上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计
地铁车站出入口矩形顶管专项施工方案
地铁车站出入口矩形顶管专项施工方案一、项目背景地铁在城市交通体系中起着至关重要的作用，而地铁车站的出入口设计和建设是地铁系统中的关键组成部分。
在地铁车站建设中，矩形顶管是一种重要的结构形式，用于覆盖车站出入口区域，具有较好的结构稳定性和美观性。
为了确保地铁车站出入口矩形顶管专项施工顺利进行，特制定此专项施工方案，以指导施工人员按照规范要求进行工作。
二、施工内容1.材料采购：确保采购符合国家标准的建筑材料，包括混凝土、钢筋等，进行全面检查后方可使用。
2.基础施工：先进行地基开挖和地下管线拆除工作，然后进行基础混凝土浇筑与养护。
3.主体结构施工：按照设计要求进行主体结构矩形顶管的搭建和固定，确保结构牢固。
4.防水处理：对矩形顶管进行防水处理，采用专业防水材料进行涂刷和密封处理。
5.装饰装修：进行室内外的装饰装修工作，包括地面铺装、墙面粉刷等，使车站出入口环境更加美观。
三、施工要求1.安全第一：施工人员必须严格遵守安全操作规程，全程佩戴安全帽和安全鞋，确保施工过程中无安全事故发生。
2.质量控制：按照国家标准和设计图纸要求进行施工，确保每一个施工环节的质量符合规范。
3.进度管理：制定详细的施工计划，合理安排施工流程，提高施工效率，保证工程按时完成。
4.环境保护：施工现场必须合理布置施工设备，保持周围环境整洁，防止施工对周边环境造成污染。
四、施工流程1.洽谈与协商：与工程监理单位和相关部门进行洽谈与协商，明确施工任务和要求。
2.施工准备：制定详细的施工方案和施工计划，采购所需材料和设备。
3.基础处理：进行地基处理和基础施工，确保地基承载力满足矩形顶管的要求。
4.主体结构施工：按照设计要求进行主体结构矩形顶管的搭建和固定。
5.防水施工：对矩形顶管进行防水处理，确保施工质量。
6.装饰装修施工：进行车站出入口的装饰装修工作，提升车站整体形象。
五、验收标准1.安全验收：施工完成后，进行安全验收，确保安全设施完好并符合规范要求。
地铁附属结构大断面矩形顶管的施工及应用
地铁附属结构大断面矩形顶管的施工及应用作者：何其开来源：《名城绘》2017年第06期摘要：切实计对地铁附属结构大断面矩形顶管施工技术进行了分析，首先在分析大断面矩形顶管施工过程中的设计要点内容，其实在分析大断面矩形顶管的选型以及施工工艺的同时对施工过程中需要掌握的技术要点以及管理内容进行了论述，希望分析之后能够给相关的工作人员提供一些参考。
关键词：地铁附属结构；大断面；矩形顶管；施工及应用1 大断面矩形顶管通道工程设计对于工作围护机构的构造，则主要以？1000规格的钻孔灌注桩和 +？850标准的三轴搅拌桩来具体实施。
而对于出洞、后靠和坑内的加固施工，一般以三轴搅拌桩的加固方式进行。
在对过街连接通道构建的过程中，通常都是以外形尺寸4.2 m×6.9 m 的标准进行矩形顶管的施工，与此同时顶管的推进的里程要控制在42 m，另外覆土的深度也要符合一定的施工标准，一般应保持在4.183～4.323 m的区间内。
2 大断面矩形顶管的选型及施工2.1 机械设备的选型由于顶管机在整个顶管施工中起着极其重要的作用，因而在具体施工的过程中务必要切实注意其类型的选择，进而确保整个施工的稳定安全。
以本工程具体的施工状况为基准，进而对过街区域断面矩形顶管的施工选用适宜的施工器械，通常情况下使用7.72m×4.32m规格的矩形顶管机比较适合，与此同时还要配置大、小刀盘以及千斤顶等相关辅助设备。
2.2 顶工过程中的控制2.2.1 机头姿态及轴线控制在正式顶进的施工过程中，务必切实注意对定轴线的控制。
与此同时，在上一道工序完成之后应立即测量机头，从而使其处于长效的稳定和精准的状态。
由于此次工程的施工隐蔽性较强，因而在具体施工的过程中务必要切实注意观测系统的构建，并采用尖端的监控技术，进而达到对相关施工流程的精准控制，从而确保整个施工处于一种稳步推进的状态。
2.2.2 土压力控制该工程对于土压力的控制主要借助于平衡类型的顶管机来实施，进而通过土仓内的压力来达到地下水压与机头土压之间的平衡。
浅析矩形顶管施工技术在城市地铁过街通道中的应用
浅析矩形顶管施工技术在城市地铁过街通道中的应用作者：孙宽傅金海刘帅来源：《居业》2020年第06期摘要：顶管施工主要借助顶管机的超挖以及千斤顶的推力，从始发井将顶管顶出，穿过地层，到达接收井的一种施工方法。
本文以徐州地区实际施工情况为背景，通过对顶管的施工特点、设备选型、端头加固、始发接收等方面进行分析，得到一些宝贵经验，对后续工程具有借鉴意义。
关键词：矩形顶管;过街通道;始发接收;纠偏文章编号：2095-4085（2020）06-0108-03随着我国城市建设脚步的加快，对地下空间的规划及建设要求的不断提高，既要保证居民的正常出行，又要展示城市面貌的美观。
传统的工法具有一定的局限性，而非开挖施工法凭借其小开挖、占地少、对周围环境影响较小的特点应运而生，这种施工方法对加强城市地下管网的合理规范化和环境保护具有积极的作用[1-3]。
1地理位置及周边环境文博园站位于昆仑大道与纬一路的交叉路口，沿昆仑大道方向布置，车站4号出入口过街通道采用顶管法施工。
顶管通道周边主要是市政道路和绿地，但地下管线较为复杂，影响该附属施工的有横穿4号出入口顶管接收井的电力管沟、中压煤气管;横穿顶管始发井的电视、通信管;以及跨路口段的电力、给水、雨水管道等。
2管节介绍出入口过街通道设计为矩形顶管结构，顶管从北向南推进，通道共设33节管节，总长为49.5m，覆土约为4.5m。
2.1结构尺寸管节结构净空为6m×4m，管节厚为0.5m，单节长1.5m。
2.2预埋注浆孔在管节插口处预埋10个注浆钢管，中部均布10个纠偏注浆钢管，注浆钢管中部及两端分别设止水钢板和内螺纹，内外侧分别连接注浆系统、并安装单向阀。
2.3钢环设置承口设钢套环，厚14mm、宽418mm，和混凝土搭接150mm，插口混凝土外沿与承口钢套环内壁净间距15mm。
设置2根φ6mm止水环在钢套环和混凝土搭接处内侧，止水环间用单组份水膨胀密封SM胶满涂。
插口体设厚10mm，宽30mm的钢环2道，环间采用止水密封胶条。
地铁车站出入口顶管施工方案(矩形顶管法)
上海轨道交通7号线xxx站2号出入口顶管工程施工方案及报价书上海xxxxxx有限公司矩形顶管项目经理部1.1 顶管方案概述xxx站2号出入口位于锦秋路南侧，其地下通道部分横穿锦秋路。
锦秋路下地下管线众多，为减少道路翻交和管线搬迁，并确保安全施工，2号出入口过锦秋路出入口通道拟采用矩形顶管法施工。
本次通道施工将穿越锦秋路及其众多的地下管线，根据提供的地下管线资料，地下管线有上水管、电话电缆、电力电缆、雨水管、煤气缆、污水管等管线，主要管线汇总见下表。
表1 锦秋路地下管线汇总表本次顶管地下通道横断面净空尺寸为3m×5m，外包尺寸为4m×6m，拟采用4m×6m大刀盘土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工，顶管段约长40m，覆土约为5m，推进坡度为0％，顶管始发井净空尺寸为9.2m×8.6m（长×宽），设于锦秋路南侧；顶管接收井紧贴车站主体连续墙设置，净空尺寸为3.0m×8.0m（长×宽），设于锦秋路北侧。
顶管始发井、接收井基坑围护采用SMW工法围护，采用桩径Ø850mm的进口三轴搅拌桩机进行施工，插入型钢（H700×300）。
详见附图1 工程总平面图附图2 顶管施工剖面图从提供的地质资料来看，本工程主要在③2灰色粉质粘土和④灰色淤泥质粘土层中顶进，管顶以上土层分别为①1层杂填土、①2层浜填土、②层褐黄～灰黄色粉质粘土和③1层灰色淤泥质粉质粘土。
顶管通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节外形尺寸为4m×6m，壁厚为50cm，管节长度为1.5m。
管节混凝土强度等级为C40，抗渗等级为S8，管节接口全部采用“F”型承插式，接缝防水装置采用锯齿型止水圈和双组分聚硫密封膏。
根据本工程情况，完成矩形顶管施工约需33日历天：顶管设备进场安装调试10天，顶管顶进施工15天，浆液置换3天，顶管设备退场5天。
顶管退场后一个月进行管节嵌缝，工期为10天。
地铁车站出入口矩形顶管专项施工方案
第
2.1
本方案是根据本附属结构土建特点，结合我公司施工实力和完成类似工程的施工经验、施工技术、机具设备配套能力等方面因素。按照规范、设计文件及业主管理文件编制而成。
2.2
⑴XX市轨道交通2号线一期工程XX站2号出入口站附属结构施工图设计。
XX站2号出入口矩形顶管项目施工流程：工作井搅拌桩端头加固→通道顶进→竣工验收。
3.3
1、根据地质资料及现场勘查，本工程具有以下特点、难点：
1）本场地地下水位埋深比较浅，顶管主要穿越的为杂填土层、细砂层，地下水丰富。
2）通道采用大型矩形顶管施工，需穿越交通繁忙的市政主干道松北大道，施工难度较大，技术含量高。
3、顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体，且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。
5.2.3
图5.2 顶进系统平面与剖面示意图
5.
矩形顶管每天顶进1～2m，设备安装调试与洞门破除15天。通道总顶进工期约50天。
表4.3主要材料投入计划表
序号
材料种类
规格型号
数量
备注
1
混凝土预制管节
7700×4500mm，C50P10
67.35m（约44节）
2
水泥
P·O42.5R
约2000吨
4
混凝土
C35P8
约300m3
5
钢筋
HPB300，HRB400
约85吨
第
5.1
5.
图5.1 顶管施工工艺流程图
矩形大截面顶管技术在地铁通道设计中的应用
பைடு நூலகம்
采用顶管法在交通疏解 、 管线迁改方面有非常明显 的优势 ， 中间标准顶
进段 的施工 完 全不 受地 面 状况 限 制 ， 不 需进 行管 线 迁改 ， 对 交通 疏 解 影响 小 ，
但需要有始发井 、 接收井的场地 ， 并进行局部的交通疏解和管线迁改。 顶管设 备进 出洞时， 与盾构工法一样， 为防止涌水 、 涌砂 ， 以及保持地层 的稳定 ， 也需 对 端 头墙 地 层 进行 地 层 加 固 ， 确保 施 工 安 全 ， 因此 也 需 考 虑该 部 分 的 地 面 施
题， 该技 术 将会 在 日后 的地 铁 建设 中越来 越 多地 被推 广 及应 用 。
件。 顶管 对 淤泥 质地 层适 应 性较 好 ， 沉 降 能得 到较 好 控制 ， 在 以往 的实 际 工程 中结构 完工 后 的地 面 沉 降可控 制 在 ｉ Ｏ ｍ ｍ以 内 ，但 对 硬质 土 或极 软 岩 则需 较 多 辅助 施工 手 段 ， 对 一般 岩 层则 不适 用 。 对广 州 的残 积土 层 ， 由于该 地 层粘 性 较大， 施工 过 程 中需 于结 构 与地层 间注 入大 量膨 润土 减 磨剂 。
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｓ ｕ ｂ ｗ ａ ｙ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ，ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｈｅ ｔ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ｙ ｈｅ ｔ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ：ｍａ ｐ ｏ ｕ ｔ ｆ ｏ Ｃ Ｒ Ｏ Ｓ Ｓ— ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ
工影 响 。 ２ ． ６ 经济 分析 与 实施 难度
上海地铁出入口矩形顶管施工工程施工组织设计方案
上海地铁出入口矩形顶管施工工程施工组织设计方案上海地铁出入口矩形顶管施工的设计方案一、项目目标与范围在上海地铁的出入口建设中，矩形顶管施工可是个大头！我们主要目的是要高效且安全地完成出入口的施工，这样才能确保地铁的顺利运营，乘客也能安全出行。
这个项目不仅仅涉及到出入口的设计，还包括整个施工流程、人员的安排、材料的使用以及施工安全等多个方面，真是个复杂的活儿。
二、组织现状与需求分析说到上海地铁的建设，那真是历史悠久，组织模式也经过了无数次的优化，如今面对复杂的施工任务已经游刃有余。
不过，随着城市的发展，施工需求越来越多样化，尤其是在那些人流密集的地方，施工的高效性和安全性就显得格外重要。
在分析了当前的施工情况后，我发现了几个问题：1. 施工周期长：因为施工工序繁琐，整体周期就拖得比较长。
2. 安全隐患多：施工过程中，安全管理不到位，意外发生的几率上涨。
3. 成本控制难：材料浪费和工时超支的情况时有发生，真是让人头疼，影响了项目预算。
这些难题让我们迫切需要一个清晰且可执行的施工组织设计方案，来确保项目的顺利推进。
三、实施步骤与操作指南1. 施工准备在动工之前，我们得做好一切准备工作，比如：- 勘测与设计：先把出入口周围环境搞清楚，确保设计方案能跟实际情况对上号。
- 材料采购：要提前准备好优质的材料，保证到时候能及时用上。
- 人员培训：给施工人员做专业培训，让他们掌握必要的技能和安全知识，毕竟安全第一嘛。
2. 施工流程整个施工流程可以分为几个阶段：- 基础处理：先清理现场，处理地基，确保基础稳固。
- 顶管施工：用矩形顶管法来施工，这样才能保证土体的稳定和周边环境的安全。
- 管道安装：顶管施工完后，接着进行管道的安装，确保连接顺畅。
- 回填与恢复：最后进行回填和环境恢复，确保工程漂亮落幕。
3. 安全管理施工安全可是重中之重，得制定严格的安全管理制度，确保每位施工人员的安全。
具体措施包括：- 安全培训：施工前务必进行安全知识培训，让每个人都清楚安全规范。
土压平衡式矩形顶管顶进工法
土压平衡式矩形顶管顶进工法土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。
可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等。
上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为2.5m×2.5m、长为60米的矩形隧道试验,并于1999年4月在上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用, 取得了显著的技术成果、经济效益和社会效益。
该技术成果获2000年上海市科技进步二等奖。
1．特点1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡，对周围土体扰动小。
1.2在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间，减少地下掘进土方。
用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价20%左右。
1.3不影响原有的各类地下管线，不影响道路交通、水运以及地面的各类建筑。
施工时无噪音、无环境污染。
1.4通过可编逻辑程序控制器及各类传感器等随时监测施工状况，确定施工参数，使整个施工过程处于受控状态，从而有效控制矩形隧道顶进轴线、转角偏差及地面沉降。
2．工作原理及适用范围：2.1工作原理：整个控制系统以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量，使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内，从而达到开挖切削面的土体稳定。
2.2适用范围：本工法适用于在粘土、淤泥质粘土、粉质砂土及砂质粉土等地层中施工。
特别适用于在不宜大开挖的错综复杂的各类地下管线下进行矩形断面的施工，保证地面建筑物不受损害。
3．施工工艺3.1施工设备3.1.1组合刀盘式土压平衡顶管机，主要由顶管机机头、大刀盘及仿形刀装置、纠偏装置、螺旋机、主顶装置、动力装置、压浆系统、电气控制系统及监测系统等组成。
3.1.2配套设备：行车，拌浆系统，注浆泵，电焊机、空压机等。
上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计
文章编号:1009-6825(2010)26-0298-02上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计收稿日期:2010-05-19作者简介:宋 杰(1974-),男,工程师,中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道交通与地下工程分院,上海 200233侯艳春(1979-),女,助理工程师,中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道交通与地下工程分院,上海 200233宋 杰 侯艳春摘 要:针对近年来在上海等软土地区城市轨道交通出入口通道设计施工中矩形顶管法的逐步应用,对9号线七宝站的矩形顶管法的平面布置、工作井、管节等关键点的设计方法进行了论述,以期为今后类似工程的设计及施工积累经验。
关键词:出入口通道,矩形顶管法,设计中图分类号:U 455.47文献标识码:A近年来,随着城市轨道交通的大力发展,矩形顶管法在轨道交通领域也开始得到应用,尤其是在下穿主干道路的出入口通道结构的设计和施工中。
以往出入口多采用明挖顺做施工,其优点是工法成熟、风险小,纯土建的造价较低。
但由于出入口通道多下穿交通主干道,道路交通繁忙,地下市政管线繁多,因此难度大、费用高,对社会、环境等综合影响较大。
在软土地区采用大截面矩形顶管施工方法施作此种出入口具有相当大的优势。
其施工期间不需要搬迁地下管线,不影响道路交通的正常运行,而且施工期间无噪声,地面沉降及地下管线的变形可控制,施工控制精度高,对周边环境影响小。
因此在上海及周边软土地区轨道交通设计中已开始引入该工法,积累了一定的设计、施工经验。
笔者通过上海市轨道交通9号线七宝站等站的矩形顶管法过街出入口通道的设计,深刻感受到其广阔应用前景,对其设计方法做了初步的总结,以为今后类似工程的设计及施工提供参考。
1 七宝站5号、6号出入口通道矩形顶管法设计概况上海市轨道交通9号线一期工程七宝站位于七莘路与漕宝路交叉路口东侧,沿漕宝路呈东西走向设置,为地下两层岛式站台车站,车站共有6个出入口,其中5号、6号两个出入口通道均横穿七莘路,采用了矩形顶管法。
论矩形顶管在地铁车站出入口中的应用
论矩形顶管在地铁车站出入口中的应用作者：刘海涛来源：《建筑与装饰》2018年第01期摘要文章简述了矩形顶管施工的适用环境、工作原理及其优缺点。
在城市交通日益拥堵的现状下，尽量减小施工过程对现有交通的影响，在距离短、重要管线多的地下通道工程中，矩形顶管法施工越来越多地被工程采用。
文章根据规范计算预估顶力及允许顶力，以实际工程为例，详细介绍顶管顶力及管节计算过程，可为地面施工条件受限的地下通道设计参考借鉴。
关键词非开挖；矩形顶管；顶力前言近年来，随着我国城市轨道交通的迅速发展，绝大部分进出地铁车站的出入口需要跨路口设置。
当地面交通较为繁重，不允许对交通临时导改，或特殊地段地下重要管线较多，严禁道路明挖施工，非开挖工程的顶管施工技术彻底解决了该难题。
非开挖并非完全无土方开挖，仅需对顶管工作井进行明挖，方便顶管设备的吊入与吊出。
当地面交通地下管线不允许设置接收井的情况下，也可采用设置始发井吊入顶管设备及管片，车站内接收吊出顶管设备的方案。
1 顶管法施工的工作原理和优缺点顶管法是借助液压千斤顶等设备将预制管片或掘进机从始发井内顶进，穿过土层一直推到接收井内的一种非开挖通道施工技术。
依靠安装在设备端部的钻掘系统不断地切削土层，由出土系统将切削的土屑排出，边顶进，边切削，边输送，与此同时，把紧随掘进机后的管片铺设在始发井与接收井之间的一种非开挖施工技术，并在顶进的过程中通过激光导向系统纠偏来调整铺管方向[1]。
顶管法具有以下优点：①施工时产生的噪音及振动很小，环境污染小；②在现有道路下进行铺设时，不影响路面交通；③工作井之间地下管线无须迁改，施工速度快；④开挖部分只有工作井及通道部分，土方开挖量少，经济效益好，安全性高；⑤预制管节质量优于现浇混凝土管节。
顶管法具有以下缺点：①根据设计通道截面，需要定制顶管设备，造价较高；②需对始发井前后以及接收井前土体进行加固；③防水性能较外包防水性能差。
2 矩形顶管设备简介本工程顶管刀盘采用3大+3小型式，如图1所示。
地铁车站出入口顶管施工方案(矩形顶管法)
上海轨道交通7号线xxx站2号出入口顶管工程施工方案及报价书上海xxxxxx有限公司矩形顶管项目经理部1.1 顶管方案概述xxx站2号出入口位于锦秋路南侧，其地下通道部分横穿锦秋路。
锦秋路下地下管线众多，为减少道路翻交和管线搬迁，并确保安全施工，2号出入口过锦秋路出入口通道拟采用矩形顶管法施工。
本次通道施工将穿越锦秋路及其众多的地下管线，根据提供的地下管线资料，地下管线有上水管、电话电缆、电力电缆、雨水管、煤气缆、污水管等管线，主要管线汇总见下表。
表1 锦秋路地下管线汇总表本次顶管地下通道横断面净空尺寸为3m×5m，外包尺寸为4m×6m，拟采用4m×6m大刀盘土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工，顶管段约长40m，覆土约为5m，推进坡度为0％，顶管始发井净空尺寸为9.2m×8.6m（长×宽），设于锦秋路南侧；顶管接收井紧贴车站主体连续墙设置，净空尺寸为3.0m×8.0m（长×宽），设于锦秋路北侧。
顶管始发井、接收井基坑围护采用SMW工法围护，采用桩径Ø850mm的进口三轴搅拌桩机进行施工，插入型钢（H700×300）。
详见附图1 工程总平面图附图2 顶管施工剖面图从提供的地质资料来看，本工程主要在③2灰色粉质粘土和④灰色淤泥质粘土层中顶进，管顶以上土层分别为①1层杂填土、①2层浜填土、②层褐黄～灰黄色粉质粘土和③1层灰色淤泥质粉质粘土。
顶管通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节外形尺寸为4m×6m，壁厚为50cm，管节长度为1.5m。
管节混凝土强度等级为C40，抗渗等级为S8，管节接口全部采用“F”型承插式，接缝防水装置采用锯齿型止水圈和双组分聚硫密封膏。
根据本工程情况，完成矩形顶管施工约需33日历天：顶管设备进场安装调试10天，顶管顶进施工15天，浆液置换3天，顶管设备退场5天。
顶管退场后一个月进行管节嵌缝，工期为10天。
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上海地铁陆家嘴站5号出入口矩形顶管施工1概述(1)工程概况上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口人行地道工程，位于浦东陆家嘴金融贸易中心区，两条人行地道采用矩形顶管施工，其中5号出入口为始发井，4号出入口为接收井，分布在延安东路隧道引道段的南北两侧，见图1。
图1 工程总平面、纵剖面图通道由两条长各为62.25m的平行管道组成，两条管道外壁净间距为2.2m，管道坡度均为0.2%，管道顶平均覆土厚度约5.3m。
本工程首次采用3828mm×3828mm组合刀盘土压平衡矩形顶管机施工。
通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节接口全部采用"F"型承插式，接缝防水装置由锯齿形止水圈和弹性密封垫内外两道组成。
管节外形尺寸为3800mm×3800mm，壁厚为400mm，管节长度为2m。
管节设计强度等级为C50，抗渗等级为0.8MPa。
工程沿线将穿越陆家嘴路、延安东路隧道南北线浦东引道段及上水管、煤气管、雨水管、污水管、市话线、电力线等地下管线。
其中管道顶与φ450mm污水管、φ1000mm雨水管、φ800mm雨水管底净距均为1m，与延安东路隧道南线引道段结构底最小净距为1.564m。
(2)地质状况本工程顶管沿线主要穿越的地层为：灰色砂质粉土、灰色淤泥质粉质粘土，各土层物理力学指标见表1。
各土层物理力学指标序号土层名称层底标高m 层厚m 含水量(%) 容重kN/m3孔隙比e压缩模量MPa内摩擦角°(1)1人工填土 2.19 1.91(2)1褐黄色粘土0.69 1.5(2)2灰色砂质粉土-2.31 3 32.1 17.9 0.897 8.94(3) 灰色淤泥质粉质粘土-6.31 4 42.7 18.0 1.201 3.13(4) 灰色淤泥质粘土-11.30 4.99 60.1 17.1 1.40 2.19 23.6(5)1灰色粘土-15.81 4.51 17.6 1.129 3.67 48.52. 3828mm×3828mm土压平衡矩形顶管机(1)施工原理矩形顶管机施工以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体进行全断面切削，改变螺旋机的转速及顶进速度来控制出土量，使土仓内的土压力值稳定并控制在所设定的范围内，达到开挖面的土体稳定，顶进形成的断面由不断顶入的矩形管节组成矩形隧道。
在城市轨道交通中的应用与设计方法[2012]
![在城市轨道交通中的应用与设计方法[2012]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc085b64caaedd3383c4d390.png)
摘要结合矩形顶管法在上海等软土地区城市轨道交通 出入口通道设计施工中的应用实践，介绍了矩形顶管法的平 面布置、工作井设置、顶管管节设计等关键点的设计方法，可 为我国各大城市的轨道交通类似工程的设计及施工提供 参考。 关键词城市轨道交通；地下车站；出入口通道；矩形顶
管法
工程造价很高，对社会、周边环境等的综合影响较 大。而采用矩形顶管法施上时，对地面交通基本无 影响，也可以避开地下管线，施工控制精度高，对周 边环境影响小，具有明显的优势。在上海及剧边软 土地区的轨道交通设计中，已开始引入矩形顶管施
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水浮力
图４顶管通道横断面的计算模型
２．３防水设计 管节的防水包括两部分：管节纵向接缝防水和 管节进出洞口接口防水。
２．３．１
管节纵向接缝防水
对于混凝土管节，管节接头采用Ｆ型承插式，接缝
内设由锯齿形橡胶止水睦ｌ和双组分聚硫密封膏组成的
两道防水装置。管节纵向接缝防水构造如图５所示。
・６７・
万方数据
引。堪市辄厘交通霁
２０１０年
图２上海轨道交通二门路站矩形顶管法平面布置图
始发井吊装孔的尺寸多为长８ ｍＸ宽７ ｍ；接收井吊装 孔的净尺寸多为长７ ｍ×宽６ ｍ。吊装孔．ｆ吉ｊ边利用已
图１ 上海轨道交通殷高路站矩形顶管法平面布置图
浇的结构顶板设置水平框架圈梁，以承受施上期问的 侧向水土压力。顶管施上完毕后，浇筑混凝土封孔。
覆土及地面超载
Ｗ——管节单位质量；
２矩形顶管管节设计
２．１常用管节型式及结构尺寸 在城市轨道交通中，采用矩形顶管法施工的部 位多为出人口，因此管节的断面内净尺寸多由建筑 净宽、净高等限界要求控制，壁厚则根据管节受力分 析并考虑顶管机的施工工艺综合确定。目前采用较 多的是内净尺寸为宽５ ｍ×高３ ｍ，壁厚０．５ ｍ，外 包尺寸为宽６ ｍ×高４ ｍ。管节的结构型式为预制 钢筋混凝土箱型结构，管节长度多为１．５ ｍ，混凝土 强度等级可取Ｃ４０～Ｃ５０，抗渗等级ｏ．８ ＭＰａ。 ２．２管节内力分析 顶篱管节的受力分析可对施工和使用两个阶段 分别进行计算。 ２．２．１施工阶段 顶管顶进过程中，管节主要承受千斤顶的顶推力 和管节周边的侧壤摩阻力。管节以轴心受压为主，在 施工阶段要保证管节具有足够的抗压承载力而不被压 坏，因此，确定顶管顶力是施工阶段管节设计的炎键。 在顶管设计中，顶管顶力的计算将直接影响工 作井的设计、管节强度的确定、中继站的布置及顶进 设备的选择等。目前一些书籍和规范对顶管顶力的 计算给出了多种理论公式，并有不同的使用条件和 适用范围。结合上海地区经验，在工程实践中，常采 用的顶力计算方法有以下两种： （１）上海结合本地区土层的条件，采用触变泥 浆顶管的经验认为，顶力可按每平方米的管道外侧 表面积为８＂－－１２ ｋＮ计算。 （２）根据日本下水道协会的经验公式计算推进 顶力：
大断面矩形管廊顶管穿越运营地铁施工工法
大断面矩形管廊顶管穿越运营地铁施工工法大断面矩形管廊顶管穿越运营地铁施工工法一、前言大断面矩形管廊顶管穿越运营地铁施工工法是针对城市地铁施工中需要穿越已运营地铁线路的情况而提出的一种解决方案。
该工法以安全、高效地完成地铁施工为目标，利用大断面矩形管廊的特点进行顶管穿越施工，从而减少对地铁运营的影响。
二、工法特点1. 精确控制：采用先进的激光定位和水平控制技术，在保证施工速度的同时，精确控制顶管的位置和高度，确保顶管的穿越位置准确无误。
2. 高效施工：通过合理的施工工艺和技术措施，可以实现连续施工，减少顶管穿越对地铁运营的影响，大大提高工程施工效率。
3. 灵活可调：针对不同的地质条件和地铁线路特点，可以调整大断面矩形管廊的形状和尺寸，以适应各种不同的施工要求。
4. 可重复利用：大断面矩形管廊施工完成后，可以作为地铁的新线路或基础设施，实现多次利用和可持续发展。
三、适应范围该工法适用于需要穿越已运营地铁线路的施工工程，包括新建地铁线路、地铁扩建、维修和改造工程等。
四、工艺原理大断面矩形管廊顶管穿越运营地铁施工的工艺原理是通过在地面上先建造大断面矩形管廊，然后将顶管逐段推进到穿越位置。
具体工艺包括：地面开挖、大断面矩形管廊结构施工、顶管段的组装与推进、穿越地铁线路、顶管固定与封闭等。
五、施工工艺1. 地面开挖：根据设计要求，在地面上进行开挖，并进行地基处理和支护结构施工。
2. 大断面矩形管廊结构施工：在地面开挖的基础上，进行大断面矩形管廊的施工，包括混凝土浇筑、钢筋焊接等工序。
3. 顶管段的组装与推进：将预制好的顶管段进行组装，然后通过托盘或推进机械逐段推进到穿越位置。
4. 穿越地铁线路：通过先进的激光定位和水平控制技术，确保顶管准确穿越地铁线路，同时保证地铁运营的安全。
5. 顶管固定与封闭：将穿越完成的顶管与管廊固定连接，进行封闭，确保施工的稳定和安全。
六、劳动组织施工过程中，需要科学合理地组织施工人员，包括工程师、技术人员、技术工人等，确保施工过程的顺利进行。
顶管 施工 方案
上海轨道交通9号线一期R415-中春路站顶管施工方案1.工程概况1.1概述顶管工程位于沪松公路与中春路交叉路口旁，为地下人行通道。
由于该处为主要交通道路，客流量和车流量都很大，所以考虑环境及人流集散的需要，下穿沪松公路的通道由南北方向的一条长为42m的矩形隧道组成。
顶管始发井位于沪松公路南侧，接收井位于沪松路北侧。
2个顶管工作井的开挖深度在8m左右，基坑围护主要采用SMW工法围护，采用桩径Ø 850mm的三轴搅拌桩机进行施工，隔孔插型钢（H700×300），工作井设置2道Ø609钢管支撑。
始发井出洞口、接收井进洞口区域的土体采用水泥土搅拌桩加固。
顶管结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节接口采用“F”型承插式，接缝防水装置采用锯齿型止水圈和双组分聚硫密封膏。
管节外形尺寸为6000mm ×4000mm，管壁厚为500mm，长度为1.5m，单节重约33.7t；管节混凝土强度为C50，抗渗等级为S8。
采用偏心多轴式大刀盘土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。
顶管工程主要工程量为：土方约900m3；管节顶进42m。
顶管施工在②褐黄～灰黄色粉质粘土、③灰色淤泥质粉质粘土中作业，应采取必要的施工措施，以防土体坍塌。
经过注浆加固后的基坑底部土体应能抵抗承压水的水头压力。
但应考虑洞口型钢起拔时，承压水可能会沿着型钢拔出的间隙涌出，因此在洞口型钢处预埋注浆管，在发生水涌时采取双液注浆快速封堵。
顶管将穿越沪松公路，根据地下管线资料，地下管线有上水管、电力电缆、上水管、电话电缆、路灯线、煤气管等管线。
各种管线中Ø700煤气管和上水管管底距顶管顶部距离最近，仅为1m左右。
顶管工作井范围内的管线由前期公司负责在施工开始前搬迁完毕，在工作井施工过程中需做好对相邻管线的保护，避免成桩以及开挖时对土的扰动造成对管线的影响。
顶管施工过程中，加强对各种管线的监测，根据监测数据适时调整顶进施工参数，必要时采取对管线跟踪注浆等保护措施，确保管线安全。
上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计
上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计
宋杰;侯艳春
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)026
【摘要】针对近年来在上海等软土地区城市轨道交通出入口通道设计施工中矩形顶管法的逐步应用,对9号线七宝站的矩形顶管法的平面布置、工作井、管节等关键点的设计方法进行了论述,以期为今后类似工程的设计及施工积累经验.
【总页数】2页(P298-299)
【作者】宋杰;侯艳春
【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道交通与地下工程分院,上海,200233;中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道交通与地下工程分院,上海,200233
【正文语种】中文
【中图分类】U455.47
【相关文献】
1.矩形顶管法在城市轨道交通中的应用与设计方法 [J], 宋杰;侯艳春
2.顶管法在地铁车站出入口下穿通道中的应用与设计 [J], 郭建鹏
3.地铁口外部空间人流动线分析与场地设计提升——以上海地铁10号线同济大学站2号口为例 [J], 吴怡婧;周向频
4.大断面矩形顶管法地铁车站施工沉降控制技术实践
——以上海轨道交通14号线静安寺站工程为例 [J], 吴列成;黄德中;邱龑
5.全国首创“非开挖”车站建设,上海地铁14号线静安寺站完成“静默穿越” [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
矩形顶管法在地铁车站过河通道的应用
矩形顶管法在地铁车站过河通道的应用发表时间：2017-03-22T10:58:43.090Z 来源：《基层建设》2016年第34期作者：刘维[导读] 摘要：针对近年来在上海等软土地区城市轨道交通过河通道设计施工中矩形顶管法的逐步应用,对15号线古浪路站的矩形顶管法在地铁车站过河通道中的应用及抗浮问题的设计方法进行了论述,为今后类似工程的设计及施工积累经验。
中铁工程设计院有限公司上海分公司上海市 200436 摘要：针对近年来在上海等软土地区城市轨道交通过河通道设计施工中矩形顶管法的逐步应用,对15号线古浪路站的矩形顶管法在地铁车站过河通道中的应用及抗浮问题的设计方法进行了论述,为今后类似工程的设计及施工积累经验。
关键词：矩形顶管法抗浮过河通道 0.工程概况上海市轨道交通15号线工程古浪路站位于古浪路与沪嘉高速之间规划南陈路下方，南北向布置。
古浪路为地下二层一岛一侧车站，站前设置渡线，站后设置存车线。
车站东侧为桃浦河和在建智富名品城，西侧现状为空地，规划为智富名品城；南侧为古浪路；北侧为沪嘉高速。
车站东侧设两条下穿桃浦河通道与智富名品城小区相连。
1．研究背景及内容“十五”期间我国城市地铁进入建设高峰期，城市用地越来越紧张，地铁车站紧邻城市河道的现象越来越多，过河地铁出入口也随之出现。
随着城市轨道交通的大力发展,矩形顶管法也开始应用于城市轨道交通的工程中, 尤其是在下穿主干道路出入口通道结构的设计与施工工程中，但矩形顶管法穿越河道却鲜有应用，地铁车站过河通道引起的抗浮问题得到更多重视。
研究内容：矩形顶管法在地铁车站过河通道中的应用及抗浮问题的研究。
2．研究内容的主要技术对策（1）浅覆土区域设置带抗拔桩的抗浮板在浅覆土区域采取顶管顶部设置带抗拔桩的抗浮板，以保证顶管推进过程中的施工安全。
经计算，当矩形顶管顶部覆土大于1.43m时，顶管结构可满足施工及使用阶段顶管通道自身的抗浮要求。
由于本工程桃浦河规划河床标高为-0.5m，河床底无条件再加高覆土，因此本次设计中考虑在桃浦河底沿顶管通道轴线方向对顶管通道覆土小于1.43m的区域进行特殊设计，设计中考虑在该区域设置总宽度12.1m的抗浮板，长度方向以顶管侧墙外壁外2m为界，抗浮板板厚0.5m。
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上海地铁9号线七宝站矩形顶管法应用与设计
【摘要】针对近年来在上海等软土地区城市轨道交通出入口通道设计施工中矩形顶管法的逐步应用,对9号线七宝站的矩形顶管法的平面布置、工作井、管节等关键点的设计方法进行了论述,以期为今后类似工程的设计及施工积累经验。
【关键词】出入口通道,矩形顶管法,设计
近年来,随着城市轨道交通的大力发展,矩形顶管法在轨道交通领域也开始得到应用,尤其是在下穿主干道路的出入口通道结构的设计和施工中。
以往出入口多采用明挖顺做施工,其优点是工法成熟、风险小,纯土建的造价较低。
但由于出入口通道多下穿交通主干道,道路交通繁忙,地下市政管线繁多,因此难度大、费用高,对社会、环境等综合影响较大。
在软土地区采用大截面矩形顶管施工方法施作此种出入口具有相当大的优势。
其施工期间不需要搬迁地下管线,不影响道路交通的正常运行,而且施工期间无噪声,地面沉降及地下管线的变形可控制,施工控制精度高,对周边环境影响小。
因此在上海及周边软土地区轨道交通设计中已开始引入该工法,积累了一定的设计、施工经验。
笔者通过上海市轨道交通9号线七宝站等站的矩形顶管法过街出入口通道的设计,深刻感受到其广阔应用前景,对其设计方法做了初步的总结,以为今后类似工程的设计及施工提供参考。
1、七宝站5号、6号出入口通道矩形顶管法设计概况
上海市轨道交通9号线一期工程七宝站位于七莘路与漕宝路交叉路口东侧,沿漕宝路呈东西走向设置,为地下两层岛式站台车站,车站共有6个出入口,其中5号、6号两个出入口通道均横穿七莘路,采用了矩形顶管法。
顶管线路全长分别为55 m和53 m,沿线穿越的土层主要为③1淤泥质粉质粘土层和④淤泥质粘土层。
顶管上部覆土厚度约4.2 m~4.5 m,线路纵向坡度分别为0.3%和0.5%。
控制性管线有Φ1 200的煤气管,距离管壁约1.5 m。
矩形顶管与常规的顶管法一样,均需设置工作井,分为始发井和接收井。
工作井的设置位置根据现场的场地条件,结合车站建筑总图布置,在七莘路东侧人行道上出入口与车站结构相接处设置一个工作井,在七莘路西侧人行道上设置另一个工作井。
工作井紧贴车站结构时,若作为始发井,顶推力将直接作用在车站结构上,可能造成车站结构的安全隐患,故七莘路东侧的工作井均按接收井设计考虑。
顶管始发井净尺寸为:长9.2 m(沿顶进方向)×宽8 m(垂直顶进方向),基坑开挖深度约10.2 m,围护结构采用Φ850 mm SMW工法桩,一隔一内插700号H型钢。
顶管接收井净尺寸为:长8 m×宽7 m,基坑开挖深度约10.3 m,围护结构采用Φ850 mm SMW工法桩,逐根内插700号H型钢。
管节内净尺寸宽5 m×高3 m,壁厚0.5 m,外包尺寸宽6 m×高4 m。
2、七宝站矩形顶管管节设计
2.1管节型式及结构尺寸
采用矩形顶管法施作的出入口,其管节的断面内净尺寸由建筑净宽、净高等限界要求控制,壁厚则根据管节受力分析并考虑顶管机的施工工艺综合确定。
管节内净尺寸宽5 m×高3 m,壁厚0.5 m,外包尺寸宽6 m×高4 m。
管节的结构型式为预制钢筋混凝土箱形结构,管节长度为1.5 m,混凝土强度等级C50,抗渗等级0.8 MPa。
2.2管节内力分析
顶管管节受力分析可考虑施工阶段和使用阶段两个阶段分别进行计算。
2.2.1施工阶段
顶管顶进过程中,管节主要承受千斤顶的顶推力和管节周边的侧壁摩阻力,管节以轴心受压为主,施工阶段要保证管节具有足够的抗压承载力而不被压坏,所以,确定顶管顶力是施工阶段管节设计的关键。
在顶管设计中,顶管顶力的计算将直接影响工作井的设计、管节强度的确定、中继站的布置及顶进设备的选择等,在工程实践中,常采用的计算方法有以下两种:
1)上海结合本地区土层的条件,采用触变泥浆顶管的经验认为,顶力可按每平方米的管道外侧表面积为8 kN~12 kN计算。
2)根据日本下水道协会的经验公式计算推进顶力:
P=Sq r+(RF+Wf)L。
其中,P为顶力,t;S为刃刀的外周长,m;q r为顶进端的阻力,t/m;R为土和管节的摩擦力,t/m2;F为管节外周长,m;W为管节单位重量,t/m;f为管节自重的摩擦系数;L为顶进长度,m。
具体设计时,除按上述经验公式计算顶力外,还要注意验算后靠土体的稳定性,使最大顶力不超过工作井周边土体的抗力。
如果超过,需要采取加中继站或其他措施,确保后靠土体的稳定性。
根据笔者设计经验,施工阶段管节的承压计算基本不控制管节截面尺寸及配筋。
2.2.2使用阶段
七宝站出入口通道的覆土厚度为5 m左右,属于浅覆土,计算时不考虑土拱效应。
使用阶段顶管管节承受的荷载主要有:自重、顶板上的覆土荷载和地面超载、侧向水土压力、水浮力和地基反力等。
计算时沿顶管通道纵向取1 m作为分析框架单元,按照底板支撑在弹性地基上的平面框架进行内力分析,并据此确定管节截面尺寸及配筋。
2.3防水设计
管节的防水包括管节纵向接缝防水和进出洞口接口防水。
2.3.1管节纵向接缝防水
对于混凝土管节,管节接头采用“F”形承插式,接缝内设有锯齿形橡胶止水圈和双组分聚硫密封膏组成的两道防水装置,见图1。
2.3.2管节进出洞口接口防水
为防止顶管机进出预留洞时水、土涌入工作井,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井与接收预留洞上安装洞口止水装置。
该装置安装在洞口预留法兰上,由橡胶止水圈与插板组成,需与设计管位保持同心,误差小于2 mm。
并在进洞环端面预埋钢板,顶管进洞后,将进洞环管节与洞门之间的间隙及时封堵,并填充一定量的浆液,以弥补洞口进洞阶段的水土流失,控制洞口上方的沉降(如图2所示)。
3、结语
顶管法不需要大面积开挖土方,占用施工场地小,不影响道路交通,地下施工噪声低,土方和泥浆集中排放,对环境的影响很小,对既有道路、桥梁、河流、建筑物扰动很小,不影响既有建筑物和构筑物的正常使用。
顶管施工过程在仪器显示的压力平衡状态下进行,使得施工安全程度大大提高。
随着近年来国内各大城市轨道交通的大发展,矩形顶管法由于其具备的众多优势,必将得到更多地区和城市的应用。
针对不同地区的地质条件和技术要求,拓展、完善矩形顶管法的应用范围和设计方法,是轨道交通设计人员值得努力的一个方向和课题。
参考文献:
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[4]熊诚.大截面矩形顶管施工在城市地下人行通道中的应用[J].建筑施工,2006,28(10):776.
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