顶管施工全面详解讲义
城市地下综合管廊建设之顶管施工法全解析
顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。
特别适用于大中型管径的非开挖铺设。
具有经济、高效，保护环境的综合功能。
这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。
该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。
它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。
采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显着的经济效益和社会效益。
1、刃口推进工法2、泥水推进工法3、土压式推进工法·通过向切削仓内注入一定比例的混合材料，使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压以及地下水压力。
·无需泥浆泵等后部配套装置，整机造价低廉。
·无需泥浆处理，施工成本低。
4、泥浓式推进工法可以不加破碎的排出孔径约为顶管机直径1/3的砾石·采用了二次注浆方法，大大的减少了磨阻力，适合长距离顶进各种顶管机型的优缺点1.敞开式掘进机当顶进管道轴线附近可能存在大的石块，桩基等不明障碍物时，可采用排障方便、成本低廉的敞开式掘进机。
地下水位较高的话可采取井点降水等辅助施工方法。
另外，对于含水量较少并且N值大于18的黄土和强风化岩，也可采用敞开式掘进机顶进。
敞开式掘进机在类似于农田对地面沉降要求不严格的情况下也可采用。
缺点：顶速慢、遇到流沙土层难以控制出土量。
多刀盘土压平衡式顶管机多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成四个独立的切削搅拌刀盘，尤其适用于软粘土层的顶管。
顶管施工详解课件
1
目标井
工作坑 不需要开挖面层，能穿越地面构筑 物和地下管线及公路、铁路、河流
2
开 槽 施 工
顶 管 施 工
3
顶管施工
• 为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管 节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
• 顶管操作在工作坑内进行。工作坑位于检查井 位置。管节下到坑内，用液压千斤顶顶入土壤。 管节前有“机头”导进，千斤顶后有后座支撑。 接口在顶进操作中完成，水密性较好，竣工后 不作水压试验。
39
在地下水位接近地面的城镇，其排水管道在敷 设施工时，常需降低地下水位。
适用条件
地下水位高，水量大，土质为 粉性和沙性土，易出现流沙时
井点
概念 组成
一组口径50mm左右、深8m 左右的管井
井点管、集水总管、抽水设 备（真空泵和水射泵系统）
轻型井点 分类
喷射井点 40
井点现场图
41
一、真空泵抽水系统
4
顶为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径圆形 管节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
一、机头
概念
机头也可以叫导头或工作管，主要作用是挖 掘管节前的土壤，顶管时把管节导入设计位 置，起到定向纠偏和埋设管节的作用
功能 校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
7
构造
与松土运送方法也有关。松土运送有机械法 （带式输送机、螺旋输送机）和水力法（水 力泥浆管）两种。
43
三、井点布置形式及要求
井点降水常用于开槽埋管。井点的布置沿管槽排列 成行，用总管连接，总管又连通井点的抽水设备。
轻型井点 布置分类
单排线状 双排线状
环状
44
1、井点布置形式
单排线状井点
MPP顶管施工工艺知识讲解
顶管施工工艺1.拉管施工工艺利用用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔，钻杆从地面钻入，地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息，控制钻头的方向和深度，钻成准确的定位导向孔。
再利用导向孔，反向回扩，回扩时只将设计孔径内的原状土搅碎。
最后利用清孔设备清出孔道内泥土，形成安管的通道。
在钻进先导孔和扩孔时注水润滑钻具，扩孔搅碎孔内原状土时，要将孔内土搅拌形成塑性泥浆，在清孔时借助于机具的挤压，在孔壁上形成光滑的一层护壁泥皮，用以平衡孔道内的固岩压力，最终造成稳定光滑的安管通道。
孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道内，完成安装工作。
、图4.1 拉管工艺流程 2.施工准备2.1轨迹设计钻进前依据设计图纸要求的管道内底标高和相对应的原地面标高先计算出钻杆应达到的深度来确定定向钻孔轨迹。
定向钻孔轨迹线段由造斜直线段、曲线段、水平直线段（与管道排水坡度一致）等组成。
入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间，有一根钻杆长度达到管道直线段坡度要求。
入土角不超过15°，出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定，一般不宜超过20°。
3.施工测量3.1平面控制放线平面控制及放线，依据现有边线，通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点，为保证施工各阶段控制点网，坐标及高程的准确，首先对施工现场内各控制桩加以保护。
并把各控制点引测至现场外加以保护，以便竖向引测放线。
同时要做闭合校核。
施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩（有障碍物的除外），并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程，算好桩高程与设计拉管流水面的关系。
3.2高程控制高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。
根据本工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好保护。
高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。
为保证设计方向、位置的正确性，控制线的传递用经纬仪进行引测，保证平面位置的准确。
顶管施工讲解
概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
顶管施工要点课件
某高速公路排水管道顶管施工案例
案例概述
为解决某高速公路排水问题，需建设一条排水 管道。由于高速公路车流量大，不宜开挖施工
，因此采用顶管施工法。
01
02
安全防护
在高速公路下方施工时，需采取有效的安全 防护措施，确保车辆和人员安全。
顶进控制
根据管道埋深和长度，合理控制顶进 速度和压力，防止出现偏差和塌方。
顶进前的检查与准备
施工区域调查
了解施工区域的地下管线、障碍物等 情况，以便采取相应措施。
施工组织设计
根据工程要求和现场条件，制定详细 的施工组织设计，明确施工工艺、安 全措施等。
顶进过程中的监控与调整
监控
对顶进过程中的各项参数进行实时监测，如顶力、位移、沉降等，确保施工安 全和质量。
调整
根据监测数据及时调整施工参数，如顶进速度、出土量等，以保持顶进过程的 稳定。
建立有效的沟通机制，确保施工过程 中各岗位人员能够及时沟通协作。
对施工人员进行技术培训和安全教育 ，确保他们能够熟练掌握顶管施工工 艺和安全操作规程。
03
顶管施工过程
顶管机的安装与调试
顶管机安装
根据施工要求和现场条件，合理 选择顶管机的型号和规格，并进 行安装。
调试与试运行
对顶管机进行全面检查和调试， 确保
• 顶管施工概述 • 顶管施工前的准备 • 顶管施工过程 • 顶管施工中的常见问题及处理方法 • 安全注意事项 • 顶管施工案例分析
01
顶管施工概述
顶管施工的定义
01
顶管施工是一种非开挖的管道埋 设施工技术，利用顶进设备将管 道按照设计要求顶入土层中，实 现管道铺设的目的。
管道轴线偏差问题
总结词
电力顶管施工资料讲解
电力顶管施工资料讲解电力顶管施工电力顶管施工一般指钢筋混凝土顶管施工，管径由设计根据电缆需要确定，管道顶进到位后，在管道内安装电缆支架等附属设施，以敷设电缆。
顶管施工主要内容包括工作竖井及后背施工、工程注浆和管道顶进等方面。
6．1工作竖井及后背6．1．1概述本部分适用于电力隧道采用顶管施工方法工作竖井的选择和施工。
6．1．2材料要求方木、型钢、钢板、棚架。
6．1．3主要机具卷扬机、滑轮或电葫芦门式架。
6．1．4作业条件6．1．4．1施工占地范围内拆迁到位，清理完毕。
6．1．4．2临时道路畅通，场地平整，6．1．4．3施工管线低于地下水位时，6．1．5操作工艺6．1.5．1顶管工作竖井的选择。
6．1．5．2顶管工作竖井的位置选择(1)宜选在管道的井室位置。
地下管线已查明，并采取改移或加固措施，地上、地下障碍物水、电已安装完毕。
施工降水应低于开挖面0．5m以下。
(2)地形和土质可用作原土后背。
(3)便于设备、材料运输及下管、出土、排水等。
(4)工作竖井距铁路路基与公路路基的距离，应根据路基及井壁的安全坡度确定，并征得管理单位的同意。
(5)工作竖井应选在地下管线较少部位。
6．1．5．3顶管工作竖井的开挖断面、支撑(1)顶管工作竖井的开挖断面，应根据工作竖井类型、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具规格、下管及出土方法等条件确定。
(2)工作竖井的支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计，确定支撑形式，且符合下列要求：1)有地下水时，根据管道埋深、土质类型、地下水深，采用轻型井点或管井降水方法。
2)工作竖井支撑宜采用钢木组合支撑，形成封闭式框架，矩形工作竖井四角应设斜撑。
3)工作竖井开挖深度达2m时，即应进行支撑。
4)工作竖井可采用锚喷混凝土护壁。
(3)工作竖井应有足够的工作面，竖井底尺寸应按下式计算底宽：==D1+S底长一L1+L2+L3+L4+L5式中S——操作宽度(m)，取2．4～3．2m；D1——管外径(m)；，5m．0～3．0顶钢筋混凝土管取，(m)尾部压在导轨上的最小长度——管子顶进后，L1．金属管取0．6～O．8m，机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时，工具管长度如大于上述铺轨长度的要求，L。
顶管施工全面详解讲义
2.1 术语
• 摘自《顶管工程施工规程》DG／TJ08-2049-2008 • 2.1.1 顶管 • 依靠千斤顶和反力墙，将管道在地下逐节顶进的施工工艺。 • 2.1.2 顶管机 • 安装在管道前端用于掘进、出泥和导向的顶管机械。 • 2.1.3 工作井 • 顶管设备安装及用于始发的地下作业空间。 • 2.1.4 接收井 • 接收顶管机的地下作业空间。 • 2.1.5 小直径顶管 • 内径600mm~1200mm的顶管。
2.2 顶管施工的应用
顶管施工技术被广泛应用于穿越公路、铁路、河流、闹市
区等不允许或不能开挖条件下进行各种管道的铺设、更换和修
复，由于顶管施工技术具有综合成本低、施工周期短、环境影
响小、不影响交通、施工安全性好等优点，在市政给排水、通
信电缆、燃气管道、电力电缆等地下管线中广泛的应用。由于
地质条件复杂，同一埋深的地层中往往有多种地质出现。顶管
2.4 顶管施工基本原理
泥水平衡顶管施工示意图
忠信厚德 义利共生
三、顶管施工分类
3.1 人工手掘式顶管施工常用的施工方法： 敞开式、半敞开式、格栅式、挤压式、气压法式。
3.2 机械式顶管施工常用的施工方法： 泥水平衡式和土压平衡式。
3.3 其他顶管施工方法： 水冲枪式。
3.4 顶管施工常用的管材： 钢筋混礙土管、钢管、玻璃钢夹砂管、陶瓷管、聚合物砼
气压平衡顶管通常用于排除顶管中可能遇到的障碍物。
忠信厚德 义利共生
3.1人工顶管
人工顶管使用设备：工具管
所谓工具管，指的是安装在被顶进管子前方，供顶管工人在里 面进行挖土、纠偏等作业的钢制管节。为了方便切土，前端都设有 刃口。它与顶管机的最大区别就是它没有挖土的动力设备和机械。
顶管施工详解
• 目前，在顶管施工中最为流行的有三种平衡理 论： • 气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。 • 顶管施工最突出的特点就是适应性问题。 • 针对不同的地质情况、施工条件和设计要求， 选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选 择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说 将是非常关键的.
• 非开挖顶管施工采用油压驱动，施工时 噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没 有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低 到最小程度。而且在较深的埋深情况下 施工成本要小于开槽式敷设管道。
分类定义 根据工作原理： 一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾 构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式 切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡 盾构，混合型盾构，异型盾构）。
根据开挖方法： 可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式 等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千 斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进 行土体开挖与运输。
双排线状井点布置图
1、井点布置形式
环状井点
1、井点布置形式
环状井点布置图
2、井点布置要求
井管距离槽壁一般应大于1m，井点管 间距一般选用0.8m、1.2m、1.6m。
一台干式真空泵可接总管长度60-80m， 井点管约50根；一台水射泵可接总管 长度30-40m，井点管约30根。 水射泵形成的真空度比真空泵高。真 空泵系统的降水深度不超过6m，而水 射泵可达到8m。
施工预算
施工说明 编制 施工 组织 设计
工程性质、范围、工期； 施工方法和进度； 施工材料和机具设备； 确保工程质量和安全施工的技 术措施； 劳动力安排； 施工用地安排； 雨季、冬季、汛期的施工措施。
施工总平面图、施工分段图、 施工工艺图 总进度计划表、材料供应计划 表、机具设备供应计划表、劳 动力安排计划表。
顶管课件(含规范讲解)
安全交底
施工前应对顶管施工人员 进行安全交底，明确安全 注意事项和应急措施。
顶管施工安全事故的预防与处理
预防措施
事故报告
采取多种措施预防顶管施工安全事故 的发生，如加强现场安全管理、定期 检查设备等。
发生顶管施工安全事故后，应立即报 告相关部门，并按照应急预案进行处 置。
应急处理
建立顶管施工安全事故应急处理机制， 制定应急预案，配备必要的应急救援 设备和人员。
在顶进过程中，遇到了建筑 物基础下方的软土层。为解 决这一问题，采取了地基加 固、调整顶进力的技术措施 ，确保顶管机顺利穿越软土 层。
该案例展示了顶管施工在建 筑物下方地下通道建设中的 优势，有效降低了对建筑物 基础的影响，提高了施工效 率。
THANKS
感谢观看
A
B
C
D
交付使用
将验收合格的顶管设施交付使用，同时向 使用单位提供必要的技术支持和培训。
清理现场
完成验收后，清理施工现场，将临时设施 拆除，恢复场地原貌。
03
顶管施工安全规范
顶管施工现场安全规定
01
02
03
现场布置
施工现场应设置明显的安 全警示标志，并保持通道 畅通，禁止非施工人员进 入。
安全设施
案例概述
施工流程
难点与解决方案
案例总结
某高速公路需穿越一条河流， 为确保不影响河道的通航和生 态环境，决定采用顶管施工法 穿越河道。
根据河道的地质勘察结果，设 计顶管施工方案。选择合适的 顶管机，按照设计要求进行顶 进施工。在施工过程中，需采 取防水措施，确保河道的水质 不受影响。
在顶进过程中，遇到了河床下 坚硬的岩石层。为解决这一问 题，采取了破碎岩石、调整顶 进力的技术措施，确保顶管机 顺利穿越河道。
顶管施工(整理)课件
03
顶管施工质量控制
顶管施工质量控制标准
施工前应进行技术交底，确保操 作人员熟悉施工工艺和质量控制
标准。
施工过程中应严格遵守国家和地 方的相关规范、标准，确保施工
质量符合要求。
施工完成后应进行质量检测和验 收，确保质量达标。
顶管施工常见问题及处理方法
顶力不足
可采用中继间技术、注 浆技术等措施增加顶力
人员培训与技术交底
对施工人员进行技术培训，确保他们掌握顶管施工的基本知识和操作 技能。同时，进行技术交底，明确施工中的关键点和注意事项。
测量放样
控制点测量
根据施工图纸和现场条件，确定 顶管施工的控制点，并进行精确 测量。
放样定位
根据控制点数据，对顶管机的安 装位置、管道走向等进行放样定 位，确保顶管施工的准确性。
管道顶进
顶进前检查
对管道的材质、规格、连接方式等进行检查，确保其符合设计要求。同时，检 查顶管机与管道的匹配性，确保顶进过程中的稳定性。
顶进控制
根据测量放样的数据，控制顶管机的顶进方向和速度，确保管道按照设计要求 进行铺设。在顶进过程中，密切关注各项参数，如压力、流量、温度等，及时 调整以确保施工顺利进行。
某大型管道工程需要采用顶管施工方法，为确保工程顺利进行，需要 进行详细的施工组织设计。
组织设计内容
主要包括工程概况、施工条件分析、施工方案选择、施工进度计划、 资源需求计划、施工现场布置、安全环保措施等。
实施过程
在施工过程中，应严格按照施工组织设计的要求进行，确保工程质量 和安全。
经验教训
在施工过程中，应注意协调各方资源、加强施工现场管理和监督，确 保工程顺利进行。
本案例中的技术难点包括顶管机选型、长距离顶进控制、 泥浆处理和减阻等。
顶管施工全面详解讲义(图文丰富共145页)
2.4 顶管施工基本原理
顶管施工是从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放， 通过主顶千斤顶和中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井 预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井 的预留口穿出，形成管道的施工。
忠信厚德 义利共生
2.4 顶管施工基本原理
人工顶管
忠信厚德 义利共生
2.2 顶管施工的应用
顶管施工技术被广泛应用于穿越公路、铁路、河流、闹市
区等不允许或不能开挖条件下进行各种管道的铺设、更换和修
复，由于顶管施工技术具有综合成本低、施工周期短、环境影
响小、不影响交通、施工安全性好等优点，在市政给排水、通
信电缆、燃气管道、电力电缆等地下管线中广泛的应用。由于
地质条件复杂，同一埋深的地层中往往有多种地质出现。顶管
忠信厚德 义利共生
2.1 术语
• 2.1.6 长距离顶管 • 一次顶进长度500m~1000m的顶管。 • 2.1.7 超长距离顶管 • 一次顶进长度大于1000m的顶管。 • 2.1.8 导轨 • 顶管工程初始导向和管段拼接用的轨道。 • 2.1.9 穿墙孔 • 顶管机进出工作井(接收井)的洞门。 • 2.1.10 出洞 • 顶管机由工作井进入土体向前顶进的过程。 • 2.1.11 进洞 • 顶管机向前顶进进入接收井的过程。
忠信厚德 义利共生
2.1 术语
• 2.1.12 反力墙 • 工作井内承受千斤顶顶力的墙体。 • 2.1.13 顶管后座 • 千斤顶与反力墙之间的传力装置。 • 2.1.14 中继间 • 为增加顶力而设置在管道间的续顶装置。 • 2.1.15 特殊管材 • 采用玻璃钢夹砂管及预应力钢筒混凝土结构形式的顶管 • 管材。 • 2.1.16 特种顶管 • 使用特殊管材或特殊的施工方法的顶管。
顶管工程施工详解课件
质量检测与验收
总结词：全面检测
详细描述：顶管工程施工完成后，要进行全 面的质量检测与验收。检测内容应包括顶管 的轴线、标高、管节接缝等，确保各项指标 符合设计要求。在验收过程中，要特别注意 接口的密封性、顶进深度等关键参数，确保 顶管工程的施工质量达到预期标准。同时， 对检测与验收过程中发现的问题要及时处理
6. 回填与恢复
顶管施工完成后，对管道周围空隙进 行回填，并恢复路面设施，确保交通 和居民生活恢复正常。
案例总结
该案例展示了顶管施工在城市管道建 设中的优势，有效降低了施工对城市 环境和居民生活的影响。
实际工程案例二
案例概述
为满足某地区能源供应需求，计 划建设一条长距离输气管道，需 穿越一条宽阔河流。为确保管道 安全穿越河流，采用顶管施工法 。
6. 管道顶进与安装
控制顶管机将输水管道按照设计路线推进，同时将管道逐节安装到顶管机后端，并连接成 整体。
7. 应急预案实施
在施工过程中，根据实际情况及时调整施工方案和应对突发状况，确保施工安全和质量。
案例总结
该案例展示了顶管施工在应对复杂地质条件时的灵活性和适应性，通过科学的地质勘察和 针对性的施工方案，确保了输水管道建设的顺利进行。
实际工程案例一：某城市污水管道顶管工程
01 02
案例概述
某城市为改善污水处理能力，计划建设一条新的污水管道。由于管道需 穿越城市繁华区域，为减少施工对交通和居民生活的影响，决定采用顶 管施工法。
1. 现场勘查与设计
根据地质勘察资料和施工要求，制定详细的施工方案和应急预案。
03
2. 工作坑开挖
在顶管施工起点开挖工作坑，作为顶管机安装和始发段的顶进场所。
THANKS
顶管施工技术讲座
未来发展趋势预测和挑战应对策略探讨
发展趋势预测
随着城市建设的不断推进和地下空间资源的日益紧张，顶管施工技术将在未来得到更广泛的应用。同 时，随着科技的不断进步和创新，顶管施工技术将不断升级和完善，提高施工效率和安全性。
挑战应对策略探讨
为了应对未来发展趋势中的挑战，需要加强技术研发和创新工作，提高顶管施工技术的水平和效率。 同时，需要加强人才培养和队伍建设工作，提高施工队伍的素质和能力。此外，还需要加强与相关部 门的沟通和协作工作，确保施工的顺利进行和周边环境的和谐发展。
。
泥水平衡顶管机
通过泥水加压或泥浆反压的方式平 衡地下水压力和土压力，适用于含 水率较高、土质较软的场合。
土压平衡顶管机
利用土压平衡原理，通过调整顶管 机正面土压力和排土量，保持土压 稳定，适用于土质变化较大的场合 。
辅助设备与工具介绍
01
02
03
管道清理设备
用于清理管道内部的杂物 和障碍物，保证顶管施工 的顺利进行。
接收坑设置
接收坑是顶管施工的终点，用于接收和固定管道的出口。接 收坑的位置应便于管道连接和密封处理，同时考虑地质条件 和周围环境等因素。
管道顶进操作流程及注意事项
01
顶进设备安装
根据管道直径、长度和地质条件选择合适的顶进设备，包括千斤顶、油
泵、顶铁等。安装设备时应注意安全，确保设备稳定可靠。
02 03
常见问题及解决方案分享
管道轴线偏差
可能是由于管道基础不均匀沉降、操作不稳定等原因引起 的。解决方案包括加强基础处理、提高操作稳定性等。
管道破损
可能是由于顶进力过大、管道材料质量不好等原因引起的 。解决方案包括控制顶进力、选用优质管道材料等。
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F型接口时，首先
将已顶管节的雄口上
套上涂抹硅油以利于
润滑对接的“o”型止水
橡胶圈，再在另一管
节的雌口内安装什木
接口衬垫。管节全部
顶进后，在管内用聚
硫密封膏嵌补什木衬
垫接口处的空缺，并
管内抹平。
26
管节顶进与接口
• 管节接口
27
盾构施工
28
一.盾构施工组成
29
30
二、盾构工法的原理
定义：用盾构机一边防止土砂的坍塌，一边进行 挖掘，推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建排 水管道的方法。
17
送水、排泥泵
顶 管 配 套 设 备
泥浆沉淀池
18
挤压式
挤压切土：凭借机头的挤压口，将机头顶入土中，一
段土体被挤进顶管机头，然后用钢丝绳沿挤压口内缘切
断土体，落在出土车或运土机上，运至工作坑。
19
挤压切土法
20
机械切土法
机械切土： 机头设有刀盘而 进行机械切土， 边切土边顶进， 切削下来的土， 用输送机运至 工作坑。
若竣工后坑位无需覆土，可采用 钢筋混凝土沉箱，箱壁应预留位 置正确、大小合适的管孔，竣工 后沉井可改建成检查井。 12
三、管节顶进与接口
1、 挖土
挖掘方法
人工挖土 挤压切土
水力冲土 机械切土
13
人工挖土： 人工挖，小车运。前端 挖掉一段后，方可顶管。
要求：土质较好，管道的 管径不应小于1000mm。
• 井点排水要求降低的水位不大，不超过数米，所排水 量一般较小，因此常采用真空系统抽水。
• 采用真空泵的井点称为轻型井点，轻型井点降水深度 一般不超过6m。
42
二、水射泵抽水系统
• 有自来水的地方，可用水射泵形成真空，称为喷射井 点。水射泵造成的真空度较高，降水深度可达8m。
盾构机 盾构隧道
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盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组 件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆 柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的 隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力， 有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、 排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
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构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式 切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡 盾构，混合型盾构，异型盾构）。
根据开挖方法：
可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式
等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千
斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进
行土体开挖与运输。
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第四节 井 点 降 水
人工挖土法 14
顶 管 配 套 设 备
出土车
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水冲式
在施工中，通过水射 流将位于工作面上的 土层破碎，并将其冲 刷进入破碎室，最后 以泥水混合物的方式 排至地表。
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水力冲土： 机头设切土网格， 切入土体后，再 用高压水枪冲散 挤入网格的泥土， 泥浆由吸泥设备， 直接压送至地 面贮泥池。
水力冲土法
挖土 方法
手工 挤压 水冲 抽吸
为减小顶管阻力，可将泥浆压在沟道的外壁上， 形成泥浆套。泥套有助于土壤的稳定。8
二、工作坑
工作坑平面呈矩形，一般 沿管道方向较长，深度较深， 坑壁支撑，一般采用钢板桩； 若竣工后坑位无需覆土，可采 用钢筋混凝土沉箱，箱壁应预 留位置正确、大小合适的管孔， 竣工后沉井可改建成检查井。
坑的前后壁在管道顶进时 受力巨大，均应加固。
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工作坑构造和设施
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后靠背、千斤顶支架、导轨
顶
管
配
千斤顶
套
设
备
顶管机操作台
螺旋出土机
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接收井平面一般也呈矩形， 沿管道方向较长，其长度应满 足顶管机头可被取出的条件。 再管道转折处设置的接收井， 其平面为圆形，内径也应满足 机头被取出的条件。
接收井的深度也比较深， 所以井壁支撑，一般也采用钢 板桩。
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特点
具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、 一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、 减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水 面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况 下，用盾构机施工更为经济合理。
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分类定义
根据工作原理： 一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾
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顶管施工
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顶管施工的优点
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为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径圆形 管节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
一、机头
概念
机头也可以叫导头或工作管，主要作用是挖 掘管节前的土壤，顶管时把管节导入设计位 置，起到定向纠偏和埋设管节的作用
功能 校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
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构造
与松土运送方法也有关。松土运送有机械法 （带式输送机、螺旋输送机）和水力法（水 力泥浆管）两种。
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2、 管节顶进方向控制 在顶管过程中，必须经常观测顶进的管节位置
是否符合设计。
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3、 管节接口 顶管用的钢筋混凝土管节的管口形式是凸口
式，其接口的处理分两个阶段进行。 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里
时，将两节管子的管口对齐，并在凸缘处填塞一圈浸 过沥青的麻辫；管内壁的接口处用金属内胀圈将管子 撑紧，使顶管过程中管子接口处不致产生错口。
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管节全部顶进后，拆除内 胀圈，再在接口处填水泥砂浆 并与管内壁抹平，接口就完成。
为加强管节接口，常在管 口外侧安装外套环，再安放橡 胶圈，增加防渗效果。
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管节顶进与接口
• 管节接口
• 接口加固 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里时， 在两节管子接口外侧安装外套环以加固。 流沙地区，除加放外套环加固外，还安放橡胶圈，增 加防渗效果。
顶管施工
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目标井
工作坑 不需要开挖面层，能穿越地面构筑 物和地下管线及公路、铁路、河流
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开 槽 施 工
顶 管 施 工
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顶管施工
• 为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管 节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
• 顶管操作在工作坑内进行。工作坑位于检查井 位置。管节下到坑内，用液压千斤顶顶入土壤。 管节前有“机头”导进，千斤顶后有后座支撑。 接口在顶进操作中完成，水密性较好，竣工后 不作水压试验。
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在地下水位接近地面的城镇，其排水管道在敷 设施工时，常需降低地下水位。
适用条件
地下水位高，水量大，土质为 粉性和沙性土，易出现流沙时
井点
概念 组成
一组口径50mm左右、深8m 左右的管井
井点管、集水总管、抽水设 备（真空泵和水射泵系统）
轻型井点
分类
喷射井点
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井点现场图
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一、真空泵抽水系统