超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析
2024年长距离顶管施工中继间的分布(2篇)
2024年长距离顶管施工中继间的分布1中继间的顶力为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。
中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。
中继间顶力F中＝n×Pmax×A（1）=24×31.5×106×π×(0.14/2)2=11632kN2顶力计算在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算：F=Fo+πBcτaL（2）式中：F——总顶力（kN）；Fo——初始顶力（kN）；Bc——管外径（m）；τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）;L——推进长度（m）初始顶力Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3）式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）；Pw——地下水的压力（kPa）；ΔP——附加压力（一般为20kPa）；（4）式中：——管与土之间的粘着力（kPa）；——管与土的摩擦系数（）（5）式中：W——每米管子的重力（kN/m）；t——管壁厚度（m）将式（15）、（14）代入（12）经变换位置后得（6）式中：q——管子顶上的垂直均布荷载（kPa）；a——管子法向土压力取值范围，可参见表q=We+P（7）式中：We——管顶上方的土的垂直荷载（kPa）；P——地面的动荷载（kPa）（现阶段顶管施工的埋深较深，地面的动荷载可以忽略，即取p＝0）（8）r——土的容重c——土的内聚力（kPa）；Be——管顶土的扰动宽度（m）Ce——土的太沙基荷载系数（土的有效高度）(9)式中：K——土的太沙基侧向土压力系数（K=1）；μ——土的摩擦系数（μ＝tgφ）(10)式中：Bt——挖掘的直径（m）；Bt=Bc+0.1在一般的泥水平衡顶管所适应的土质中，根据经验a与C′的取值可参见下表。
3中继间在顶进管道中的分布为了留有足够的顶力储备，当顶力达到中继间最大顶力的一半的时候就要放中继间。
顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法
顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法一、前言随着城市化进程的推进，地下管线的架设变得尤为重要。
地下管线的顶进技术可以减少对地面交通和建筑物的影响，提高工程施工效率。
为了提升顶进施工的安全性、自动化程度和准确性，顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法应运而生。
二、工法特点顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法是一种利用先进技术实现的智能化施工工法。
它采用自动化控制系统实现对顶管机、顶推设备等各个施工设备的远程智能控制，从而实现施工工程的高效、安全、稳定进行。
三、适应范围该工法适用于需要进行长距离顶进的地下管道施工工程，如城市排水、燃气、给水管道等。
同时，该工法还适用于地质条件恶劣、工程复杂的情况下的施工作业。
四、工艺原理顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法的工艺原理是通过远程控制系统对施工设备进行精确控制，从而实现对顶管的准确顶进，控制顶管机的转向、速度等参数。
这主要通过现代化测量仪器的使用和实时数据的收集，结合系统化的算法和模型分析来实现。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1.地质勘察和设计：综合考虑地层情况、管道走向、顶管机的选择等因素，制定详细的施工方案。
2. 设备准备：根据设计要求选择合适的顶管机、推进设备等，并进行设备安装和调试。
3. 施工准备：摆放好施工设备，搭建好施工平台，并进行相关安全措施的落实。
4. 远程控制：通过远程控制系统对施工设备进行远程操作，实现顶管机的准确顶进。
5. 施工结束：根据设计要求完成顶管任务，并进行必要的工艺检测和质量评估。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织劳动力，包括工程师、技术员和作业人员等。
工程师负责施工方案的编制和技术指导，技术员负责设备调试和维护，作业人员负责具体的施工操作。
七、机具设备该工法需要使用顶管机、推进设备、测量仪器、工程车辆等机具设备。
顶管机要具备自动控制、转向稳定、推进力控制等功能，推进设备要具备良好的稳定性和适应不同地质条件的能力。
顶管中继间施工技术
顶管中继间施工技术（1）中继间设计中继间是解决长距离顶进施工顶力过大最有效的措施之一。
本工程顶管中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式钢结构件。
中继间的密封结构采用双道径向可调的橡胶密封，另增加二道馒头形橡胶止水圈。
双道径向可调的橡胶密封用于中继间伸缩时密封装置，在双道径向可调的橡胶密封圈之间设置4只注油孔，以减少橡胶圈的磨损。
一道馒头形橡胶止水圈用于顶管结束以后，切割法兰和拆卸二道径向可调的橡胶密封时的临时防水。
在密封配合面应经过立车的精加工，并经过抛光处理，涂抹润滑脂。
若在顶管过程中出现局部漏浆现象，也可以在端面设置一道盘根和法兰止水的应急措施。
中继间出厂前应进行验收工作，主要检查项目有关键部分尺寸、精密度、油封耐压压力以及防腐涂层等。
每套中继环安装16只500KN双作用油缸，总推力8000KN，油缸行程为500mm。
为提高工程的可靠性，在每套中继环处设一台三柱式液压动力机组，该液压泵具有耐高压的特性，尤其适用于中继间使用。
启用时一名操作人员就可控制。
（2）中继间的间距确定本工程中继间设置根据建设规范，“顶管工程施工规程”DG/TJ08－2049－2016 中7.5.5的要求，第一道中继间宜布置在顶管机后方20-50m的位置。
又根据7.5.6条规定以后的各环中继间布置按照下式计算确定；()()32'S k F F Df π=-式中，S'＝中继间的间隔距离(m)；F3＝控制顶力(kN)；F2＝顶管机的迎面阻力(kN)；f ＝管道外壁与土的平均摩阻力(kN/m2)，宜取2～5；D ＝管道外径(m)；k ＝顶力系数，宜取0.5～0.6。
根据上述计算公式，结合我公司以往钢顶管的施工经验，中继间间距布置：对各顶进区间，第一套中继间布置在机头后方50m 位置，以后在岩石段每间隔约80m 布置一套中继间，在中砂层每间隔150m 布置一套中继间。
（4）施工后的中继间处理顶管机进入接收井后，对中继间预留的注浆孔压注双液浆，以防止外侧泥浆通过中继间渗漏；确保中继间前后段和中继间内壳和外壳之间压密注实。
长距离顶管施工中继间的分布范文
长距离顶管施工中继间的分布范文1. 引言长距离顶管施工是一种用于在地下进行管道敷设的先进技术。
中继间的分布对顶管施工具有重要影响，它决定了施工的效率和质量。
本文将围绕长距离顶管施工中继间的分布这一话题展开研究，通过对现有文献和实践经验的综合分析，总结出一种合理的分布范式。
2. 中继间分布的意义中继间是指在长距离顶管施工过程中，设置的几个固定位置，用于连接施工区域和管道终点。
中继间的位置和数量直接影响到顶管施工的效率和质量。
合理设置中继间可以减少施工时间和成本，提高施工安全和稳定性，是一个重要问题。
3. 中继间分布的原则（1）均匀分布原则：中继间应该尽量均匀地分布在整个施工区域内，以保证施工的平衡性和整体稳定性。
（2）距离合理原则：中继间之间的距离应该根据具体项目的情况来确定，一般来说，距离不宜过远，避免造成长时间的材料运输和施工过程中的不稳定。
（3）安全性原则：中继间的设置要考虑到施工过程中的安全问题，例如在弯曲地段或者下降地段设置更多的中继间，以确保施工的安全性和稳定性。
4. 中继间分布的模型根据上述分布原则，我们可以得出一个中继间分布的模型。
首先，将施工区域划分为若干个相等大小的区域，然后在每个区域的中心位置设置一个中继间。
这样可以保证中继间的均匀分布原则，同时也方便材料的运输和施工的进行。
根据具体项目的情况，可以根据需要在某些特殊地段设置更多的中继间，以满足安全性原则。
5. 探讨与实践为了验证上述的中继间分布模型，我们对已经完成的一些长距离顶管施工项目进行了分析和比较。
通过实地考察和数据分析，我们发现采用上述模型设置中继间的项目施工效果明显优于其他方法。
这一结果验证了我们提出的中继间分布模型的可行性和有效性。
6. 风险控制与改进在长距离顶管施工过程中，还存在一些风险和不确定性因素，例如地质条件的复杂性和材料运输的难度。
为了更好地进行风险控制和施工改进，我们建议在施工开始之前进行全面的地质勘察，以预测可能存在的地质问题。
长距离顶管施工中继间的分布范本
长距离顶管施工中继间的分布范本通常是基于实际工程需求和地质条件的综合分析，因此不同工程可能会有不同的分布方案。
下面是一个假设的示例分布范本，供参考。
1. 引言长距离顶管施工是一种在地下开挖隧道的技术，通常需要设置中继间来确保施工的连续性和效率。
中继间的分布范本需要考虑地质条件、工程长度和施工方法等因素，以达到施工的经济、安全和可行性要求。
2. 工程概况假设我们有一个需要施工的长距离顶管工程，总长度为10000米，地质条件较为均匀。
3. 分析过程3.1 地质条件评估在确定中继间的分布范本之前，我们首先需要对地质条件进行评估。
地质调查和地质勘探数据将提供地下情况的详细信息，以便我们确定最佳的中继间分布方案。
这些数据包括地质岩层、地下水位、土壤类型等。
3.2 施工方法选择长距离顶管施工可以采用不同的方法，如推进法、挖土法、注浆法等。
每种方法都有其优缺点和适用范围。
根据工程的具体情况，我们选择适合的施工方法。
3.3 中继间的确定根据地质条件评估和施工方法选择，我们可以开始确定中继间的分布范本。
3.3.1 中继间的间距中继间的间距需要根据施工步骤、土层情况、管道长度等因素来确定。
一般来说，中继间的间距越小，施工难度和成本就会越大。
根据经验，我们可以将中继间的间距设置为100-200米。
3.3.2 中继间的位置中继间的位置需要根据施工步骤和地下管道的长度来确定。
一般来说，中继间的位置应该均匀地分布在工程区域内，以确保施工的连续性和效率。
4. 分布范本结果根据上述分析过程，我们可以得到以下的中继间分布范本：- 总长度：10000米- 中继间间距：100-200米- 中继间个数：总长度/中继间间距 = 10000/100-200 = 50-100个- 中继间位置：均匀地分布在工程区域内5. 总结长距离顶管施工中继间的分布范本是根据地质条件和工程需求来确定的。
在确定中继间的分布范本时，需要综合考虑土壤情况、施工方法、施工步骤等因素。
长距离顶管施工中继间的分布模版
长距离顶管施工中继间的分布模版1. 介绍长距离顶管施工中继站是一项重要的基础设施建设项目，为了保障顶管施工的顺利进行，必须合理布置中继站。
本文将介绍长距离顶管施工中继站的分布模板。
2. 距离原则中继站的分布应遵循距离原则，即中继站之间的距离应合理且均匀。
根据工程实际情况，可将施工线路划分为若干个相等长度的区段，每个区段设立一个中继站。
这样可以保证信号传输的稳定性和可靠性。
3. 地理因素中继站的分布还需要考虑地理因素。
在选址时，应考虑交通便利性、地形地貌等因素，尽量选择平坦开阔、交通便利的地段。
避免选择山高坡陡、道路狭窄等地形地貌复杂的区域，以便施工作业的顺利进行。
4. 人口分布中继站的分布还应考虑周边人口分布情况。
在城市区域，中继站可以布置在人口密集地段，方便居民的使用和维护。
而在农村等人口较为分散的地区，中继站可以布置在农田边缘等地，既方便施工作业，又不会对居民生活带来太大影响。
5. 防灾防护中继站的分布还需要考虑防灾防护措施。
在选址时，应尽量避免选择易受自然灾害影响的地区，如地震带、洪涝区等。
同时，中继站的建设还应符合相关的安全标准和规范，确保设施的稳定性和安全性。
6. 综合考虑在中继站的分布中，还应综合考虑以上因素，并结合具体工程情况进行决策。
通过合理分布中继站，可以确保长距离顶管施工的顺利进行，减少工程风险，提高施工效率。
7. 案例分析以下是一个具体的案例分析，展示了中继站分布模板的实际应用情况。
在某市长距离顶管施工项目中，施工线路总长度为100公里。
根据距离原则，将该线路划分为10个相等长度的区段，每个区段设立一个中继站。
选址时考虑地理因素和人口分布情况，选择了平坦开阔、交通便利的地段，并尽量避免了易受自然灾害影响的地区。
通过综合考虑，得出了如下中继站分布模板：- 第一中继站：距离起点10公里，选址在城市区域，人口密集地段，交通便利。
- 第二中继站：距离第一中继站10公里，选址在农田边缘，人口较为分散，地形开阔。
中继间技术措施方案
中继间技术措施方案解决长距离顶管的顶力问题主要是考虑如何克服管壁外周的摩阻力。
当顶进阻力即顶管掘进迎面阻力和管壁周围摩擦阻力之和超过主顶千斤顶的容许总顶力或管节容许的极限压力或工作井后靠土体极限反推力，无法一次达到顶进距离要求时，应采用中继接力顶进技术，实行分段使实施每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。
采用中继接力技术时，将管道分成数段，在段与段之间设置中继间。
中继间将管道分割成前后的两个部分，中继油缸工作时，后面的管段成为后座，前面的管段被推向前方。
中继间按先后次序逐个启动，管道分段顶进由此达到减小顶力的目的。
采用中继接力技术后，管的顶进长度不在受后座顶力的限制，只要增加中继间的数量，就可延长管顶进的长度。
中继接力技术是长距离顶管不可缺少的技术措施二、中继间置数量及安装位置中继间安装的数量及位置应通过顶力计算，中继间的数量及其在顶进管段轴线上的位置应根据管道与土层的摩擦力计算来决定，设备的顶力使用应按设备顶力设计值的70考虑储备力。
F = F0+RSL 式中：F 总推力（KN ） F0初始推力（ KN） R综合摩擦阻力（KPA） S管外周长（M） L推进长度（m） F =200KN +20KPA *6M *18 M =2360（KN）采用台顶镐顶力为，其顶力远大于设计顶力，故中继间内布置一台油泵带动台小顶镐组成的中继间能够满足施工的需要。
全体顶进总长度为米，除去18 米，剩余38 米，摩擦力为：F =F0 + R S L =200 +20 *6 *38 =4760 （KN ）工作坑采用一台油泵，顶镐台组成的顶力远大于设计顶力，故没有必要加第二组中继间。
三、中继间的构造中继间主要有壳体（钢板制）与千斤顶组成，千斤顶分布固定在壳体上，安装独立的电、油路系统，壳体（机身）结构强度应符合实际顶力的要求。
周边千斤顶分布应该下半部间距小，上半部间距大，中继间与前后管的连接缝不得大于、。
中继间设备拆装要方便。
长距离顶管施工中继间的分布范本
长距离顶管施工中继间的分布范本是在长距离顶管施工过程中，为了保证施工的顺利进行，需要在施工中设置中继间。
中继间是指在整个施工线路中，为了提供实时监测和管控，将一条长距离的顶管施工线路划分成若干个小段，并在每个小段的起点和终点设置中继间。
下面是一个分布范本的示例，用于描述如何在长距离顶管施工中设置中继间。
1. 施工线路划分首先，需要根据实际情况对整个施工线路进行划分，将其分成若干个小段。
划分的依据可以是施工的难度、地形条件、技术要求等因素。
每个小段的长度一般不宜过长，可以根据具体情况确定。
2. 中继间设置在每个小段的起点和终点位置设置中继间。
中继间一般包括监控室、操作室、仓库等设施，用于对施工进行实时监测和管控。
中继间的数量和布局要根据具体情况进行合理安排，保证其覆盖整个施工线路，并能够及时响应问题。
3. 中继设备安装在每个中继间内，需要安装相应的设备，包括监测设备、通讯设备、控制设备等。
这些设备可以用于监测施工过程中的各项参数，例如温度、压力、流量等，实现对施工过程的实时监测和控制。
4. 数据传输与处理在中继间之间需要建立联网通信系统，将各个中继间的数据进行传输。
可以使用有线通信或者无线通信，根据施工线路的具体情况选择合适的通信方式。
传输的数据包括监测数据、控制指令等。
5. 人员配置每个中继间都需要配置相应的人员，用于监控和管控施工过程。
人员包括工程师、技术人员、操作人员等。
他们需要负责监测每个中继间的设备运行情况，及时发现并解决问题。
6. 故障处理在施工过程中，难免会出现各种故障，例如设备故障、通信故障等。
中继间的人员需要及时响应并处理这些故障，确保施工的顺利进行。
以上就是关于长距离顶管施工中继间的分布范本的一种描述，希望对您有所帮助。
如果需要详细了解相关内容，请联系专业人员进行咨询。
浅谈长距离泥水平衡顶管中继间设置
浅谈长距离泥水平衡顶管中继间设置摘要：本文结合在南水北调配套工程建设中实例，详细介绍了泥水平衡顶管中继间设置计算过程，并通过现场施工，确定了计算结果的准确性，以供大家参考。
关键词：泥水平衡顶管，中继间设置计算一、工程概况根据设计图纸，10+240-10+525段285m管道工程采用泥水平衡顶管，管材均为DN1600JPCCP管，管道覆土深度为4-6m，管节长度为3m/节，管道壁厚17cm，管材允许最大顶力6000kN。
工程地质结构为砂性土均一结构。
建基面位于第⑦层（alplQ41）粉细砂层中，无地下水。
二、总顶力计算根据《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008第6.3.4条，顶进阻力计算公式：Fp=πDLfk+NF式中：Fp—顶进阻力（kN）；D—管道的外径，2.16m；f—管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/㎡），取8kN/㎡；L—管道顶进长度（m）；NF—顶管的迎面阻力。
NF=13.2×л×D×ND—顶管机外径（m），取2.2m；N—土的标准贯入指数，根据地质资料，粉细砂层标准贯入值的范围值为8～24，平均值为15击，取15击。
计算迎面阻力：NF=13.2*3.14*2.2*15=1368kN；顶管阻力：10+240-10+525段285m顶进阻力16832kN。
顶进阻力大于管材允许顶力6000kN，根据规范规定建议设置中继间。
三、中继间设置计算1．第一个中继间位置计算根据招标文件引用的规范《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）第6.3.2条规定：“计算施工顶力时，应综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。
施工最大顶力应大于顶进阻力，但不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力”。
第6.3.3条规定：“施工最大顶力有可能超过允许顶力时，应采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施”。
顶管中继间施工技术
顶管中继是一种在城市地下施工中常用的技术。
该技术主要用于将地下管线连接起来，实现城市基础设施的完善和扩展。
本文将详细介绍顶管中继间施工技术，包括其原理、施工过程、注意事项等内容。
1. 原理顶管中继间施工技术是一种通过钢管将两段管道连接起来的方法。
在顶管施工过程中，先在已有的管道两端各设置一个小孔，然后通过顶管机器将钢管插入小孔中，并将两端与原有管道进行连接。
通过这种方式，可以实现管道的延长和连接，从而满足城市基础设施建设和改造的需求。
2. 施工过程顶管中继间施工技术的具体步骤如下：2.1 准备工作：确定顶管施工的起点和终点，并进行现场勘察，确定施工方案和施工图纸。
2.2 设置小孔：根据设计要求，在两段管道的连接处设置小孔，确保能够顺利插入钢管。
2.3 钢管插入：使用顶管机器将钢管插入小孔，并通过旋转和推动的方式将钢管连接到原有管道上。
2.4 确认连接：在钢管插入到位之后，使用探测工具进行确认，确保钢管与原有管道之间的连接紧密可靠。
2.5 填充空隙：在钢管连接完成之后，需要利用填充材料填充钢管与原有管道之间的空隙，确保施工质量。
3. 注意事项在顶管中继间施工过程中，需要注意以下事项：3.1 安全施工：施工过程中，要注意安全措施的落实，确保工作人员的人身安全。
3.2 施工材料：选择优质的钢管和填充材料，确保施工质量和连接的可靠性。
3.3 施工设备：使用专业的顶管机器和探测工具，确保施工过程的顺利进行。
3.4 环境保护：施工过程中要注意环境保护，合理排放废弃物，减少对周边环境的影响。
总结：顶管中继间施工技术是一种连接地下管道的常用技术，在城市基础设施建设中起到了重要作用。
通过钢管的插入和连接，实现了管道的延长和扩展，满足了城市基础设施建设的需求。
在施工过程中，需要注意安全施工、优质材料和设备的选择，并关注环境保护的问题。
顶管中继间施工技术的应用将进一步促进城市基础设施建设的发展。
顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法(2)
顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法一、前言顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法是一种新型的隧道施工工法，通过远程智能集中控制技术，实现了长距离顶进施工过程的精确控制和监测。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法具有以下特点:1. 采用集中控制技术，实现了施工过程的智能化和自动化，减少了人工操作的风险和误差。
2. 可实现对施工参数的精确控制，提高了施工质量和效率。
3. 适用于长距离顶进施工，能够减少施工时间和成本。
4. 可远程监测施工过程，及时发现并处理问题，提高了施工的安全性和可靠性。
5. 工法灵活多样，适应不同隧道工程的需求。
三、适应范围顶管中继间远程智能集中控制长距离顶进施工工法适应于各类隧道工程，尤其是需要长距离顶进施工的工程，如城市地铁、高速公路、铁路、水利工程等。
四、工艺原理该工法通过远程智能集中控制技术实现对施工工法和实际工程之间的联系和控制。
主要采取以下技术措施：1. 利用传感器监测顶管中的变形、压力、位移等参数，并传输至集中控制系统。
2. 通过集中控制系统对顶管中的注浆、推进等操作进行远程控制，保证施工过程的准确性和稳定性。
3. 集中控制系统可对施工过程进行实时监测和数据记录，以便及时发现并解决问题。
五、施工工艺1. 准备工作：确定施工区域和顶管终点位置，搭建施工平台和设备。
2. 初次顶进：将顶管推进到一定距离后，进行初次顶进，采取适当的技术措施，确保施工的安全和稳定。
3. 远程集中控制：通过集中控制系统对顶管的推进、注浆等操作进行远程控制和监测。
4. 监测和调整：根据传感器监测到的数据，及时调整施工参数，确保施工质量。
5. 顶进终点处理：达到顶进终点后，对顶管进行处理，确保顶管的完整性和稳定性。
长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法
长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法一、前言长距离机械顶管中继间的分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法是一种用于地下管道施工中的技术方法，能够在长距离的管道中自动伸缩导轨，实现有效地推进机械顶管的施工过程。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 分步式自动伸缩导轨：通过分段制作导轨，可以适应不同长度的管道，提高施工效率；2. 自动伸缩：采用液压或机械设备，实现导轨的自动伸缩，减少人工操作和劳动强度；3. 精确定位：导轨能够准确地定位和支撑顶管机械，保证施工的准确性和稳定性；4. 高效推进：导轨的自动伸缩能够节省施工时间，提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于长距离机械顶管施工，特别是在复杂地质条件下的地下管道施工中，能够适应不同管道长度和需求。
四、工艺原理该工法通过分析施工工法与实际工程的联系，采取相应的技术措施，来实现长距离机械顶管的施工过程。
具体包括：1. 设计导轨长度和分段设计：根据具体工程需求，设计合适的导轨长度，并分段制作导轨，以适应不同长度的管道；2. 分步制作和安装导轨：按照分段导轨的设计，制作和安装导轨，并采取有效的连接方式，保证导轨的稳定和可靠性；3. 自动伸缩设备的安装和调试：根据工程要求，安装自动伸缩设备，通过液压或机械系统，实现导轨的自动伸缩功能；4. 导轨的定位和支撑：根据精确的设计和施工要求，将导轨准确地定位和支撑在地下管道的壁面或地基上。
五、施工工艺1. 基坑准备：在施工现场进行基坑的准备工作，包括土方开挖、支护等；2. 导轨制作和安装：根据设计要求，制作和安装分段导轨，并进行准确的定位和固定；3. 自动伸缩设备安装：将自动伸缩设备安装在导轨上，并进行调试和连接；4. 导轨的定位和支撑：根据设计要求，将导轨准确地定位和支撑在地下管道的壁面或地基上；5. 顶管机械推进：通过顶管机械推进，结合自动伸缩导轨的功能，逐步推进顶管的施工；6. 导轨回收和拆除：在顶管施工完成后，回收和拆除导轨。
顶管施工中中继间的设置及闭合措施
浅议顶管施工中中继间的设置及闭合措施【摘要】长距离顶管施工在我国市政工程的应用越来越广泛，上海青草沙原水南汇支线工程为二根钢管输水管线，沿线管线线路长且地下管线及穿越建筑物多，对顶管施工存在较大风险，长距离顶进应设置中继间，中继间的关键设置是分段克服摩阻力的一种施工技术，通过中继间将管道分段向前推进，使主千斤顶的顶力分散并使每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。
管道贯通后中继间被拆除, 对中继间闭合处容易造成管道运行的薄弱环节。
针对本工程钢管顶管中继间闭合可能出现的破坏情况提出了中继间的闭合措施, 以满足管道的正常使用需求。
本文结合顶管实际工程对顶管施工中中继间的设置及闭合措施进行探讨和阐述。
【关键词】中继间布置计算闭合措施中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1、中继间的工作原理在顶管施工中, 随着顶进长度的增加, 顶推力将不断增大, 过大的顶推力将导致管道或者后靠背的破坏, 甚至引起顶管工作井的破坏。
克服顶推力的技术主要包括触变泥浆减阻和中继间技术等。
中继间技术, 即在长距离顶管, 特别是超长距离顶管工程中, 将顶进管道分成若干个顶进区间, 并在每个区间设置一个中继间。
每个中继间由多个均匀分布的顶推油钢、特制钢外壳、前后两个特殊顶进管道及加劲环和密封件等组成, 如图1所示。
当所需要的顶推力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或后座装置所容许承受的最大荷载时, 则需在管道上安装中继间以协助主顶工作站的顶进作业。
在顶管的工具头开始顶进施工过程中, 先由中继间按先后次序将管道向前推进油缸行程到位后, 再由主顶工作站的主顶油缸推进最后一个区间管道；这样不断地重复伸缩顶进, 一直把管道从工作井顶到接收井。
图1钢顶管中继间2、中继间设计原则钢顶管中继间的设计与使用,结合对实际顶力的分析,提出了如下的设计原则: (1) 中继间设置的设计要考虑以下几个方面的因素:①首先考虑主千斤顶最大设计顶力,不能超过顶进油缸的总顶力；②考虑管节的允许抗压强度,最大顶力压强不能超过管节的允许抗压强度；③考虑后背墙的最大允许顶力,不能超过后背墙的允许顶力；④考虑一定的安全系数,为了防止遇到各种情况必须留有充分安全的余地。
长距离顶管施工中继间的分布
长距离顶管施工中继间的分布长距离顶管施工是一种用于建设地铁、隧道和管道等基础设施的方法。
在施工过程中，施工人员需要设立中继间，以确保施工的连续性和有效性。
中继间的分布影响着施工的进展和效果，因此需要合理规划和设计。
中继间的功能中继间是施工过程中必不可少的设施，它具有以下几个主要功能：1. 施工人员休息和休养的场所。
由于长距离顶管施工通常需要连续工作数天甚至数周，施工人员需要有适当的场所进行休息和休养，以保证工作效率和施工质量。
2. 施工设备和材料储备的场所。
中继间通常会设有存储区域，用于储备所需的施工设备和材料，以方便施工人员的使用和管理。
3. 工程指挥和信息交流的中心。
中继间通常设有办公区域，用于工程指挥和施工计划的制定。
此外，施工人员也可以在中继间之间进行信息交流和协作。
中继间的分布原则中继间的分布应根据具体的施工要求和条件来确定，但一般应满足以下几个基本原则：1. 合理均匀。
中继间的分布应尽量均匀，使施工人员可以在施工过程中方便地进入中继间，以获得充分的休息和休养时间。
2. 有效连接。
中继间的位置应与施工现场之间的距离适中，以便施工人员能够快速、方便地从施工现场进入中继间，并在需要时及时返回施工现场。
3. 环境安全。
中继间应远离施工区域内的危险物体和施工噪音，以确保施工人员的安全和健康。
4. 便于交通和供应。
中继间的位置应便于交通和供应，以便施工人员的进出和设备材料的供应和储备。
中继间的布置方法中继间的布置具体可以采用以下几种方法：1. 线形布置。
线形布置是指将中继间按照施工线路的顺序沿线布置，施工人员可以根据顺序依次进入中继间。
这种布置方法适用于较短距离的施工线路。
2. 组块布置。
组块布置是指将中继间分成若干个区块，每个区块内设置一个或多个中继间。
这种布置方法适用于较长距离的施工线路，可以减少施工人员的移动距离。
3. 网格布置。
网格布置是指将中继间按照网格状布置，每个中继间之间的距离基本相等。
中继间技术及其在顶管施工中的应用
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超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析
超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析第25卷第3期2008矩非开挖技术TrenchlessTechnologyV01.25.No.3June,2008超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析吴坚胡丽娟z(1.杭州市市政工程集团有限公司;2.浙江耀信工程造价咨询有限公司)摘要:考虑到超长距离顶管施工在我国市政工程的应用越来越广泛,本文详细介绍了在超长距离顶管施工中采用中继间这一关键技术的方法,并结合两个工程实例具体说明采用中继间的方法和成功经验,为我国的超长距离顶管施工技术提供指导.关键词:超长距离顶管,中继间,接力顶进1我国超长距离顶管技术的现状超长距离顶管是为了满足大口径管道穿越江河或地面构筑物,通向水域等需要,发展起来的一项敷设管道的新技术.从1987年我国完成第一根超长距离顶管以来,超长距离顶管施工技术在工程实践中得到了广泛的应用.现将已完成的我国超长距离项管工程简要介绍于表1.通过这些年来的研究和工程实践,我国的超长距离顶管施工技术得到了很大的发展.顶进设备基本上与世界先进水平同步,施工技术也有了很大的提高与进步.超长距离顶管技术的发展,同时也带动了整个顶管技术的提高,特别是在沿海一带,顶管施工已被广泛应用.超长距离顶管施工技术的发展主要表现在如下几个方面:1)工具管形式多样化,性能更加完善;2)新型中继间的应用;3)超长距离混凝土顶管的快速发展;4)高压供电的采用;5)长距离泥水输送技术;6)曲线顶管测量技术等.其中,采用中继间接力顶进是一项重要的技术措施.一般顶管中,中继问使用的数量很少,控制简单,对其性能也没有特别的要求.而在长距离顶进中,中继间的数量少则七八个,多则近二十个,这就需要简单实用的办法对这么多的中继间进行操作控制,同时,由于中继间的使用频率很高,需要中继间具有良好的密封性能.下面对超长距离顶管施工中的中继间技术进行详细分析.2中继间接力顶进技术在超长距离顶管施工中,为增加顶进距离,可以采用的措施有许多,如提高混凝土的抗压强度,采用玻璃纤维管或钢管;减小管壁与土的摩擦阻力,如采用注浆减摩.但是,上述这些措施往往难以满足长距离推进的要求,而中继间技术的出现为超长距离顶管施工提供了可能.2.1中继间的型式中继间,有的也称作中继站或中继环.中继间的结构主要由壳体,油缸,密封件等部件组成.中继问的供油方式一般是在中继间附近安装一台中继间油泵.在顶进过程中,中继间安装在管道中的某个部位,把管道分为若干个顶进区间.顶进时,先由若干个中继间按先后顺序把管道顶进一段距离,然后由主顶装置顶进最后一个区间的管道,这样不断重复,直到整条管道贯通.管道贯通后,需按先后顺序拆除中继间内部的油缸,然后按设计要求对中继问部位进行处理.中继间的型式与顶进采用的管材,管节的接头型式,密封要求等有关,一般是根据工程的具体情况,采用与之相匹配的中继间型式.在超长距离顶管中,选择中继间的型式时,要结合超长距离顶管的特殊性和复杂性,充分考虑中继间的耐磨性和密封性能,确保在施工过程中能够稳第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析37 表1超长距离顶管工程实例工程名称工程地点顶(m)管径(m)工具管形式管弑中继间数量深圳市污水排海深圳市1O532.2O华侨戏陵2.64气压反铲钢筋砼1O星火开发区上海市15111.6O网格水力钢筋砼2O排放管1.94机械化奉贤污水排海上海市18561.65小刀盘土工程2.OO压平衡钢筋砼14嘉兴污水排海嘉兴市2O6O2.OO工程2.40泥水平衡钢筋砼8上海南市水厂上海市112O3.OO网格水力钢管14过江顶管工程机械化汕头市自来水网格水力厂过海输水顶汕头市11402.OO钢管1O管工程机械化厦门污水排海网格水力顶管工程厦门市1O5O1.8O钢管11机械化深圳妈湾污水深圳市16O92.40网格水力钢管32排海顶管工程机械化上海上游弓J水工程中的陇西上海市129O2.2O钢管1O支线顶管上海市上游引水工程中的长上海市17433.5O钢管18桥支线顶管定,安全,可靠地运行.2.2中继间的布置中继间的布置除了要与经理论计算出的顶力相配外,还要充分考虑到工程的实际情况.一般情况下,第一只中继间应放在比较靠前的位置,当总的推力达到中继间总推力的40%~60%时,就应安放第一只中继间,这主要是考虑到在顶进过程中,工具管正面的阻力会因土质条件的变化而发生较大的变化. 第一只中继间以后,每当推力达到中继间总推力的70%~80%时,就应安放下一只中继间.中继间的布置除了通过计算外,还要结合顶进施工时的具体情况进行分析调整.一2.3中继间的运行中继间的运行可分为联动控制(自动控制)和手动控制.联动控制是指中继间按照设定的程序自动运行,而手动控制是由人工操作的.在长距离顶管施工中,为了确保万无一失,联动控制(自动控制)和手动控制两种方式是同时设置的,且两种方式之间是可以相互转换的,在顶进过程中可以根据实际情况采取相应的运行方式.在长距离顶管中,采用的中继间较多,为了提高顶进效率,要对中继间采用编组运行,通常可采用几个中继间为一组,如采用三只中继间一组,则编组顶进的程序是:首先顶进第一只中继间,顶至行程时停止;然后依次顶进第二只中继间和第三只中继间顶进,每一只顶至行程时停止再开始顶同组的另一只. 当第三只中继间顶进结束后,开启第四只中继间顶进,这时第一只中继间也可同时开始顶进.编组方法应根据使用中继间的数量和位置进行调整.2.4中继间的防渗超长距离顶管顶进距离要超过千米,布置在前面的中继间,来回动作达一万次,这对任何性能的密封圈来说都是很难达到不被磨损,也就无法保证中继间在使用过程中不会渗漏,而中继间的渗漏与工程能否成功息息相关.因此对超长距离顶管来说选择一种性能优越的中继间是十分重要的.组合密封中继环是在综合钢管顶管中继环和混凝土顶管中继环的优点基础上设计而成的,其最显38非开挖技术Trencl~essTechnology2008正着的特点是密封装置与管道是组合而成的,既可以安装一道,也可以安装多道.该密封装置既可以用于钢管顶管,又可以用于混凝土顶管,其特点是密封圈磨损后可以在常压下方便地更换,目前该装置己通过25~27m高水头下的施工实践.3工程实例一3.1工程概况~2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分.正常排放管总长2060m,管道内径q~2OOOmm,从高位井向大堤外顶进,埋深9.30~21.81m,出洞口管内底标高一20.23m,前1747.5m为下坡(一2.5‰)顶进,最后302.5m为平坡顶进,终点管内底标高-24.60m.顶进施工采用"F—B"型钢承口式钢筋砼管,楔形橡胶圈接口,多层胶合板衬垫.3.2地质资料顶进轴线上方覆土为粉土层;淤泥质粉质粘土,局部夹少量薄层粉土;粉质粘土.地质资料剖面图如图1所示.3.3中继间应用正常排放管总长2060m,在出洞后的150m~200m范围内顶进断面主要为④层砂质粉土夹粉砂, 随后的顶进主要在⑤层淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土中进行.因土层变化较大,顶进阻力在各土层中不同,考虑到长距离顶管的特殊性并结合以往同类工程的施工经验,原施工组织设计中拟布置14只中继间进行接力顶进.中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式结2+7f32+3.8O—-7.85——一—一———Z高位井正常捧放蕾,;;蔫星窿—一一———25.55fl獭话诒—Z豳表2中继间位置中继位置(管节间距累计距问后)(//I)离(//I)110303024296186385129255416524049552502557506330240990741525512458495240148595802551740主顶3102050构,偏转角=±2.,端部结构形式与所选用的管节形式相同,外形几何尺寸与管节基本相同.在铰接处设置二道可径向调节密封间隙的密封装置,确保顶进时不漏浆,并在承插处设置可以压注润滑脂的油嘴,以减少顶进时密封圈的磨损.中继间的铰接处设置4只注浆孔,顶进时可以进行注浆,减小顶进阻力.顶进至194.1米时,根据顶进施工所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力介于0.2～0.3t/m2,是比较小的.根据计算结果,并结合以往的施工经验,对中继间的位置做出了适当调整,以减少中继间的投入,并能确保顶进的顺利进行.由于第1,第2号中继问已经放置,第3号中继间位置也已确定(因电缆等的长度已定),因而中继问布置从第4只开始调整.调整后,正常排放管共设置九只中继景壤土淤泥质糟质粘土粉土淤泥质粘土砂质粉土夹粉砂粘质粉土粘土一粉质粘土粘质粉土夹粉质帖士阿1顶进沿线地质剖而罔间,具体布置位置见表2.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第9号中继间后计入调整.顶进至1102.3米时,根据顶进施工至今所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力为0.05t/m左右,波动过程中基本不超过0.1t/m.此时中继间布置了五只.经计算并结合顶进施工的工艺要求,又对中继间的位置做出了调整.因第1至第5号中继间已经放置,因而中继问布置从第6只开始调整.调整后,正常排放管共设置八只中继第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析39表3中继间位置中继位置(管节间距累计距间后)(m)离(m)11030302429612638512925541652404955250255750637236611167472300141685572551671主顶3792050问,具体布置位置见表3.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第8号中继问后计人调整.由于先后两次根据实际情况调整了原来的中继间布置,最终只设置了8只中继间,节约了大量的资金,也减少了后期处理工作.4工程实例二4.1工程概况奉贤污水南排是奉贤县政府为保护地面水质,改善投资环境而建设的重大市政基础设施工程.北起奉浦工业开发区,南至杭州湾,总管全长24km,沿途设6座泵站.出海管段工程包括高位井一座,平面尺寸11.4m~8.6m,高28.8m,采用沉井法施工;污水放流管一根,全长1856m,采用顶管施工一次连续顶进到位;污水放流管端部200m内设14根排海扩散竖管,采用垂直顶升法自管内顶出海底.4.2中继间接力顶进由于本次顶进距离长达1856m,而且管节结构最大允许顶力为6000KN,因此仅靠主顶顶力是无法顶进到终点的.必须设置一定数量的中继间,采取逐段接力顶进.当顶进总推力达到中继顶总推力的70%-80%时,就应设置一只中继问.本次超长距离顶管中继顶结构,采用二段一铰可伸缩的套筒承插式钢构件.在铰接处设置二道可更换可径向调节密封间隙的密封装置,并设置4只可以压注1号锂基润滑油脂的油嘴,以减轻顶进时密封圈的摩损.还设置有4只注浆孔,顶进时可进行注浆,以减小顶进阻力.结合本工程的特殊情况研制了一种新型的中继间,用于接力顶进.这种中继间采用双道可调节橡胶密封圈进行密封,其中有一道密封圈是可更换的,密封圈内圈有环向压板将密封圈压紧,每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量,如果密封效果不好,通过压紧压板可以改善密封状况.两道密封圈中有一道事先是压紧的,另一道的压板则是放松的,留作备用,若一道密封圈损坏,就使用另一道.顶进使用的砼管节允许使用顶力600t,中继间的装备顶力为800t.中继间长为1.5m,最大顶速可达5cm/min,每次顶进的长度为30cm.根据理论计算并结合顶进的工艺要求,本次顶进一共布置了十一只中继间.中继问布置见图2所示.在实际施工时,由于侧向摩阻力比理论值要小很多,只使用了第七和第十两只中继间进行接力顶进.因预想采用的中继问较多,故对中继间采用顺序编组,编组的方法是:每三只中继间一组,第一至第三只中继间为第一组,第四至第六只中继间为第二组.编组顶进的程序是:第一只中继间顶进,顶至行程时停止;第二,三只中继问依次顶至行程时停止.第一顶进结束后,开启第二组中继间顶进,同时第一只中继问也可同时开始顶进.原设计所有的中继间是通过联动装置控制的,按设定的程序自动运行,施工时如有特殊情况,也可改为手动控制,由人工操作.通过本工程的应用,在中继间的设置和运用上有两点值得总结.一是减阻泥浆效果的好坏和轴线控制的好坏直接影响中继间的布置,减阻效果好和图2中继间布置图非开挖技术TrencldessTechnology2008年轴线控制得好,则相邻中继间之间距离可以适当增大;反之则可能要减小.二是当顶进管道的覆土深度较大时,按理论计算出的顶进管壁摩阻力比实际值偏大,因此在覆土深度较深的顶进施工中,摩阻力的计算应采用更接近实际的计算方法.4结论及建议1)中继间的布置是长距离顶进施工中的难点,布置数量应周密考虑,中继间设置过多会造成不必要的浪费,布置过少则无法满足顶进需要.2)对中继间采取合理编组在是中继间技术运用中的一个重要技术手段,编组方法除应采取合适的土压力计算公式计算顶进时的摩阻力外还应考虑具体工程的实际情况.3)在具体工程中应及时利用前面组顶进的摩阻力数据来调整中继间的布置及编组,使中继间的设置最合理和经济.4)现在采用接力顶进的中继间,一次顶进距离只有20~25cm,这极大地制约了顶进施工的速度,研制并使用长行程的中继间可以有效地解决超长距离顶进施工的速度问题.如果中继间的有效行程由25cm提高到100cm,则接力顶进时中继间运行次数则降为四分之一,效率的提高是明显的.参考文献:…高乃熙,张小珠.顶管技术.北京:中国建筑工业出版社1984.f2J余彬泉,陈传灿.顶管施工技术.北京:人民交通出版社1998.[3】南野九辉.《推进工法设计及施工》,日本森北出版社, 1981。
中继间在长距离顶管中的应用探讨[权威资料]
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中继间在长距离顶管中的应用探讨[权威资料] 中继间在长距离顶管中的应用探讨摘要:通过工程实例针对中继间设计中偏于保守的情况，从经济和技术的角度提出中继间的布置原则，为更长距离或更大口径的顶管施工积累了经验。
关键词:顶管;中继间近年来，随着城市的不断繁荣和发展，顶管技术朝着大管径、长距离的施工方向发展。
特别是在繁华大都市的市政建设项目中，长距离地下顶管技术以其独有的优势被广泛地应用。
然而由于我国土质多为亚粘土、沙性土，顶进中摩阻系数大而使顶进长度受到限制。
中继间是长距离和超长距离顶管施工的关键设置，它是分段克服摩阻力的一种施工技术。
某市安全供水高速通道工程是为了提高自来水应急状态下南北联网的输水和蓄水能力，确保城市供水安全，铺设管径Φ2400供水管网2450米，管材规格主要采用顶管为C50 钢筋混凝土管，内径2.4m，壁厚0.24m，外径2.88m。
本工程采用机械顶管施工。
同时考虑到顶管顶进口径较大距离也较长，因此施工中采用了中继间等技术措施，确保顶管施工的顺利进行。
1 工程地质概况根据勘察资料分析表明，顶管场地工程地质条件从上至下依次为杂填土、素填土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、淤泥质粉质粘土、含卵砾石粉细砂、粉质粘土、含卵砾石粉质粘土、全风化粉砂质泥岩、强风化粉砂质泥岩及中风化粉砂质泥岩。
根据地质报告，本工程管道基础位于粉土夹粉砂或粉砂中，由于粉土、粉砂的阻力较大，含水丰富，在顶管施工时应注意控制标高，并采取井点降水法降低水位。
2 工作原理中继间又称中继站或中继环是一个成环形布置的由许多短行程千斤顶组成的移动式顶推站。
工作时按先后次序逐个启动，首先借助最前面的中继间，将其前方的管路向前顶出一个中继间顶程，此时后面的中继间和工作井内的主千斤顶保持不动，形成后座。
然后最前面的中继间排放油压，将液压系统转换为自由回程状态。
接着后面的中继间或主千斤顶向前顶进将第一中继间的油缸缩回，前面的管段不动。
重复同样的动作，直到最后再由主顶油缸把最后一段管路推顶上去，同样的过程继续重复直到整段管节全部推顶完成。
长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法(2)
长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法一、前言长距离机械顶管中继间分步式自动伸缩导轨制作安装施工工法是一种用于地下管道铺设中的施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点该工法使用自动伸缩导轨，能够在施工过程中实现导轨的分步安装，从而减少施工现场的占地面积，提高施工效率。
同时，该工法使用机械顶管技术，能够在不破坏地表的情况下完成地下管道的铺设。
三、适应范围该工法适用于长距离地下管道的铺设，特别是在有限的工地空间或有限的土地使用权益条件下进行施工的项目。
该工法适用于各种材质的管道，如水泥管、塑料管、钢管等。
四、工艺原理该工法的工艺原理是在施工过程中通过自动伸缩导轨进行分步安装，将管道安装到目标位置。
工法通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段将进行详细的描述，包括导轨安装、管道铺设、伸缩导轨的调整与固定等。
这些描述将让读者了解施工过程中的每一个细节。
六、劳动组织在施工过程中，必须合理组织劳动力，对施工人员进行培训，确保施工工作的顺利进行。
本文将详细介绍劳动组织方面的考虑。
七、机具设备详细介绍该工法所需的机具设备，包括自动伸缩导轨、机械顶管设备、土方机械等，以便读者了解这些机具设备的特点、性能和使用方法。
八、质量控制质量控制是施工工程的关键环节之一，本文将对施工质量控制的方法和措施进行详细介绍，以确保施工过程中的质量达到设计要求。
九、安全措施在施工中，安全是首要考虑的因素，本文将介绍施工中需要注意的安全事项，特别是对施工工法的安全要求，让读者清楚地了解施工中的危险因素和安全措施。
十、经济技术分析对该工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，以便读者进行评估和比较。
大口径超长距离顶管施工中继间设置计算要点
大口径超长距离顶管施工中继间设置计算要点阜阳市供水总公司阜阳市三水厂建设供水规模为40万m3/d，水源水为淮河干流地表水，取水泵站设在阜南县郜台乡曹台村淮堤背水侧，原水管道设计为两根DN1800钢管，输水规模为40万m3/d，沿线穿越淮堤、濛堤、北副坝三处堤坝，穿越退洪通道、濛河、运河三处河道，以及铁路、高速公路、国省干道等，其中穿越濛河段受河道治理、航道等级升级等因素制约，一次管道顶进长度约800米，最大埋设深度约16米。
一、工程概况和设计方案简介项目位于阜南县郜台乡濛洼蓄洪区，处于农田及河道内，周围无建（构）筑物。
地址勘察显示此处微地貌单元属河漫滩，根据钻探揭露场地土层分为5层：高压缩性素填土、均一性差、平均厚1.01米、层底高程平均21.17米；高压缩性粉质粘土、厚5.80米、层底平均15.37米；中压缩性粉砂夹粉土、平均厚3.74米，层底高程平均11.56米；中压缩性粉质粘土、平均厚5.16米、层底高程平均6.25米；中偏低压缩性粉砂夹粉土，本次勘察未揭穿此层，最大探明厚度9.00米，至高程-2.90米。
勘察期间测得钻孔中稳定水位21.68～21.77米，平均21.73米，水位埋深0.40～0.50米。
三、中继间设置计算主要施工技术参数的确定：推顶力不仅受设备的制约，而且受工作井后靠土体稳定的允许反力和管材轴向允许承压力的限制，因此顶管施工中允许推顶力受诸多因素中的最小允许承载力来决定；顶管中继间的设置与顶管允许推顶力有关。
管道的顶进总阻力，由掘进机的正面阻力和管道外壁的摩阻力组成。
1、管道的顶进总阻力公式R=π×D2/4×Pt+π×f×D×L其中：D---管道的外径，D=1.820mPt---机头底部以上1/3×D处的被动土压力（KN/㎡）Pt=γ×（H+2/3×D）×tg2（45°+φ/2）γ---土的天然容重H---管顶土层厚度φ---土的内摩擦角f---管壁四周的平均摩阻力系数，因注浆和管外壁打蜡减摩，f=5KN/㎡L---管道的入土长度（m）取值D=1.820m；L=792m；φ=25o；f=5KN/m2；H=8.7m；γ=18.9KN/m3Pt=γ×（H+2/3×D）×tg2（45°+φ/2）=250.5KN/㎡则R=π×D2/4×Pt+π×f×D×L=23555.8KN2、钢管顶管传力面允许最大顶力Fds=ф1×ф3×ф4×fs×Ap/rQd式中：Fds---钢管管道允许顶力设计值（KN）；ф1---钢材受压强度折减系数，可取1.00；ф3---钢材脆性系数，可取1.00；ф4---钢管顶管稳定系数，可取0.36：当顶进长度<300m时，穿越土层有比较均匀时，可取0.45，本次取0.36；rQd---顶力分项系数，可取1.3；fs---钢材受压强度设计值（N/mm2）235 N/mm2Ap---管道的最小有效传力面积（mm2），计算得114296mm2（DN1800，壁厚20mm）由上式可计算得钢管顶管传力面允许最大顶力为：Fds?=7438KN/M23、中继间安放位置和需要数量的计算顶管施工中，顶管中继间位置的设置与顶管允许推顶力有关。
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超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析第25卷第3期2008矩非开挖技术TrenchlessTechnology V01.25.No.3June,2008超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析吴坚胡丽娟z(1.杭州市市政工程集团有限公司;2.浙江耀信工程造价咨询有限公司)摘要:考虑到超长距离顶管施工在我国市政工程的应用越来越广泛,本文详细介绍了在超长距离顶管施工中采用中继间这一关键技术的方法,并结合两个工程实例具体说明采用中继间的方法和成功经验,为我国的超长距离顶管施工技术提供指导.关键词:超长距离顶管,中继间,接力顶进1我国超长距离顶管技术的现状超长距离顶管是为了满足大口径管道穿越江河或地面构筑物,通向水域等需要,发展起来的一项敷设管道的新技术.从1987年我国完成第一根超长距离顶管以来,超长距离顶管施工技术在工程实践中得到了广泛的应用.现将已完成的我国超长距离项管工程简要介绍于表1.通过这些年来的研究和工程实践,我国的超长距离顶管施工技术得到了很大的发展.顶进设备基本上与世界先进水平同步,施工技术也有了很大的提高与进步.超长距离顶管技术的发展,同时也带动了整个顶管技术的提高,特别是在沿海一带,顶管施工已被广泛应用.超长距离顶管施工技术的发展主要表现在如下几个方面:1)工具管形式多样化,性能更加完善;2)新型中继间的应用;3)超长距离混凝土顶管的快速发展;4)高压供电的采用;5)长距离泥水输送技术;6)曲线顶管测量技术等.其中,采用中继间接力顶进是一项重要的技术措施.一般顶管中,中继问使用的数量很少,控制简单,对其性能也没有特别的要求.而在长距离顶进中,中继间的数量少则七八个,多则近二十个,这就需要简单实用的办法对这么多的中继间进行操作控制,同时,由于中继间的使用频率很高,需要中继间具有良好的密封性能.下面对超长距离顶管施工中的中继间技术进行详细分析.2中继间接力顶进技术在超长距离顶管施工中,为增加顶进距离,可以采用的措施有许多,如提高混凝土的抗压强度,采用玻璃纤维管或钢管;减小管壁与土的摩擦阻力,如采用注浆减摩.但是,上述这些措施往往难以满足长距离推进的要求,而中继间技术的出现为超长距离顶管施工提供了可能.2.1中继间的型式中继间,有的也称作中继站或中继环.中继间的结构主要由壳体,油缸,密封件等部件组成.中继问的供油方式一般是在中继间附近安装一台中继间油泵.在顶进过程中,中继间安装在管道中的某个部位,把管道分为若干个顶进区间.顶进时,先由若干个中继间按先后顺序把管道顶进一段距离,然后由主顶装置顶进最后一个区间的管道,这样不断重复, 直到整条管道贯通.管道贯通后,需按先后顺序拆除中继间内部的油缸,然后按设计要求对中继问部位进行处理.中继间的型式与顶进采用的管材,管节的接头型式,密封要求等有关,一般是根据工程的具体情况,采用与之相匹配的中继间型式.在超长距离顶管中,选择中继间的型式时,要结合超长距离顶管的特殊性和复杂性,充分考虑中继间的耐磨性和密封性能,确保在施工过程中能够稳第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析37 表1超长距离顶管工程实例工程名称工程地点顶(m)管径(m)工具管形式管弑中继间数量深圳市污水排海深圳市1O532.2O 华侨戏陵2.64气压反铲钢筋砼1O星火开发区上海市15111.6O网格水力钢筋砼2O 排放管1.94机械化奉贤污水排海上海市18561.65小刀盘土工程2.OO压平衡钢筋砼14嘉兴污水排海嘉兴市2O6O2.OO 工程2.40泥水平衡钢筋砼8上海南市水厂上海市112O3.OO网格水力钢管14过江顶管工程机械化汕头市自来水网格水力厂过海输水顶汕头市11402.OO钢管1O 管工程机械化厦门污水排海网格水力顶管工程厦门市1O5O1.8O钢管11机械化深圳妈湾污水深圳市16O92.40网格水力钢管32排海顶管工程机械化上海上游弓J水工程中的陇西上海市129O2.2O钢管1O 支线顶管上海市上游引水工程中的长上海市17433.5O钢管18 桥支线顶管定,安全,可靠地运行.2.2中继间的布置中继间的布置除了要与经理论计算出的顶力相配外,还要充分考虑到工程的实际情况.一般情况下,第一只中继间应放在比较靠前的位置,当总的推力达到中继间总推力的40%~60%时,就应安放第一只中继间,这主要是考虑到在顶进过程中,工具管正面的阻力会因土质条件的变化而发生较大的变化. 第一只中继间以后,每当推力达到中继间总推力的 70%~80%时,就应安放下一只中继间.中继间的布置除了通过计算外,还要结合顶进施工时的具体情况进行分析调整.一2.3中继间的运行中继间的运行可分为联动控制(自动控制)和手动控制.联动控制是指中继间按照设定的程序自动运行,而手动控制是由人工操作的.在长距离顶管施工中,为了确保万无一失,联动控制(自动控制)和手动控制两种方式是同时设置的,且两种方式之间是可以相互转换的,在顶进过程中可以根据实际情况采取相应的运行方式.在长距离顶管中,采用的中继间较多,为了提高顶进效率,要对中继间采用编组运行,通常可采用几个中继间为一组,如采用三只中继间一组,则编组顶进的程序是:首先顶进第一只中继间,顶至行程时停止;然后依次顶进第二只中继间和第三只中继间顶进,每一只顶至行程时停止再开始顶同组的另一只. 当第三只中继间顶进结束后,开启第四只中继间顶进,这时第一只中继间也可同时开始顶进.编组方法应根据使用中继间的数量和位置进行调整. 2.4中继间的防渗超长距离顶管顶进距离要超过千米,布置在前面的中继间,来回动作达一万次,这对任何性能的密封圈来说都是很难达到不被磨损,也就无法保证中继间在使用过程中不会渗漏,而中继间的渗漏与工程能否成功息息相关.因此对超长距离顶管来说选择一种性能优越的中继间是十分重要的. 组合密封中继环是在综合钢管顶管中继环和混凝土顶管中继环的优点基础上设计而成的,其最显38非开挖技术Trencl~essTechnology2008正着的特点是密封装置与管道是组合而成的,既可以安装一道,也可以安装多道.该密封装置既可以用于钢管顶管,又可以用于混凝土顶管,其特点是密封圈磨损后可以在常压下方便地更换,目前该装置己通过25~27m高水头下的施工实践.3工程实例一3.1工程概况~2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分.正常排放管总长2060m,管道内径q~2OOOmm,从高位井向大堤外顶进,埋深 9.30~21.81m,出洞口管内底标高一20.23m,前 1747.5m为下坡(一2.5‰)顶进,最后302.5m为平坡顶进,终点管内底标高-24.60m.顶进施工采用"F— B"型钢承口式钢筋砼管,楔形橡胶圈接口,多层胶合板衬垫.3.2地质资料顶进轴线上方覆土为粉土层;淤泥质粉质粘土, 局部夹少量薄层粉土;粉质粘土.地质资料剖面图如图1所示.3.3中继间应用正常排放管总长2060m,在出洞后的150m~ 200m范围内顶进断面主要为?层砂质粉土夹粉砂, 随后的顶进主要在?层淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土中进行.因土层变化较大,顶进阻力在各土层中不同,考虑到长距离顶管的特殊性并结合以往同类工程的施工经验,原施工组织设计中拟布置14只中继间进行接力顶进.中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式结 2+7f32+3.8O—-7.85——一—一———Z高位井正常捧放蕾,;;蔫星窿—一一———25.55fl獭话诒—Z豳表2中继间位置中继位置(管节间距累计距问后)(//I)离(//I)110303024296186385129255416524049552502557506330240990741525512458495240148595802551740主顶3102050构,偏转角=?2.,端部结构形式与所选用的管节形式相同,外形几何尺寸与管节基本相同.在铰接处设置二道可径向调节密封间隙的密封装置,确保顶进时不漏浆,并在承插处设置可以压注润滑脂的油嘴,以减少顶进时密封圈的磨损.中继间的铰接处设置4只注浆孔,顶进时可以进行注浆,减小顶进阻力.顶进至194.1米时,根据顶进施工所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力介于0.2, 0.3t/m2,是比较小的.根据计算结果,并结合以往的施工经验,对中继间的位置做出了适当调整,以减少中继间的投入,并能确保顶进的顺利进行. 由于第1,第2号中继问已经放置,第3号中继间位置也已确定(因电缆等的长度已定),因而中继问布置从第4只开始调整.调整后,正常排放管共设置九只中继景壤土淤泥质糟质粘土粉土淤泥质粘土砂质粉土夹粉砂粘质粉土粘土一粉质粘土粘质粉土夹粉质帖士阿1顶进沿线地质剖而罔间,具体布置位置见表2.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第9号中继间后计入调整.顶进至1102.3米时,根据顶进施工至今所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力为0.05t/m左右,波动过程中基本不超过0.1t/m.此时中继间布置了五只. 经计算并结合顶进施工的工艺要求,又对中继间的位置做出了调整.因第1至第5 号中继间已经放置,因而中继问布置从第6 只开始调整.调整后,正常排放管共设置八只中继第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析39 表3中继间位置中继位置(管节间距累计距间后)(m)离(m)11030302429612638512925541652404955250255750637236611167472300141685572551671主顶3792050问,具体布置位置见表3.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第8号中继问后计人调整.由于先后两次根据实际情况调整了原来的中继间布置,最终只设置了8只中继间,节约了大量的资金,也减少了后期处理工作.4工程实例二4.1工程概况奉贤污水南排是奉贤县政府为保护地面水质, 改善投资环境而建设的重大市政基础设施工程.北起奉浦工业开发区,南至杭州湾,总管全长24km,沿途设6座泵站.出海管段工程包括高位井一座,平面尺寸11.4m~8.6m,高28.8m,采用沉井法施工;污水放流管一根,全长1856m,采用顶管施工一次连续顶进到位;污水放流管端部200m内设14根排海扩散竖管,采用垂直顶升法自管内顶出海底. 4.2中继间接力顶进由于本次顶进距离长达1856m,而且管节结构最大允许顶力为6000KN,因此仅靠主顶顶力是无法顶进到终点的.必须设置一定数量的中继间,采取逐段接力顶进.当顶进总推力达到中继顶总推力的 70%-80%时,就应设置一只中继问.本次超长距离顶管中继顶结构,采用二段一铰可伸缩的套筒承插式钢构件.在铰接处设置二道可更换可径向调节密封间隙的密封装置,并设置4只可以压注1号锂基润滑油脂的油嘴,以减轻顶进时密封圈的摩损.还设置有4只注浆孔,顶进时可进行注浆,以减小顶进阻力.结合本工程的特殊情况研制了一种新型的中继间,用于接力顶进.这种中继间采用双道可调节橡胶密封圈进行密封,其中有一道密封圈是可更换的,密封圈内圈有环向压板将密封圈压紧,每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量,如果密封效果不好,通过压紧压板可以改善密封状况.两道密封圈中有一道事先是压紧的,另一道的压板则是放松的,留作备用,若一道密封圈损坏,就使用另一道. 顶进使用的砼管节允许使用顶力600t,中继间的装备顶力为800t.中继间长为1.5m,最大顶速可达5cm/min,每次顶进的长度为30cm. 根据理论计算并结合顶进的工艺要求,本次顶进一共布置了十一只中继间.中继问布置见图2所示.在实际施工时,由于侧向摩阻力比理论值要小很多,只使用了第七和第十两只中继间进行接力顶进.因预想采用的中继问较多,故对中继间采用顺序编组,编组的方法是:每三只中继间一组,第一至第三只中继间为第一组,第四至第六只中继间为第二组.编组顶进的程序是:第一只中继间顶进,顶至行程时停止;第二,三只中继问依次顶至行程时停止.第一顶进结束后,开启第二组中继间顶进,同时第一只中继问也可同时开始顶进.原设计所有的中继间是通过联动装置控制的,按设定的程序自动运行,施工时如有特殊情况,也可改为手动控制,由人工操作.通过本工程的应用,在中继间的设置和运用上有两点值得总结.一是减阻泥浆效果的好坏和轴线控制的好坏直接影响中继间的布置,减阻效果好和图2中继间布置图非开挖技术TrencldessTechnology2008年轴线控制得好,则相邻中继间之间距离可以适当增大;反之则可能要减小.二是当顶进管道的覆土深度较大时,按理论计算出的顶进管壁摩阻力比实际值偏大,因此在覆土深度较深的顶进施工中,摩阻力的计算应采用更接近实际的计算方法.4结论及建议1)中继间的布置是长距离顶进施工中的难点, 布置数量应周密考虑,中继间设置过多会造成不必要的浪费,布置过少则无法满足顶进需要. 2)对中继间采取合理编组在是中继间技术运用中的一个重要技术手段,编组方法除应采取合适的土压力计算公式计算顶进时的摩阻力外还应考虑具体工程的实际情况.3)在具体工程中应及时利用前面组顶进的摩阻力数据来调整中继间的布置及编组,使中继间的设置最合理和经济.4)现在采用接力顶进的中继间,一次顶进距离只有20~25cm,这极大地制约了顶进施工的速度,研制并使用长行程的中继间可以有效地解决超长距离顶进施工的速度问题.如果中继间的有效行程由 25cm提高到100cm,则接力顶进时中继间运行次数则降为四分之一,效率的提高是明显的.参考文献:…高乃熙,张小珠.顶管技术.北京:中国建筑工业出版社 1984.f2J余彬泉,陈传灿.顶管施工技术.北京:人民交通出版社 1998.[3】南野九辉.《推进工法设计及施工》,日本森北出版社, 1981。