。n按一次頂進的長度指頂進任務(wù)坑和接納任務(wù)坑之間的間隔按一次頂進的長度指頂進任務(wù)坑和接納任務(wù)坑之間的間隔 分：分：普通間隔普通間隔 頂管和長間隔頂管和長間隔 頂管。頂進間隔頂管。頂進間隔 長短的劃分目前尚無明長短的劃分目前尚無明確規(guī)定，過去多指確規(guī)定，過去多指100m左右的頂管。目前，千米以上的頂管已左右的頂管。目前，千米以上的頂管已屢見不鮮，可把屢見不

8、鮮，可把500m以上的頂管稱為長間隔以上的頂管稱為長間隔 頂管。頂管。n按頂管機的類型分：手掘式人工頂管、擠壓頂管、水射流頂管和按頂管機的類型分：手掘式人工頂管、擠壓頂管、水射流頂管和機械頂管泥水式、泥漿式、土壓式、巖石式機械頂管泥水式、泥漿式、土壓式、巖石式 。手掘式頂管的。手掘式頂管的推進管前只是一個鋼制的帶刃口的管子稱為工具管，人在工推進管前只是一個鋼制的帶刃口的管子稱為工具管，人在工具管內(nèi)挖土。掘進機頂管的破土方式與盾構(gòu)類似，也有機械式和具管內(nèi)挖土。掘進機頂管的破土方式與盾構(gòu)類似，也有機械式和半機械式之分。半機械式之分。n按管材分：鋼筋混凝土頂管、鋼管頂管、以及其他管材的頂管。按管材分

9、：鋼筋混凝土頂管、鋼管頂管、以及其他管材的頂管。n按頂進管子軌跡的曲直分：直線頂管和曲線頂管。按頂進管子軌跡的曲直分：直線頂管和曲線頂管。 n手掘式頂管施工是最早開展起來的一種頂管施手掘式頂管施工是最早開展起來的一種頂管施工的方式。由于它在特定的土質(zhì)條件下和采用工的方式。由于它在特定的土質(zhì)條件下和采用一定的輔助施工措施后便具有施工操作簡便、一定的輔助施工措施后便具有施工操作簡便、設(shè)備少、施工本錢低、施工進度快等優(yōu)點，所設(shè)備少、施工本錢低、施工進度快等優(yōu)點，所以致今仍被許多施工單位采用。以致今仍被許多施工單位采用。n手掘式頂管機也即是非機械的開放式或敞口手掘式頂管機也即是非機械的開放式或敞口式頂

10、管機，適用于能自穩(wěn)的土體中。在頂管式頂管機，適用于能自穩(wěn)的土體中。在頂管的前端裝有工具管，施工時，采用手工的方法的前端裝有工具管，施工時，采用手工的方法來破碎任務(wù)面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、來破碎任務(wù)面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、鍬以及沖擊錘等。假設(shè)在含水量較大的砂土中，鍬以及沖擊錘等。假設(shè)在含水量較大的砂土中，需采用降水等輔助措施。需采用降水等輔助措施。7.2.1 手掘式頂管機手掘式頂管機n手掘式頂管機主要由切土刃角、糾偏安手掘式頂管機主要由切土刃角、糾偏安裝、承插口等組成。所用的工具管有一裝、承插口等組成。所用的工具管有一段式和兩段式。一段式工具管與混凝土段式和兩段式。一段式工具管與

11、混凝土管之間的結(jié)合不太可靠，常會產(chǎn)生滲漏管之間的結(jié)合不太可靠，常會產(chǎn)生滲漏景象；發(fā)生偏斜時糾偏效果不好；千斤景象；發(fā)生偏斜時糾偏效果不好；千斤頂直接頂在其后的混凝土管上，第一節(jié)頂直接頂在其后的混凝土管上，第一節(jié)管容易損壞。因此，現(xiàn)多用兩段式，前管容易損壞。因此，現(xiàn)多用兩段式，前后兩段之間安裝有糾偏油缸，后殼體與后兩段之間安裝有糾偏油缸，后殼體與后面的正常管節(jié)銜接在一同。后面的正常管節(jié)銜接在一同。一段式手掘式工具管一段式手掘式工具管前段殼體前段殼體 糾偏油缸糾偏油缸 后段殼體后段殼體兩段式手掘式工具管兩段式手掘式工具管 泥程度衡頂管機是指采用機械切削泥土、利用壓力來平衡地下水壓力和土壓力、采用水

12、力保送棄土的泥水式頂管機，是當(dāng)今消費的比較先進的一種頂管機。泥程度衡式頂管機按平衡對象分有兩種，一種是泥水僅起平衡地下水的作用，土壓力那么由機械方式來平衡；另一種是同時具有平衡地下水壓力和土壓力的作用。7.2.2 泥程度衡式頂管機泥程度衡式頂管機n泥程度衡工具管正面設(shè)刀盤，并在其后設(shè)密封泥程度衡工具管正面設(shè)刀盤，并在其后設(shè)密封艙，在密封艙內(nèi)注入穩(wěn)定正面土體的泥漿，刀艙，在密封艙內(nèi)注入穩(wěn)定正面土體的泥漿，刀盤切下的泥土，沉在密封艙下部的泥水中而被盤切下的泥土，沉在密封艙下部的泥水中而被水力運輸管道運至地面泥水處置安裝。泥程度水力運輸管道運至地面泥水處置安裝。泥程度衡式工具管主要由大刀盤安裝、糾偏

13、安裝、泥衡式工具管主要由大刀盤安裝、糾偏安裝、泥水安裝、進排泥安裝等組成。在前、后殼體之水安裝、進排泥安裝等組成。在前、后殼體之間有糾偏千斤頂，在掘進機上下部安裝進、排間有糾偏千斤頂，在掘進機上下部安裝進、排泥管。泥管。n泥程度衡式頂管機的構(gòu)造方式有多種，如刀盤泥程度衡式頂管機的構(gòu)造方式有多種，如刀盤可伸縮的頂管機、具有破碎功能的頂管機、氣可伸縮的頂管機、具有破碎功能的頂管機、氣壓式頂管機等。壓式頂管機等。泥程度衡式頂管機構(gòu)造及施工泥程度衡式頂管機構(gòu)造及施工 刀盤可伸縮式泥程度衡頂管機刀盤可伸縮式泥程度衡頂管機 泥程度衡頂管施工的完好系統(tǒng)由頂管機、進排泥系統(tǒng)、泥水處置系統(tǒng)、泥程度衡頂管施工的完

14、好系統(tǒng)由頂管機、進排泥系統(tǒng)、泥水處置系統(tǒng)、主頂系統(tǒng)、丈量系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等組成。泥程度衡頂管施工與主頂系統(tǒng)、丈量系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等組成。泥程度衡頂管施工與其它方式的頂管相比，添加了進排泥和泥水處置系統(tǒng)。其它方式的頂管相比，添加了進排泥和泥水處置系統(tǒng)。 n泥程度衡式頂管施工的優(yōu)點：適用的土質(zhì)范圍泥程度衡式頂管施工的優(yōu)點：適用的土質(zhì)范圍較廣，尤其適用于施工難度極大的粉砂質(zhì)土層較廣，尤其適用于施工難度極大的粉砂質(zhì)土層中；可堅持發(fā)掘面的穩(wěn)定，對周圍土層的影響中；可堅持發(fā)掘面的穩(wěn)定，對周圍土層的影響小，地面變形?。惠^適宜于長間隔小，地面變形??；較適宜于長間隔 頂管施工；頂管施工；任務(wù)井內(nèi)

15、作業(yè)環(huán)境好且平安；可延續(xù)出土，施任務(wù)井內(nèi)作業(yè)環(huán)境好且平安；可延續(xù)出土，施工進度快。工進度快。n缺陷：施工場地大，設(shè)備費用高，需在地面設(shè)缺陷：施工場地大，設(shè)備費用高，需在地面設(shè)置泥水處置、保送安裝；機械設(shè)備復(fù)雜，且各置泥水處置、保送安裝；機械設(shè)備復(fù)雜，且各系統(tǒng)間相互連鎖，一旦某一系統(tǒng)缺點，必需全系統(tǒng)間相互連鎖，一旦某一系統(tǒng)缺點，必需全面停頓施工。面停頓施工。n土壓平衡頂管機由土壓平衡盾構(gòu)機移植而來，其平衡土壓平衡頂管機由土壓平衡盾構(gòu)機移植而來，其平衡原理與盾構(gòu)一樣。與泥水頂管施工相比，最大的特點原理與盾構(gòu)一樣。與泥水頂管施工相比，最大的特點是排出的土或泥漿普通不需再進展二次處置，具有刀是排出的土

16、或泥漿普通不需再進展二次處置，具有刀盤切削土體、開挖面土壓平衡、對土體擾動小、地面盤切削土體、開挖面土壓平衡、對土體擾動小、地面和建筑的沉降較小等特點。和建筑的沉降較小等特點。n土壓平衡頂管機按泥土倉中所充的泥土類型分，有泥土壓平衡頂管機按泥土倉中所充的泥土類型分，有泥土式、泥漿式和混合式三種；按刀盤方式分，有帶面土式、泥漿式和混合式三種；按刀盤方式分，有帶面板刀盤式和無面板刀盤式；按有無加泥功能分，有普板刀盤式和無面板刀盤式；按有無加泥功能分，有普通式和加泥式；從刀盤的機械傳動方式分，有中心傳通式和加泥式；從刀盤的機械傳動方式分，有中心傳動式、中間傳動式和周邊傳動式；按刀盤的多少分，動式、中

17、間傳動式和周邊傳動式；按刀盤的多少分，有單刀盤式和多刀盤式。有單刀盤式和多刀盤式。7.2.3 土壓平衡式頂管機土壓平衡式頂管機n1單刀盤式單刀盤式DK型頂管機型頂管機n單刀盤式土壓平衡頂管機是日本在上世紀單刀盤式土壓平衡頂管機是日本在上世紀70年代初期年代初期開發(fā)的，它具有廣泛的順應(yīng)性、高度的可靠性和先進開發(fā)的，它具有廣泛的順應(yīng)性、高度的可靠性和先進的技術(shù)性。它又稱為泥土加壓式頂管機，國內(nèi)成為輻的技術(shù)性。它又稱為泥土加壓式頂管機，國內(nèi)成為輻條式刀盤頂管機或者加泥式頂管機。圖條式刀盤頂管機或者加泥式頂管機。圖7-9所示的是所示的是這種機型的構(gòu)造之一，這種機型的構(gòu)造之一， 它由刀盤及驅(qū)動安裝、前殼

18、體、它由刀盤及驅(qū)動安裝、前殼體、糾偏油缸組、刀盤驅(qū)動電機、螺旋保送機、支配臺、糾偏油缸組、刀盤驅(qū)動電機、螺旋保送機、支配臺、后殼體等組成。沒有刀盤面板，刀盤后面設(shè)有許多根后殼體等組成。沒有刀盤面板，刀盤后面設(shè)有許多根攪拌棒。這種構(gòu)造的攪拌棒。這種構(gòu)造的DK型頂管機在國內(nèi)已自成系列，型頂管機在國內(nèi)已自成系列，適用于適用于1.23.0m口徑的混凝土管施工，在軟土、口徑的混凝土管施工，在軟土、硬土中都可采用，并且可與盾構(gòu)機通用，可在覆土厚硬土中都可采用，并且可與盾構(gòu)機通用，可在覆土厚度為度為0.8倍管道外徑的淺埋土層中施工。倍管道外徑的淺埋土層中施工。 單刀盤式頂管機 n2多刀盤式多刀盤式DT型頂管

19、機型頂管機n這是一種非常適用于軟土的頂管機，如圖這是一種非常適用于軟土的頂管機，如圖7-10所示所示的主體構(gòu)造，四把切削攪拌刀盤對稱地安裝在前殼的主體構(gòu)造，四把切削攪拌刀盤對稱地安裝在前殼體的隔倉板上，伸入到泥土倉中。隔倉板把前殼體體的隔倉板上，伸入到泥土倉中。隔倉板把前殼體分為左右兩倉，左倉為泥土倉，右倉為動力倉。螺分為左右兩倉，左倉為泥土倉，右倉為動力倉。螺旋保送機按旋保送機按定的傾斜角度安裝在隔倉板上，螺桿定的傾斜角度安裝在隔倉板上，螺桿是懸臂式，前端伸入到泥土倉中。隔倉板的程度軸是懸臂式，前端伸入到泥土倉中。隔倉板的程度軸線左右和垂直軸線的上部各安裝有一只隔膜式土壓線左右和垂直軸線的上

20、部各安裝有一只隔膜式土壓力表。在隔倉板的中心開有一人孔，通常用蓋板把力表。在隔倉板的中心開有一人孔，通常用蓋板把它蓋住。在蓋板的中心安裝有一向右伸展的丈量用它蓋住。在蓋板的中心安裝有一向右伸展的丈量用光靶。由于該光靶是從中心引出的，所以即使掘進光靶。由于該光靶是從中心引出的，所以即使掘進機產(chǎn)生一定偏轉(zhuǎn)以后，只需把光靶作上下挪動，使機產(chǎn)生一定偏轉(zhuǎn)以后，只需把光靶作上下挪動，使光靶的程度線和丈量儀器的程度線平行就可以進展光靶的程度線和丈量儀器的程度線平行就可以進展準確的丈量，而且不會因掘進機偏轉(zhuǎn)而會產(chǎn)生丈量準確的丈量，而且不會因掘進機偏轉(zhuǎn)而會產(chǎn)生丈量誤差。前后殼體之間有呈井字形布置的四組糾偏油誤差

21、。前后殼體之間有呈井字形布置的四組糾偏油缸聯(lián)接。在后殼體插入前殼體的間隙里，有兩道缸聯(lián)接。在后殼體插入前殼體的間隙里，有兩道V字字形密封圈，它可保證在糾偏過程中不會產(chǎn)生滲漏景形密封圈，它可保證在糾偏過程中不會產(chǎn)生滲漏景象。象。小刀盤小刀盤螺旋出土機螺旋出土機糾偏千斤頂糾偏千斤頂多刀盤式土壓平衡頂管機多刀盤式土壓平衡頂管機 n任務(wù)井任務(wù)坑或基坑，按其作用分為頂進井始任務(wù)井任務(wù)坑或基坑，按其作用分為頂進井始發(fā)井和接納井兩種。頂進井是安放一切頂進設(shè)備的發(fā)井和接納井兩種。頂進井是安放一切頂進設(shè)備的場所，也是頂管掘進機的始發(fā)場所，是接受主頂油缸場所，也是頂管掘進機的始發(fā)場所，是接受主頂油缸推力的反作用力

22、的構(gòu)筑物，供工具管出洞、下管節(jié)、推力的反作用力的構(gòu)筑物，供工具管出洞、下管節(jié)、發(fā)掘土砂的運出、資料設(shè)備的吊裝、支配人員的上下發(fā)掘土砂的運出、資料設(shè)備的吊裝、支配人員的上下等運用。在頂進井內(nèi)，布置主頂千斤頂、頂鐵、基坑等運用。在頂進井內(nèi)，布置主頂千斤頂、頂鐵、基坑導(dǎo)軌、洞口止水圈以及照明安裝和井內(nèi)排水設(shè)備等。導(dǎo)軌、洞口止水圈以及照明安裝和井內(nèi)排水設(shè)備等。在頂進井的地面上，布置行車或其他類型的起吊運輸在頂進井的地面上，布置行車或其他類型的起吊運輸設(shè)備。接納井是接納頂管機或工具管的場所，與任務(wù)設(shè)備。接納井是接納頂管機或工具管的場所，與任務(wù)井相比，接納井布置比較簡單。井相比，接納井布置比較簡單。n井內(nèi)

23、布置內(nèi)容主要包括前止水墻、后座墻、井內(nèi)布置內(nèi)容主要包括前止水墻、后座墻、根底底板及排水井等。后座要有足夠的抗壓根底底板及排水井等。后座要有足夠的抗壓強度，能接受得了主頂千斤頂?shù)淖畲箜斄?。強度，能接受得了主頂千斤頂?shù)淖畲箜斄?。前止水墻上安裝有洞口止水圈，以防止地下前止水墻上安裝有洞口止水圈，以防止地下水土及頂管用光滑泥漿的流失。在頂管任務(wù)水土及頂管用光滑泥漿的流失。在頂管任務(wù)井內(nèi)，還布置有工具管、環(huán)形頂鐵、弧形頂井內(nèi)，還布置有工具管、環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵、基坑導(dǎo)軌、主頂千斤頂及千斤頂架、后鐵、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靠背。其中主頂千斤頂及千斤頂架的布

24、置尤為重要，主頂千斤頂?shù)暮狭Φ淖饔命c對于初為重要，主頂千斤頂?shù)暮狭Φ淖饔命c對于初始頂進的影響比較大。始頂進的影響比較大。 7.2.3 頂進任務(wù)井的井內(nèi)布置頂進任務(wù)井的井內(nèi)布置123456789圖圖7-11 頂進任務(wù)井內(nèi)布置圖頂進任務(wù)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-頂進導(dǎo)軌；頂進導(dǎo)軌；6-主頂油缸；主頂油缸；7-主頂油缸架；主頂油缸架；8-丈量系統(tǒng)；丈量系統(tǒng)；9-后靠背；后靠背；10-后座墻；后座墻；11-井壁井壁n1管節(jié)普通為鋼筋混凝土管節(jié)或鋼管節(jié)。管節(jié)普通為鋼筋混凝土管節(jié)或鋼管節(jié)。n2后座墻是把主頂油缸推力的反力傳

25、送到任務(wù)坑后部后座墻是把主頂油缸推力的反力傳送到任務(wù)坑后部土體中去的墻體，是主推千斤頂?shù)闹С袠?gòu)造。它的構(gòu)造土體中去的墻體，是主推千斤頂?shù)闹С袠?gòu)造。它的構(gòu)造會因任務(wù)坑的構(gòu)筑方式不同而不同。在沉井任務(wù)坑中，會因任務(wù)坑的構(gòu)筑方式不同而不同。在沉井任務(wù)坑中，后座墻普通就是任務(wù)井的前方井壁。在鋼板樁任務(wù)坑中，后座墻普通就是任務(wù)井的前方井壁。在鋼板樁任務(wù)坑中，必需在任務(wù)坑內(nèi)的前方與鋼板樁之間撓筑一座與任務(wù)坑必需在任務(wù)坑內(nèi)的前方與鋼板樁之間撓筑一座與任務(wù)坑寬度相等的、厚度為寬度相等的、厚度為0.51.0m的、其下部最好能插入的、其下部最好能插入到任務(wù)井底板以下到任務(wù)井底板以下0.51.0m的鋼筋混凝土墻，目

26、的是的鋼筋混凝土墻，目的是使推力的反力能比較均勻地作用到土體中去。還要留意使推力的反力能比較均勻地作用到土體中去。還要留意的一點是后座墻的平面一定要與頂進軸線垂直。的一點是后座墻的平面一定要與頂進軸線垂直。n3后靠背是靠主頂千斤頂尾部的厚鐵板或鋼構(gòu)造件，后靠背是靠主頂千斤頂尾部的厚鐵板或鋼構(gòu)造件，稱之為鋼后靠，其厚度在稱之為鋼后靠，其厚度在300mm左右。鋼后靠的作用是左右。鋼后靠的作用是盡量把主頂千斤頂?shù)姆戳Ψ稚㈤_來，防止將混凝土后座盡量把主頂千斤頂?shù)姆戳Ψ稚㈤_來，防止將混凝土后座壓壞。壓壞。n4洞口止水圈是安裝在頂進井的出洞洞口和接納井的進洞洞洞口止水圈是安裝在頂進井的出洞洞口和接納井的進

27、洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到任務(wù)坑和接納坑的功能。口，具有制止地下水和泥砂流到任務(wù)坑和接納坑的功能。n5頂進導(dǎo)軌由兩根平行的軌道所組成，其作用是使管節(jié)在任頂進導(dǎo)軌由兩根平行的軌道所組成，其作用是使管節(jié)在任務(wù)井內(nèi)有一個較穩(wěn)定的導(dǎo)向，引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計的軸線頂入土中，務(wù)井內(nèi)有一個較穩(wěn)定的導(dǎo)向，引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計的軸線頂入土中，同時使頂鐵能在導(dǎo)軌面上滑動。在鋼管頂進過程中，導(dǎo)軌也是鋼同時使頂鐵能在導(dǎo)軌面上滑動。在鋼管頂進過程中，導(dǎo)軌也是鋼管焊接的基準安裝。管焊接的基準安裝。n6主頂安裝由主頂油缸、主頂油泵和支配臺及油管等四部分主頂安裝由主頂油缸、主頂油泵和支配臺及油管等四部分構(gòu)成。主頂千斤頂沿管道中心按

28、左右對稱布置。主頂進安裝除了構(gòu)成。主頂千斤頂沿管道中心按左右對稱布置。主頂進安裝除了主頂千斤頂以外，還有千斤頂架，以支承主頂千斤頂；供應(yīng)主頂主頂千斤頂以外，還有千斤頂架，以支承主頂千斤頂；供應(yīng)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銜接。主頂油缸的壓力油泵、換向閥和千斤頂之間均用高壓軟管銜接。主頂油缸的壓力油由主頂油泵經(jīng)過高壓油管供應(yīng)。常用的壓力在油由主頂油泵經(jīng)過高壓油管供應(yīng)。常用的壓力在3242MPa之之間，高的可達間，高的可達50MPa。在管徑比較大的情況下，主頂油缸的合。在

29、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。7假設(shè)采用的主頂千斤頂?shù)男谐涕L短不能一次將管節(jié)頂?shù)轿粫r，必需在千斤頂縮回后在中間加墊塊或幾塊頂鐵。頂鐵有環(huán)形頂鐵和弧形或馬蹄形頂鐵之分。環(huán)形頂鐵的內(nèi)外徑與混凝土管的內(nèi)外徑一樣，主要作用是把主頂油缸的推力較均勻地分布在所頂管子的端面上；弧形和馬蹄形頂鐵的作用有兩個，一是用于調(diào)理油缸行程與管節(jié)長度的不一致，二是把主頂油缸各點的推力比較均勻地傳送到環(huán)形頂鐵上去?；⌒雾旇F用于手掘式、土壓平衡式等許多方式的頂管中，它的開口是向上的，便于管道內(nèi)出土。馬蹄形頂鐵適用于于泥程度衡式頂管和土壓式中采用土砂泵出土

30、的頂管施工，它的開口方向與弧形頂鐵相反，是倒扣在基坑導(dǎo)軌上的。只需這樣，在主頂油缸回縮以后加頂鐵時不需求撤除輸土管道。 a環(huán)形頂鐵 bU形頂鐵 c馬蹄形頂鐵頂鐵的斷面外形n在市政工程建立中，長間隔在市政工程建立中，長間隔 管道的敷設(shè)是其重要的任管道的敷設(shè)是其重要的任務(wù)內(nèi)容。隨著頂管技術(shù)運用的推行，研討敷設(shè)長間隔務(wù)內(nèi)容。隨著頂管技術(shù)運用的推行，研討敷設(shè)長間隔 管道工藝技術(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長間隔長間隔 管道的主要困難是，設(shè)置在頂進坑內(nèi)的主千斤管道的主要困難是，設(shè)置在頂進坑內(nèi)的主千斤頂?shù)耐祈斄τ邢蓿狈σ砸种乒艿篱L間隔頂?shù)耐祈斄τ邢?，缺乏以抑制管道長間隔 頂

31、進時遇到頂進時遇到的總阻力。希望添加頂管單程頂進的長度時，需求采的總阻力。希望添加頂管單程頂進的長度時，需求采取相關(guān)的措施，如添加主千斤頂?shù)捻斄?、減少管道周取相關(guān)的措施，如添加主千斤頂?shù)捻斄?、減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)、減小頂管接受的正面阻力等。目前在開展長間隔減小頂管接受的正面阻力等。目前在開展長間隔 頂管頂管技術(shù)的過程中，減摩和設(shè)置中繼環(huán)兩項措施已得到較技術(shù)的過程中，減摩和設(shè)置中繼環(huán)兩項措施已得到較多研討，并已成為成熟的技術(shù)。多研討，并已成為成熟的技術(shù)。n為了順應(yīng)長間隔為了順應(yīng)長間隔 頂進管道的需求，研制了中頂進管道的需

32、求，研制了中繼環(huán)又稱中繼間、中間站。即在管道頂進繼環(huán)又稱中繼間、中間站。即在管道頂進的中途設(shè)置輔助千斤頂，靠輔助千斤頂提供的的中途設(shè)置輔助千斤頂，靠輔助千斤頂提供的動力繼續(xù)頂進管段，延伸頂管的頂進長度，滿動力繼續(xù)頂進管段，延伸頂管的頂進長度，滿足敷設(shè)長間隔足敷設(shè)長間隔 管道的需求。管道的需求。n采用中繼環(huán)時，管道沿全長分成假設(shè)干段，在采用中繼環(huán)時，管道沿全長分成假設(shè)干段，在段與段之間設(shè)置中繼環(huán)。中繼環(huán)是一個由鋼材段與段之間設(shè)置中繼環(huán)。中繼環(huán)是一個由鋼材制成的圓環(huán)，內(nèi)壁上設(shè)置有一定數(shù)量的短行程制成的圓環(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中繼環(huán)前方千斤頂，產(chǎn)生的推頂力可用

33、于推進中繼環(huán)前方的管道。的管道。增設(shè)中繼環(huán)間增設(shè)中繼環(huán)間中繼環(huán)表示圖中繼環(huán)表示圖 n1中繼環(huán)推進過程中繼環(huán)推進過程n設(shè)置中繼環(huán)以后，頂管頂進時，每次都應(yīng)先啟用最前設(shè)置中繼環(huán)以后，頂管頂進時，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同向前頂面的中繼環(huán)，將其前方的管道連同工具管一同向前頂進，后面的中繼環(huán)和主千斤頂堅持不動，直至到達該進，后面的中繼環(huán)和主千斤頂堅持不動，直至到達該中繼環(huán)的一個頂程為止，接著后面的中繼環(huán)開場推頂中繼環(huán)的一個頂程為止，接著后面的中繼環(huán)開場推頂作業(yè)，將兩個中繼環(huán)之間的管道向前推進。與此同時，作業(yè)，將兩個中繼環(huán)之間的管道向前推進。與此同時，前面的一個中繼環(huán)的千

34、斤頂排放油壓，活塞桿縮進套前面的一個中繼環(huán)的千斤頂排放油壓，活塞桿縮進套筒?？梢?，這時被推進的只是該中繼環(huán)和前面一個中筒?？梢?，這時被推進的只是該中繼環(huán)和前面一個中繼環(huán)之間的管段。在頂進作業(yè)中，主千斤頂在每個循繼環(huán)之間的管段。在頂進作業(yè)中，主千斤頂在每個循環(huán)中都最后推進。借助中繼環(huán)的逐級接力過程，可將環(huán)中都最后推進。借助中繼環(huán)的逐級接力過程，可將頂管的頂推間隔頂管的頂推間隔 延伸，以順應(yīng)長間隔延伸，以順應(yīng)長間隔 頂管施工的需求。頂管施工的需求。n2中繼環(huán)的構(gòu)造方式中繼環(huán)的構(gòu)造方式 n它主要由前特殊管、后特殊管和殼體油缸、均壓環(huán)等它主要由前特殊管、后特殊管和殼體油缸、均壓環(huán)等組成。在前特殊管的尾

35、部有一個與組成。在前特殊管的尾部有一個與T形套環(huán)相類似的密形套環(huán)相類似的密封圈和接口。中繼環(huán)殼體的前端與封圈和接口。中繼環(huán)殼體的前端與T型套環(huán)的一半類似，型套環(huán)的一半類似，利用它把中繼環(huán)殼體與混凝土管銜接起來。中繼環(huán)的利用它把中繼環(huán)殼體與混凝土管銜接起來。中繼環(huán)的后特殊管外側(cè)那么設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，使殼體雖在后特殊管外側(cè)那么設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，使殼體雖在其上來回運動而不會產(chǎn)生滲漏。中繼環(huán)油缸被固定在其上來回運動而不會產(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)多用鋼環(huán)，鋼環(huán)與混凝

36、土管之間有襯墊環(huán)。襯墊環(huán)多用20mm厚的木板做成。中繼油缸為單作用油缸，只需厚的木板做成。中繼油缸為單作用油缸，只需當(dāng)后一只中繼環(huán)向前推進時，前一只中繼環(huán)的油缸才當(dāng)后一只中繼環(huán)向前推進時，前一只中繼環(huán)的油缸才干縮回。管子頂通后，把中繼環(huán)油缸裝配下來，管子干縮回。管子頂通后，把中繼環(huán)油缸裝配下來，管子可直接合攏。可直接合攏。圖圖7-15 中繼環(huán)構(gòu)造方式中繼環(huán)構(gòu)造方式1-中繼管殼體；中繼管殼體；2-木墊環(huán)；木墊環(huán)；3-均壓鋼環(huán)；均壓鋼環(huán)；4-中繼環(huán)中繼環(huán)油缸；油缸；5-油缸固定安裝；油缸固定安裝；6-均壓鋼環(huán)；均壓鋼環(huán)；7-止水圈；止水圈；8-特殊特殊管管n 3中繼環(huán)的布置n中繼間的布置要滿足頂力

37、的要求，同時使其操作方便、合理，提高頂進速度。中繼環(huán)在安放時，第一只中繼環(huán)應(yīng)放在比較前面一些。由于掘進機在推進過程中推力的變化會因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力到達中繼環(huán)總推力4060時，就應(yīng)安放第一只中繼環(huán)，以后，每當(dāng)?shù)竭_中繼環(huán)總推力的7080時，安放一只中繼環(huán)。而當(dāng)主頂油缸到達中繼環(huán)總推力的90時，就必需啟用中繼環(huán)。n微型頂管普通指口徑在微型頂管普通指口徑在400mm以下，人無法進入管以下，人無法進入管內(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，廣泛用于地下管線的敷種遙控、可導(dǎo)向的頂管施工，廣泛用于地下

38、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)、頂進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，根據(jù)激統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、頂進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，根據(jù)激光導(dǎo)向系統(tǒng)丈量偏斜數(shù)據(jù)，可支配液壓糾偏系統(tǒng)，從光導(dǎo)向系統(tǒng)丈量偏斜數(shù)據(jù)，可支配液壓糾偏系統(tǒng)，從而實現(xiàn)調(diào)理鋪管方向的目的。微型頂管的一次頂進長而實現(xiàn)調(diào)理鋪管方向的目的。微型頂管的一次頂進長度大多在度大多在5060m，也有的到達百米及以上。，也有的到達百米及以上。n微型頂管的類型很多，按其任務(wù)原理和取土方式分有微型頂管的類型很多，按其任務(wù)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

39、旋鉆式、泥水式、土壓式、空心鉆式等，其中壓入式和螺旋鉆式運用較多。其中壓入式和螺旋鉆式運用較多。 n壓入式微型頂管是指將前方土體向管壓入式微型頂管是指將前方土體向管道周圍土體徑向擠壓，在不出土或少道周圍土體徑向擠壓，在不出土或少出土的情況下頂進管道的頂管工藝。出土的情況下頂進管道的頂管工藝。普通用于直徑較小的管道施工。壓入普通用于直徑較小的管道施工。壓入方式按動力分有沖擊式、旋壓式和靜方式按動力分有沖擊式、旋壓式和靜壓式，按設(shè)備分氣動矛法、夯管法和壓式，按設(shè)備分氣動矛法、夯管法和頂入法。頂入法。 7.6.1 壓入式微型頂管壓入式微型頂管氣動矛法氣動矛法夯管法夯管法管外頂入法管外頂入法 管內(nèi)頂入

40、法管內(nèi)頂入法7.6.2 螺旋鉆式微型頂管螺旋鉆式微型頂管 螺旋式頂管是利用螺旋鉆進展施工的一種方法。施工時，先螺旋式頂管是利用螺旋鉆進展施工的一種方法。施工時，先預(yù)備頂進坑，將螺旋鉆機程度安裝在坑內(nèi)，再利用螺旋桿傳輸鉆壓預(yù)備頂進坑，將螺旋鉆機程度安裝在坑內(nèi)，再利用螺旋桿傳輸鉆壓和扭矩，推進機頭前進。同時，利用鉆機的頂進油缸向前頂進管節(jié)，和扭矩，推進機頭前進。同時，利用鉆機的頂進油缸向前頂進管節(jié)，機頭掘削下來的土經(jīng)過螺旋鉆桿從管中保送到坑內(nèi)。這種方法的頂機頭掘削下來的土經(jīng)過螺旋鉆桿從管中保送到坑內(nèi)。這種方法的頂進間隔進間隔 較短，且只能在直線段運用，普通頂距在較短，且只能在直線段運用，普通頂距在

41、60m以內(nèi)。其優(yōu)以內(nèi)。其優(yōu)點是施工時無震動，噪音小，分量輕、操作方便、施工人員少，基點是施工時無震動，噪音小，分量輕、操作方便、施工人員少，基坑小。管長坑小。管長2m時，時，3.6m長、長、1.5m寬的頂進坑即可。寬的頂進坑即可。 螺旋鉆式施工方法有多種方式，主要分一程式和兩程式兩類。螺旋鉆式施工方法有多種方式，主要分一程式和兩程式兩類。 c兩程式之二兩程式之二b兩程式之一兩程式之一 a一程式一程式鋪設(shè)管鋪設(shè)管導(dǎo)向管導(dǎo)向管管節(jié)下放管節(jié)下放螺旋桿回收螺旋桿回收鋼筋混凝土管節(jié)的接口有平口、企口和承口三種類型。管節(jié)類型不鋼筋混凝土管節(jié)的接口有平口、企口和承口三種類型。管節(jié)類型不同，止水方式也不同。同

42、，止水方式也不同。1平口管接口及止水平口管接口及止水平口管用平口管用“T形鋼套環(huán)接口，把兩雖然子銜接在一同，在混凝土管形鋼套環(huán)接口，把兩雖然子銜接在一同，在混凝土管和鋼套環(huán)中間安裝有和鋼套環(huán)中間安裝有2根齒形橡膠圈止水。根齒形橡膠圈止水。7.8.1 鋼筋混凝土管節(jié)鋼筋混凝土管節(jié)接縫的防水接縫的防水2企口接口及防水企口接口及防水企口管用企口式接口，用企口管用企口式接口，用1根根“q形橡膠圈止水。形橡膠圈止水。止水圈右邊腔內(nèi)有硅油，在兩管節(jié)對接銜接過止水圈右邊腔內(nèi)有硅油，在兩管節(jié)對接銜接過程中，充有硅油的一腔會翻轉(zhuǎn)到橡膠體的上方程中，充有硅油的一腔會翻轉(zhuǎn)到橡膠體的上方及左邊，加強了止水效果。及左邊，加強了止水效果。 a企口形管及其接口企口形管及其接口 b“q形橡膠止水圈形橡膠止水圈3承口接口及防水承口接口及防水承口管用承口管用“F形套環(huán)接口，接口處用形套環(huán)接口，接口處用1根齒形橡膠圈止水。根齒形橡膠圈止水。F形接口管是最為常用的一種管節(jié)。它把形接口管是最為常用的一種管節(jié)。它把“T形鋼套形鋼套環(huán)的前面一半埋入混凝土管中就變成了環(huán)的前面一半埋入混凝土管中就變成了“F形接口。形接口。為防止鋼套環(huán)與混凝土結(jié)合面滲漏，在該處設(shè)了一