顶管施工ppt课件

按管材分：钢筋混凝土顶管、钢管顶管、以及其他管材的顶 管。
按顶进管子轨迹的曲直分：直顶管线施工顶管和曲线顶管。
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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
顶管施工
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顶管施工
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顶管施工的优点
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按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微 型顶管四种。大口径多指Ф2m以上的顶管，人可以在其中 直立行走。中口径顶管的管径多为1.2～1.8m，人在其中 需弯腰行走，大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为 500～1000mm，人只能在其中爬行，有时甚至爬行都比 较困难。微型顶管的直径通常在400mm以下，最小的只有 75mm。
要求：土质较好，管道的 管径不应小于1000mm。
人工挖土法
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出土车
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顶 管 配 套 设 备
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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。
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顶进工作井内布置图 1-管节；2-洞口止水系统；3-环形顶铁；4-弧形顶铁；5-顶进导轨；6-主顶油缸；
7-主顶油缸架；8-测量系统；9-后靠背；10-后座墙；11-井壁
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• （1）管节一般为钢筋混凝土管节或钢管节。
• （2）后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部 土体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。它的构造会 因工作坑的构筑方式不同而不同。在沉井工作坑中，后座 墙一般就是工作井的后方井壁。在钢板桩工作坑中，必须 在工作坑内的后方与钢板桩之间挠筑一座与工作坑宽度相 等的、厚度为0.5~1.0m的、其下部最好能插入到工作井底 板以下0.5～1.0m的钢筋混凝土墙，目的是使推力的反力 能比较均匀地作用到土体中去。还要注意的一点是后座墙 的平面一定要与顶进轴线垂直。
接收井的深度也比较深， 所以井壁支撑，一般也采用钢 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
后沉顶井管施可工 改建成检查井。
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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。
为顶进井（始发井）和接收井两种。顶
进井是安放所有顶进设备的场所，也是
顶管掘进机的始发场所，是承受主顶油
缸推力的反作用力的构筑物，供工具管
出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料
设备的吊装、操纵人员的上下等使用。
在顶进井内，布置主顶千斤顶、顶铁、
基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和
井内排水设备等。在顶进井的地面上，
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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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• 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。
水力冲土法
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泥浆沉淀池
送水、排泥泵
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顶 管 配 套 设 备
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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。
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。
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
工作井（工作坑或基坑），按其作用分
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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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工作井及其布置
• 井内布置内容主要包括前止水墙、后座墙、基 础底板及排水井等。后座要有足够的抗压强度， 能承受得了主顶千斤顶的最大顶力。前止水墙 上安装有洞口止水圈，以防止地下水土及顶管 用润滑泥浆的流失。在顶管工作井内，还布置 有工具管、环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、 主顶千斤顶及千斤顶架、后靠背。其中主顶千 斤顶及千斤顶架的布置尤为重要，主顶千斤顶 的合力的作用点对于初始顶进的影响比较大。
按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离） 分：普通距离顶管和长距离顶管。顶进距离长短的划分目前 尚无明确规定，过去多指100m左右的顶管。目前，千米以 上的顶管已屡见不鲜，可把500m以上的顶管称为长距离顶 管。
按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶 管和机械顶管（泥水式、泥浆式、土压式、岩石式 ）。手 掘式顶管的推进管前只是一个钢制的带刃口的管子（称为工 具管），人在工具管内挖土。掘进机顶管的破土方式与盾构 类似，也有机械式和半机械式之分。
布置行车或其他类型的起吊运输设备。
接收井是接收顶管机或工具管的场所，
与工作井相比，接收井布置比较简单。 坑的前后壁在管道顶进
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时受力巨大，均应加固。 10
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
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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。