顶管施工详解PPT幻灯片课件

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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
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送水、排泥泵
顶 管 配 套 设 备
泥浆沉淀池
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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。
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挤压切土法
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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。
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
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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
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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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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。
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管节顶进与接口
• 管节接口
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盾构施工
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一.盾构施工组成
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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。
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
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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。
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
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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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
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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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。
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。泥浆套有助于土壤的稳定。
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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。
• 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。
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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。
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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。