顶管设计与施工
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中铁第五勘察设计院集团有限公司
CHINA RAILWAY FIFTH SURVEY AND DESIGN GROUP CO.,LTD
1.2 顶管分类
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1.3 顶管的应用
一、顶管技术及应用简介
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1.1 顶管法原理
顶管法施工原理是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，管节紧跟 在顶管机后，在主千斤顶推力的作用下，顶管机向土层内掘进，掘出的渣土 由渣土泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式输出，推进一节管节后，主千斤 顶缩回，吊入另一节管节，继续顶进。如此往复，直至顶管机到达接收井， 管节全部铺设到位后，顶管机从接收井拆除、吊至地面。
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1.2 顶管分类
1、按顶管断面形式分类：圆形顶管、矩形顶管。 2、按刀盘掘进方式分：旋转刀盘式、摆动刀盘式、混合刀盘式。 3、按施工作业形式分：手掘式、挤压式、半机械式管、机械式。 4、按顶进距离分类：短距离顶管、长距离顶管、超长距离顶管。 5、按管节材料分类：钢管顶管、混凝土顶管、玻璃钢顶管、铸铁顶管、复 合材料顶管等。 6、按埋置深度分：深埋式、中埋式、浅埋式、超浅埋式。 7、按顶管机刀盘数量分：单刀盘式、多刀盘式。 8、按顶管尺寸分类：大型顶管、中型顶管、小型顶管和微型顶管。
顶管法是继盾构之后发展起来的非开 挖式施工方法。起先的顶管断面较小，多 为圆形断面，主要用于市政管线施工。
近年来，随着城市建设的快速发展， 顶管法施工逐渐由原来的小断面扩展到大 断面，由圆形断面发展到矩形断面，由人 工掘进发展到机械掘进，由市政管网领域 发展到了市政隧道领域。
尤其随着轨道交通建设的大力发展，下穿城市主干道的地铁出入口越来越多。传统的 明挖顺作法虽然风险小，造价低，但是施工期间需要对道路进行交通疏解，甚至封路，道 路下的管线也需要改迁及保护，由此造成的附加费用很高。对社会、周边环境等综合影响 较大。而采用顶管法对地面交通基本无影响，也无需改迁管线，有着明显的优势。
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1.3 顶管的应用
1)2011年4月,上海轨道交通2号线东延伸金科路站6.9mX4.2m矩形顶管; 2)2008年，南京市中山东路与西祠堂巷的交叉路口 西祠堂巷地下过街通道采用6mX4m矩形 顶管； 3）2016年，昆明地铁六号线拓东体育馆站与拓东大成中央商务区的地下连接通道，内净 空6mX4m矩形顶管； 4）2015年，南宁轨道交通1号线南湖站Ⅰ、Ⅱ号出入口采用内净空5.9*3.9m顶管； 5） 2016年成都轨道交通10号线一期工程主变电所至华兴站电缆廊道采用外径2.4m圆形顶 管； 6） 2017年西安地铁4号线飞天路电缆廊道采用外径3.2m圆形顶管； 7）目前城市改扩建给排水管道工程多数采用顶管法施工，机械顶管技术获得了飞跃性发 展。
坡，不宜成V坡。
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2.1 矩形顶管的适用条件
1.4运用场地 工作井的大小由顶管机的大小来确定，一般情况下，始发井和接收井的
1、矩形顶管法运用的条件
1.1地质条件
传统的多刀盘旋转开挖矩形顶管不像圆形顶管一样，实现全断面切削，矩形顶管
最大切削率可达90-95%，存在5-10%切削盲区，需通过推力挤压后，铲齿将盲区的土体
掘出。故不适应于特别硬的岩层。对于较硬的地层需要摆动式刀盘，没有切削盲区。不
同类型的设备地层适应性wenku.baidu.com同。
1.2环境条件
顶管设计与施工
汇报人：姚文峰 日期：2017.11
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主要内容
汇报提纲
一、顶管技术及应用简介 二、矩形顶管简介 三、矩形顶管设计
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1.6 顶管顶进方法的选择
1、采用敞口式（手掘式）顶管机时，应将地下水位降至管底 以下不少于0.5m处，并应采取措施，防止其他水源进入; 2、当周边环境要求控制地层变形或无降水条件时，宜采用封 闭式土压平衡或泥水平衡顶管机施工； 3、穿越建（构）筑物、铁路、公路、重要管线和防汛墙时， 应制定相应的保护措施；根据工程设计、施工方法、工程和水 文地质条件，对邻近建（构）筑物、管线，采取土体加固或其 他有效的保护措施； 4、小口径的金属管道，当无地层变形控制要求且顶力满足施 工要求时，可采用一次顶进的挤密土层顶管法；
根据顶管通道的断面大小，通常情况其最小覆土须满足0.6倍开挖高度。由于采用
矩形顶管法施工的通道多数上部均有地下管线等障碍物，要求地下障碍物距顶管通道上
部不小于50cm。
1.3设计线路条件
考虑机械式顶管机纠偏的能力及管节接口处的防水需要，矩形顶管通道一般为直
线线型，最大纵坡不易过大超，一般不超过2%，上坡、下坡均可。但纵向坡度要是单向
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二、矩形顶管简介
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2.1 矩形顶管的适用条件
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1.2 顶管分类
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1.3 顶管的应用
一、顶管技术及应用简介
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1.1 顶管法原理
顶管法施工原理是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，管节紧跟 在顶管机后，在主千斤顶推力的作用下，顶管机向土层内掘进，掘出的渣土 由渣土泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式输出，推进一节管节后，主千斤 顶缩回，吊入另一节管节，继续顶进。如此往复，直至顶管机到达接收井， 管节全部铺设到位后，顶管机从接收井拆除、吊至地面。
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1.2 顶管分类
1、按顶管断面形式分类：圆形顶管、矩形顶管。 2、按刀盘掘进方式分：旋转刀盘式、摆动刀盘式、混合刀盘式。 3、按施工作业形式分：手掘式、挤压式、半机械式管、机械式。 4、按顶进距离分类：短距离顶管、长距离顶管、超长距离顶管。 5、按管节材料分类：钢管顶管、混凝土顶管、玻璃钢顶管、铸铁顶管、复 合材料顶管等。 6、按埋置深度分：深埋式、中埋式、浅埋式、超浅埋式。 7、按顶管机刀盘数量分：单刀盘式、多刀盘式。 8、按顶管尺寸分类：大型顶管、中型顶管、小型顶管和微型顶管。
顶管法是继盾构之后发展起来的非开 挖式施工方法。起先的顶管断面较小，多 为圆形断面，主要用于市政管线施工。
近年来，随着城市建设的快速发展， 顶管法施工逐渐由原来的小断面扩展到大 断面，由圆形断面发展到矩形断面，由人 工掘进发展到机械掘进，由市政管网领域 发展到了市政隧道领域。
尤其随着轨道交通建设的大力发展，下穿城市主干道的地铁出入口越来越多。传统的 明挖顺作法虽然风险小，造价低，但是施工期间需要对道路进行交通疏解，甚至封路，道 路下的管线也需要改迁及保护，由此造成的附加费用很高。对社会、周边环境等综合影响 较大。而采用顶管法对地面交通基本无影响，也无需改迁管线，有着明显的优势。
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1.3 顶管的应用
1)2011年4月,上海轨道交通2号线东延伸金科路站6.9mX4.2m矩形顶管; 2)2008年，南京市中山东路与西祠堂巷的交叉路口 西祠堂巷地下过街通道采用6mX4m矩形 顶管； 3）2016年，昆明地铁六号线拓东体育馆站与拓东大成中央商务区的地下连接通道，内净 空6mX4m矩形顶管； 4）2015年，南宁轨道交通1号线南湖站Ⅰ、Ⅱ号出入口采用内净空5.9*3.9m顶管； 5） 2016年成都轨道交通10号线一期工程主变电所至华兴站电缆廊道采用外径2.4m圆形顶 管； 6） 2017年西安地铁4号线飞天路电缆廊道采用外径3.2m圆形顶管； 7）目前城市改扩建给排水管道工程多数采用顶管法施工，机械顶管技术获得了飞跃性发 展。
坡，不宜成V坡。
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2.1 矩形顶管的适用条件
1.4运用场地 工作井的大小由顶管机的大小来确定，一般情况下，始发井和接收井的
1、矩形顶管法运用的条件
1.1地质条件
传统的多刀盘旋转开挖矩形顶管不像圆形顶管一样，实现全断面切削，矩形顶管
最大切削率可达90-95%，存在5-10%切削盲区，需通过推力挤压后，铲齿将盲区的土体
掘出。故不适应于特别硬的岩层。对于较硬的地层需要摆动式刀盘，没有切削盲区。不
同类型的设备地层适应性wenku.baidu.com同。
1.2环境条件
顶管设计与施工
汇报人：姚文峰 日期：2017.11
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汇报提纲
一、顶管技术及应用简介 二、矩形顶管简介 三、矩形顶管设计
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1.6 顶管顶进方法的选择
1、采用敞口式（手掘式）顶管机时，应将地下水位降至管底 以下不少于0.5m处，并应采取措施，防止其他水源进入; 2、当周边环境要求控制地层变形或无降水条件时，宜采用封 闭式土压平衡或泥水平衡顶管机施工； 3、穿越建（构）筑物、铁路、公路、重要管线和防汛墙时， 应制定相应的保护措施；根据工程设计、施工方法、工程和水 文地质条件，对邻近建（构）筑物、管线，采取土体加固或其 他有效的保护措施； 4、小口径的金属管道，当无地层变形控制要求且顶力满足施 工要求时，可采用一次顶进的挤密土层顶管法；
根据顶管通道的断面大小，通常情况其最小覆土须满足0.6倍开挖高度。由于采用
矩形顶管法施工的通道多数上部均有地下管线等障碍物，要求地下障碍物距顶管通道上
部不小于50cm。
1.3设计线路条件
考虑机械式顶管机纠偏的能力及管节接口处的防水需要，矩形顶管通道一般为直
线线型，最大纵坡不易过大超，一般不超过2%，上坡、下坡均可。但纵向坡度要是单向
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二、矩形顶管简介
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2.1 矩形顶管的适用条件