超长距离顶管施工技术应用研究
长距离顶管施工过程中的关键控制技术研究
1 顶管施工的特点及其适用范围顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。
其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
2 长距离顶管施工中容易出现的问题长距离顶管的施工中,受管径大小、顶进机械、施工技术条件和环境因素等多方面的影响和限制,容易出现一些问题,因此对其施工过程中的控制技术必须引起足够的重视。
2.1顶力不足顶管的顶力是随着顶进长度的增加需要不断增加,但是又受到管道强度的限制,不能无限增加,对于普通顶管法而言只是在管尾施加顶力进行推进,其顶进距离受到限制。
因此,在长距离顶管施工中必须解决在管道强度允许范围内如何施加顶力的问题。
目前有两种方法:即采用润滑剂减阻和中继接力技术。
2.2推力不足长距离顶管施工还受到后座所能承受推力大小的制约,一般情况下,顶管工作坑的后座所能承受的最大推力以顶管所能承受的最大推力为计算条件,只验算工作坑后座是否能够承受最大推力的反作用力。
但是,有的情况下,油缸的推力往往并不是均匀的作用于后座,推力的合力作用点或高或低于后座被动土压力的合力作用点,造成设计后座抗推能力不足。
因此,为使后座能够承受较大的推力,工作坑应尽可能深点,后座墙也尽可能埋深大点。
2.3顶进方向失控顶管施工中管轴线可能为直线,也可能是曲线,无论是直线和曲线,顶进施工中都必须确保管道按设计轴线顶进。
如果顶进方向失控,会导致管道弯曲,顶力急剧增加,顶进困难,甚至无法继续施工。
因此,必须有一套能准确控制管段顶进方向的导向机构。
顶进施工中的方向控制,主要是通过反复测量,不断检查和纠偏的过程来实现。
2.4塌方在软土地基或地下水位较高的土层中顶进施工时,顶进面上容易发生塌方,塌方不仅会导致管道受力情况恶化,造成管道方向失去控制,给施工带来许多困难,还会危及地面建筑物的稳定。
长距离顶管施工技术在硬塑土层中的应用
作者简介：郑建平 （ １ ９ ６ ３ 一 ），男，本科，高级工程 师 通讯地址 ：上海市江西， ｐ ￣４ ｏ ６ － ｅ ｒ（ ２ Ｏ ｏ ０ ｏ ２ ）。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ２ － ０ ６
（ Ｃ ） 地 基承 载 力特 征值 为２ ８ ０ ｋ Ｐ ａ 土体 压 缩模 量 为
２ ３ ． ０ ＭＰ ａ 。
（ Ｃ） 其进 水 系统 的水压 力不够 ，普通 泥水 平衡 机头 的
水 压力 的２ ｋ ｇ 以下 ，而２ ｋ ｇ 以下 的水 压 力是很难 清 除刀盘 上 的具有较 强黏 性 的硬 塑土 的。
１ 硬 塑 地 质 特 性概 述
徐 州 市新 沂地 表 水 厂取水 顶 管工 程 ，其顶 管轴 线主 要
矩 才能切 削硬 塑土体 。 （ ｂ） 其 刀盘 的形 式 不适 宜 ，普 通 泥 水 平衡 机 头 的 刀 盘 是 平面 形 的 ，其 刀头 位 置排 列 也 比较平 齐 ，其 头 部进 泥 并 不 只靠 刀头切 削还 靠 挤 压。 切 削和 挤压 在 软 土地 基 中顶 进很 适 用 ，而 在硬 土层 中顶进 ，要通 过 挤压 进泥 是 不可 能
长 距离顶管施工技术在硬 塑 土层 中的应 用
Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌ ｏ ｎ ｇ — Ｄｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ Ｐ ｉ ｐ ｅ － Ｊ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ Ｈ ａ ｒ ｄ Ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｌ ａ ｙ ｅ ｒ
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探究
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探究一、引言市政给排水工程是城市基础设施建设中至关重要的一部分，它直接关系到城市居民的生活质量和城市的环境卫生。
而给排水管道作为市政给排水工程的主要组成部分之一，其施工质量直接关系到管道的使用寿命和正常运行。
在给排水管道的施工技术中，长距离顶管施工技术是一种重要的技术手段，可以有效解决管道沟槽开挖受限或地下设施密布等问题，从而保障给排水管道的顺利施工和运行。
本文将对市政给排水施工中的长距离顶管施工技术进行探究和研究，希望为市政给排水工程的施工提供一些重要参考。
二、长距离顶管施工技术概述长距离顶管施工技术是一种利用顶管机械设备在地表或地下进行管道施工的技术手段。
通过切割地表或地下的沟槽，将管道顶入地下，从而实现地下管道施工的技术。
长距离顶管施工技术主要应用于管道顶入长度大于管道直径的工程。
该技术具有施工工期短、对地形要求低、不破坏地面设施等优点，因此得到了广泛的应用。
长距离顶管施工技术的施工工艺主要包括准备工作、顶管机械设备布置、管道顶入和管道连接等几个关键步骤。
（一）准备工作在进行长距离顶管施工之前，首先需要进行场地的勘察和准备。
包括确定管道的走向和坡度、清理地表障碍物、钻取管道顶入孔等。
另外还需要进行相关的安全检查和施工方案的编制。
（二）顶管机械设备布置顶管机械设备主要包括顶管机、推顶装置、导向装置等。
在进行长距离顶管施工时，需要将这些设备合理布置，确保设备的正常运行，并保障施工的安全性和效率。
（三）管道顶入在将顶管机械设备布置完毕之后，可以开始进行管道的顶入作业。
通过推动顶管机，将管道顶入到地下，并保持管道的正确走向和坡度。
在顶入过程中需要及时调整推力和方向，确保管道顶入的顺利进行。
另外在顶入过程中还需要及时排除管道内部的土方和水泥浆等杂物，保持管道的通畅和质量。
（四）管道连接当管道顶入完成后，还需要进行管道的连接和处理。
这个过程主要包括管道的对接、固定、密封和防腐等工作。
超长距离大口径供水钢管顶管施工技术
顶管机推进过程中要及时安装后面的承插钢管 ， 并用丝杠将顶管机合承 插 管 以及 承插 管 之 间拉 紧 ， 以增 加 顶 管 机 的稳 定 性 ， 防 止 出现 顶 管 机 下沉 等
方 向偏 移现 象 。待 所 有承插 管 全 部进 入 土体 后 ， 松 开 丝杠 使 它 们可 以 自由活 动 。千 斤 顶 回退 时 ， 顶 管 机 会在 土 压 的 作 用下 回退 ， 为 了 防止 这 种 现 象 的发 生， 应 该 采取 措施 将 顶管 机 与导 轨进 行 临 时 固定 。 顶 管 机 出洞 过 程 中 ， 要 密 切 监测 顶 管 机 轴线 偏 差 的 发 展变 化 ， 以及 正 面 土 压 力和 洞 口上方 的 土体 稳 定 性 变 化 ，发 现 异 常应 该 立 即 采 取措 施 暂停 推
碎钻孑 Ｌ 桩混凝土， 然后剪断外露钢筋 ， 起重机将拆除的断桩逐根 吊出工作井。 拆 除 过 程 中用顶 撑 支撑 暴露 的土体 ， 防止 坍 塌 。
３ ． ６ ． ２顶 进 方向控 制
（ Ｉ ） 由于 钢管 柔性 不 足 ， 发 生偏 差后 纠 正 困难 ， 因此 紧 随掘 进 机后 设 置 三 ． ２ 米 ，管节 问设 置带 密 封 圈 的承插 口进 行 连 洞口拆除完毕 ， 将顶管机缓慢推出洞口， 同时密切注意防止刀盘划破洞 只 承插 连接 短 钢 管 。钢 管 长度 ２ 口止 水 橡胶 板 。顶管 机 刀盘 顶 出预 留洞 后 就可 启动 运 转 。此 时 由于洞 口土 体 接 ， 两 节钢 管 间可 以产 生 最大 约２ 。的 夹角 ， 以克 服 钢管 顶 进方 向不 易控 制 的
进。
３ ． ６顶 进施 工 方案
３ ． ６１ 挖 掘 顶进
小口径超长距离顶管施工技术
小口径超长距离顶管施工技术摘要：本文结合工程实例，对小口径超长距离顶管施工的特点和难点进行了分析，详细介绍了顶管施工的方法，并指出了顶管施工中容易出现的问题，提出了相关应对措施，旨在为其他工程顶管施工提供参考借鉴。
关键词：顶管；施工技术；问题；应对措施0 引言随着我国国民经济的快速发展，各种建设工程的密度不断增加，顶管施工技术作为一种省时、高效、安全、综合造价低的施工技术，其应用也日益增加。
顶管施工是在盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物，且不需要在地面上开挖，不破坏地表结构物。
本文对小口径超长距离顶管施工技术进行了介绍。
1 工程概况某大型煤电一体化电厂顶管采用φ1400×20mm、φ1400×24mm两种规格的钢管，管道中心标高为10.50～11.50m（河流标高为23.2m）。
顶管与河流交叉处埋深为2m左右；其他区域埋深11～16m。
根据钻孔所揭露的地层特征、埋藏条件及物理力学性质指标，同时结合静力触探试验成果，在勘探深度范围内将场地地基土划分为8个主要工程地质层，其中顶管穿越的②、③1、③2土层情况如下：②粉土：灰黄～黄褐色，很湿，稍密，夹粉质粘土、粉砂，含氧化铁、云母。
层顶埋深3.30m（平均值，以下同），层厚6.34m。
沿引水管线分布。
③1淤泥质粘土：深灰色，很湿～湿，软塑～可塑，夹粉土薄层，单层厚度5～10cm，局部夹粉细砂。
该层局部相变为粉质粘土与粉土互层状或相变为粉土夹粉质粘土。
层顶埋深10.04m，层厚5.00m。
局部分布。
③2粉质粘土：深灰、灰绿、灰黄～黄褐色，湿，可塑，夹粉土薄层，局部夹粉细砂及硬砂层。
层顶埋深9.25m，层厚7.25m。
局部分布。
2 工程特点及难点（1）顶管管径过小。
在顶管施工中，顶管管径过小一直是顶管施工的难点。
除了进泥管、排泥管、通风管及供电电缆、照明等所占的空间外，φ1400的钢管内部仅为1m左右，不可能设置轨道，因此，所有交通、运输都是靠人力，在这种条件下施工难度很大，特别是在顶进距离超过600m之后，人员徒手进出都非常困难，携带材料设备的难度更大。
超长距离小断面水工隧洞硬岩顶管施工工法(2)
超长距离小断面水工隧洞硬岩顶管施工工法超长距离小断面水工隧洞硬岩顶管施工工法一、前言在水工隧洞的施工中，超长距离小断面水工隧洞硬岩顶管施工工法是一种具有重要实用价值的技术。
本文将从工法特点、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等方面进行详细介绍。
二、工法特点该工法的特点是在超长距离和小断面的情况下，通过合理的施工工艺，实现了对硬岩顶管的施工。
该工法能够提高施工效率，减少工期，并且能够保证施工质量达到设计要求。
三、适应范围这种工法适用于需要进行超长距离小断面水工隧洞硬岩顶管施工的情况，特别适用于地质条件复杂的硬岩地区。
四、工艺原理该工法采用了先进的工艺原理，通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释，使读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺该工法在施工过程中，具体包括了多个施工阶段。
对每个施工阶段进行详细的描述，使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，合理的劳动组织对于保证施工效率和质量非常重要。
本文将对劳动组织进行详细介绍，让读者了解如何合理地组织施工人员的工作。
七、机具设备为了保障施工工艺的顺利进行，需要使用一些特定的机具设备。
本文将对这些机具设备进行详细介绍，让读者了解这些机具设备的特点、性能和使用方法。
八、质量控制施工过程中的质量控制是非常重要的，它直接关系到工程的安全和稳定性。
本文将对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、安全措施在施工过程中，安全事项是必须要重视的。
特别是对施工工法的安全要求，需要采取一系列的安全措施来确保施工人员的安全。
本文将对这些安全措施进行介绍，让读者清楚地了解施工中的危险因素和安全措施。
十、经济技术分析对工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行经济技术分析，以便读者进行评估和比较。
这些分析能够为实际工程的选择提供参考。
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探究刘智
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探究刘智摘要：当前我国城市建设取得了日新月异的发展，各方面配套设施的完善有助于城市各方面功能的整体发挥，特别是给排水工程，其建设质量对于城市的日常运营有着决定性影响。
在市政给排水施工中，长距离顶管施工是经常需要面对的工程项目，因其施工周期长，工程标准要求高，施工技术对于整个工程的质量有着重要的影响。
我国地区差异较大，各个城市的施工基础和技术条件也有相当大的差别，针对不同的施工情况，必须确定采用切实有效的技术方法。
关键词：给排水；施工技术；长距离顶管1.顶管施工技术概述顶管技术主要是指不开挖地面情况下，通过工作坑中采取液压顶进的方式将需安装铺设的管道进行铺设。
顶管施工的关键施工都是围绕顶管机来展开，继之以管道铺设，属于一种高技术含量的新型管道施工手段。
因为管线施工可以完全采用地下的方式，不会对城市路面质量、环境和交通情况产生任何影响，而受到市政建设单位的广泛接受和使用。
就目前的情况来说，我国城市建设的基础工程领域中，顶管施工技术因为可以有效保护环境、施工速度快、施工成本低，最重要的是不会对地面进行开挖，上述的这些特点使得顶管施工能够起到减缓施工导致的交通压力、避免更大的环境污染，避免了征地搬迁等相关方面的投入，表现出了较强的经济和社会效益。
2.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析长距离顶管施工与普通顶管施工相比，对于一些施工环节的标准和要求更高，需要在系统设计和具体施工过程中，进行一些更充分的技术准备。
2.1长距离顶管施工工作原理进行顶管施工作业时，一般情况下，是通过平衡土压顶管机完成管道的顶进操作。
其具体的操作是利用工作井中安装液压油缸提供作业动力来驱动顶管机完成顶进作业。
可针对顶管机的不同开挖面和施工地层的地质特性，持续向刀盘作业面的正面及其土仓内加注黏土浆、清水，以及不同浓度配比的发饱剂或泥浆等辅助材料。
通过这样的操作，可以使那些有施工难度的砂土、硬黏土、沙砾土、含水砂土等材质逐渐变成更加可塑、止水性和流动性的泥浆样土，可以通过螺旋输送机排出运走，还有助于缓解机械作业面正前方的各种压力，进而维持刀盘前土体的充分稳定，对作业土层显示出更强的操作适应能力。
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
长距离顶管施工技术是一种通过钢管顶推法在地下开挖的方法，可实现在地下无需任
何开挖工序下进行线路敷设与维护。
这种施工技术适用于较长的顶管距离，一次性施工距
离通常可达1000米以上。
其优势主要体现在以下几个方面：
长距离顶管施工技术可以减少对周边环境的破坏。
由于无需开挖地面，可以避免对交通、地下管道、地下通信等设施的破坏。
长距离顶管施工技术还可以避免开挖对地下水位
的影响，减少对地下水和河道的污染风险。
长距离顶管施工技术可以提高施工效率。
由于无需挖掘地面，可以减少施工工期。
钢
管顶推法还可以同时完成管道的安装和埋藏工作，提高了施工效率。
而且，由于整个施工
过程在地下进行，可以避免天气等自然条件的影响，有利于提高施工进度。
长距离顶管施工技术可以降低施工成本。
长距离顶管施工技术无需开挖地面，减少了
土方开挖和回填的工作量，降低了施工成本。
顶管技术还可以减少人工操作，提高了施工
效率，降低了人工成本。
长距离顶管施工技术可以提高施工质量。
由于采用顶管技术，管道的敷设和埋藏都是
在地下进行的，避免了地面施工容易受到外界因素影响的问题，提高了施工质量。
由于长
距离顶管施工技术可以实现一次性施工，减少了接口数量，降低了泄漏等质量问题的风
险。
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中具有很大的应用潜力。
其能够减少对周边环
境的破坏，提高施工效率，降低施工成本，提高施工质量。
随着该技术的不断发展和完善，相信将会在市政给排水施工中得到更广泛的应用。
市政给排水施工中长距离顶管施工技术探讨 张凡
市政给排水施工中长距离顶管施工技术探讨张凡摘要：顶管法施工时，地下管道铺设是最常见的一种暗挖法施工形式，在市政管网建设中得到了广泛应用。
长距离顶管技术是现代市政工程给排水项目施工中常用的技术手段，其对提升给排水工程项目的施工建设质量以及减小对周围建筑的影响具有显著的应用效果。
关键词：长距离顶管技术；市政工程；给排水工程；建设引言市政工程中给排水施工在城市化发展进程中有着历史性的意义，城市的发展与规划过程中，离不开市政给排水施工大力的建设。
随着社会科技的不断发展，新时代新型施工技术和新设备如雨后春笋般推陈换新，很大程度提升了市政给排水工程的质量，一定层面上加快了城市化的步伐。
市政给排水整体施工中，应用最广泛的是长距离顶管施工，然而这种技术对工作人员的能力要求较高，要求其掌握充分的理论知识，对建筑周边进行实地考察，并进行合理规划与安排，这样才能保证施工后，有效实现城市的供水目标，提升城市化节奏。
1顶管法的基本原理顶管法的基本原理主要涉及到以下方面：顶管法施工时通过顶进设备的主顶油缸等部件，从起始工作井将顶管掘进机从土层内穿过直至接收工作井，随后依次顶进连接其他管道，并埋设于起始工作井的管线土层内的地下管道施工工艺。
相比其他施工技术，顶管施工无需开挖路面，便可穿越公路、地上建筑物及各类地下管网等。
作为一种综合性较强的机械化施工技术，顶管施工具有显著的适应性，可根据土层组成、土质条件、施工条件等具体情况，选择与之相适应的顶管设备及施工工艺。
2长距离顶管施工影响因素市政给排水工程施工过程中选用长距离顶管技术，一般100m的距离是每次顶管施工的前进距离。
在顶管施工时通常对距离有较高的要求，在长距离顶管施工与普通顶管施工时，应当注意二者之间的明显差异。
在长距离顶管正式施工前，应当对现场情况进行实地考察，对给排水技术的应用进行全面掌控，以此来增强该技术的有效适应性。
在施工中应当注意以下制约因素：首先是推力限制。
大口径长距离机械顶管施工技术的应用研究
２ 机械 顶管 施 工技术 基本 原 理
吊到地 面的运 土车里 。３ 当顶进 的油缸伸 出大概 ０ ７ｍ 时 ， ） ． 回动
油缸 ， 下一块顶铁 ， 然后 继续 前进 ， 最后 出土。４ 泥浆进 行 减阻 。 ）
机 械顶 管施 工技术 主要是 借 助于 主顶 油缸 和 中继 站 的顶进 大 口径长距 离的顶管 减少摩 擦阻 力 的方式是 用泥 浆。在开 始施 力 ， 工作坑 内把顶管掘进机 或者是工具 管穿过 土层直 到顶进 到 工之前 ， 从 先用水湿润 管材 ， 再用 黄油 涂于 表面 。注 入 的泥浆 如果
用 试 点顶进施工 ， 顶管的总长度为 ９５ ６ｍ， ６ ． 虽然 在施 工过程 中遇到 后装卸 到运土车内送走。运土车在用 ８号 槽钢焊 接 ， 螺旋连 接 的轻型轨道上运行 。鉴 于管道 线路 比较长 ， 管道 内运土通 常采用 些 困难 ， 但是通过试点 ， 该施工技术 获得 了圆满 的成 功 ， 赢得 了很 人工配合卷扬机 推运 土车 ， 把土输 送 到工作 坑 内， 最后 用起 重机 好 的社会 和经济效益 。
工程 中经常会遇到的一项问题。伴随着顶管施工 技术 的不 断推广
水仓 中从而保证 挖掘 面 的稳 定 。在挖 掘 面上泥水 能够 形成 一层 泥膜 ， 种泥膜不透 水 ， 这 能够有 效 阻止泥 水渗 透到挖 掘 面 内。同
时泥水本身有一定 的压力 ， 能够很好地平 衡地下 的土压力 以及水
接收坑 内以此来 吊起 来。 同时 ， 把跟随其后 的掘 进机 或者是 工 在管子 的外 围形 成完整 的浆 套 ， 能达 到减 少摩擦 阻力 的效 果。 要 就 具管后在两个 工作坑 间进 行埋 设 。本 文主要 阐述 气压 平衡 顶 管 补浆管 的位置要 视情况 布置 ， 顶进 结束 后 ， 置换 已经形 成 的泥浆
市政给排水长距离顶管施工技术的应用
每一个油缸有独立的油路控制系统ꎬ这就需要根据具体的情
况来作出具体的调整ꎮ 要将每一只油缸的顶力控制在 １ ８００
ｋＮ 之下ꎬ这就需要通过油泵压力来控制ꎮ 顶进系统见表 ２ꎮ
表２
顶进系统
顶管段
设计顶力 / ｋＮ
顶进长度 /ｍ
主顶油缸选用
Ｊ３ － ｊ４
７ ５００
２３６
４ 台 ２ ０００ ｋＮ
Ｊ５ － ｊ６
课堂上使用蓝墨云班 课ꎬ通过提问题ꎬ出问 题ꎬ 回 答 问 题 的 形 式 完成课前学习任务的 检测
在蓝墨云班课的作业 模块布置水平角测量 的任务及对该任务的 分析
学生 分 组 练 习ꎬ 并 将 数据上传到云班课上
将蓝墨云班课信息投 屏至 投 影ꎬ 对 学 生 上 传测量数据进行分 析ꎬ 从 而 检 查 学 生 测 量成果
质黏土ꎬ管道外侧则与高速公路的桥桩基础支撑桩的距离只有 １
ｍꎬｊ６ 与 ｊ７ 主要为粉质黏土粗砂ꎬ残积粉质黏土和细砂等ꎮ
２. ２ 顶进系统
在本次工程中ꎬ系统轴向推力为 ５７ ３４０ ｋＮꎬ钢管轴向允
许推力为 ４２ ０６５ ｋＮꎬ根据所能承受的最大顶力以及管材轴
向推力作为比较ꎮ 在比较以后ꎬ取最小值为油缸的总推力ꎮ
组织形式 时间 / 分钟
讨论
１５
讨论
１５
操作实践
９０
讨论
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。
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究在长距离顶管工程中，使用触变泥浆技术可减小单位长度顶管顶力，对控制工程投资、提高建设效率具有重要意义。
本文结合昆明市某排水工程顶管案例，对顶管工程触变泥浆作用机理进行研究，对比分析了在优化工艺条件下触变泥浆对顶力的影响，得出触变泥浆技术对减小顶管顶力具有关键作用的结论。
标签：顶管;触变泥浆;顶力;减阻1 工程概况昆明市环湖东路转输通道工程全长约4.831km，共设置14座沉井，13个顶管段。
本工程采用泥水平衡顶管机作业，顶管机头直径为3.1m，管道外径为3m。
顶管层埋深在13.5～15.8m，管线范围内地质情况主要为粉砂层，局部为中密黏土，呈层状分布。
工程区域地下水位为地表以下0～4.5m。
2 顶管工程触变泥浆作用机理在大直径顶管施工中，顶管机头的直径一般会比管道直径大30～50mm，导致管道与土体之间有一定空隙，在空隙中注入减阻材料，如泥浆、膨润土等，可有效减小管道与土体之间的摩阻力，从而减小顶管总顶力，这是触变泥浆技术的基本原理。
膨润土是制作触变泥浆最常用的材料，膨润土的主要成分是一种叫蒙脱土的粘土矿物。
膨润土具有两个主要特性：一是遇水膨胀特性，二是膨润土悬浮液的触变性，即悬浮液静止时结成凝胶，一旦运动起来则变成溶胶。
这决定了触变泥浆在顶管施工中具有填充、支撑和润滑作用[1]。
3 理论顶力计算目前国内外提出了许多顶管顶力计算公式，现行的顶力计算公式是在假设管轴线不偏移的基础上建立的。
由于本工程管轴线平均坡比是万分之五，近乎水平，且顶进过程中采用触变泥浆技术，符合公式适用条件。
根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008），泥水平衡式顶管顶力计算理论公式如下：F=πD_1 Lf_k+N_F （1-1）N_F=π/4 D_g γ_s H_s （1-2）式中：F—总顶力标准值（kN）;D_1—管道外径（m）;L—管道设计顶进长度（m）;f_k—管道外壁与土体的平均摩阻力（kN/m2）;N_F—顶管机迎面阻力（kN）;D_g—顶管机外径（m）;γ_s—土的重度（kN/m3）;H_s—覆盖层厚度（m）。
DN1600小口径超长距离钢顶管施工技术
DN1600小口径超长距离钢顶管施工技术摘要：以上海临港水厂原水管线工程为背景，对小口径、超长距离钢顶管工程的施工关键技术进行研究。
重点分析了在小口径工况下顶管设备选型、管内布置等内容，通过选用合适顶管工具头、优化管内布置等措施，克服了小口径超长距离钢顶管的施工难题，取得了良好的应用效果，为后续类似工程提供借鉴。
关键词：小口径；超长距离；钢顶管；管内布置引言随着城市现代化进程的快速发展以及人们对环境保护意识的增强，近年来顶管施工技术在城市市政管网等建设中得到越来越多的应用，为了满足管道穿越地面建（构）筑物或自然水体等需要，千米以上的超长距离顶管的比例逐年提高[1]。
同时顶管向着小型化发展，但随着管径的变小，施工难度大大增加，目前国内DN1600钢顶管一次顶进距离超过1500米的顶管工程案例还较少。
由于管径小，顶进距离长，对主顶推力、浆套布置、轴线控制和过程管控要求极高，给顶管施工带来了较大难度[2]。
基于此，本文以上海临港水厂原水管线工程为背景，通过对顶管工具头选型、中继间布置、泥浆系统、测量导向等关键施工技术的研究，保证了项目的顺利实施，同时也为今后类似工程项目提供应用借鉴和经验参考。
1工程概况上海临港水厂原水管线工程自青草沙原水南汇支线接管点，引出两根DN1400管道，沿S2沪芦高速、云水路敷设至临港水厂，总长度约19.663km。
其中，J44井至J49井段顶管由于涉及基本农田，无法满足施工进度要求，经设计方案优化调整，取消中间井位，由J44井直接顶进至J49井，单次顶进长度1658m，管径调整为DN1600，管节采用单节长度8.6m，壁厚18mm钢管，是目前国内类似管径顶管单次顶进距离最长的顶管。
（见图1）图1J44-J49长距离顶管平面示意图2 工程地质情况J44~J49区间顶管段管中心标高为-4.5m，管底埋深7.2~9.7m。
顶管主要穿越②3层砂质粉土层、②3夹砂质粉土层和④淤泥质粘土层，前两层土质相对密实，尤其第②3夹层砂质粉土，呈中密～密实状，顶管顶进相对困难。
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术市政给排水工程施工效果，直接关系着城市居民日常生活给排水需求能够被满足，是城市建设基础工程的重要内容，主要包括供水、排水以及循环水三个部分。
现在逐渐有更多新型技术与设备被应用到工程施工中，其中长距离顶管施工技术在应用上更为广泛，与其他技术相比具有更高的实用性，尤其是对于部分特殊环境能够发挥出更高的效果。
文章就市政给排水长距离顶管施工技术的应用进行了简要分析。
标签：市政工程；给排水；长距离顶管施工长距离顶管施工技术在市政给排水工程建设中应用比较广泛，具有更高的实用性，但是对设计以及施工人员的要求更为严格，需要全面了解施工现场实际情况，针对实际情况来做好所有准备工作，提高技术应用的效果，不断提高工程施工质量。
通过对长距离顶管施工技术的分析，来更全面的满足城市居民生活需求。
1 长距离顶管施工分析要点与普通给排水工程施工不同的是，长距离顶管施工每次前进距离均在100m 以上，对于部分特殊环境施工距离更长，因此对施工技术的要求也更为严格。
工程施工时需要顶进的距离比较长，会产生许多与普通顶管不同的环节，存在很多限制性因素，影响施工技术与工艺的正常发挥，想要提高工程施工效果，必须要确定技术研究要点。
对施工技术要点进行分析，可以以各项限制因素为对象，有针对性的进行研究，争取通过合理的优化，来提高工程施工效果。
第一，推力限制。
当管道推进增长时，未达到设计定的施工效果就需要增大顶管机推动力，但是在实际操作中却存在一定的问题。
因为一旦增加推力，就会对管道承受力造成影响，如果其承受高压推力的能力不足以满足实际需求，就会出现质量问题。
第二，材料限制。
在选择管道材料时，需要结合给排水工程特点，同时还应确保其可以满足长距离施工要求。
因此，应尽量选择钢管，其重量、断面以及土壤摩擦系数要远小于混凝土管，可以更好地适应施工中顶进力的作用，避免出现质量问题。
2 市政给排水长距离顶管施工技术分析2.1 非开挖顶管技术非开挖顶管施工技术现在已经被应用到市政给排水工程建设中，但是从整体上来看并没有形成独立的系统，技术在实际应用上还存在一定缺陷，需要做更进一步的研究。
市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用 张昱鹏
市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用张昱鹏摘要：在我国第二代机场建设规划中，为减小飞机噪声对城市的影响，机场一般建设在距城市有一定距离的地方，因环境设施的限制，一般机场的雨污水排放都采取集中收集、处理、排放到周边水系的做法。
在城市经济发展，机场面临改扩建需求的今天，机场雨污水集中排放就存在一定的弊端，周边区域在当地政府发展临空产业需求的带动下已经环绕机场大力发展，没有条件对机场雨污水扩容需求提供施工场地，这种情况下将机场雨污水排放纳入周边市政总体规划中是更好的解决方式。
但部分管线可能仍存在没有条件分散排放，或因各种原因需对原有管线进行迁改的情况，市政工程中的长距离顶管就是解决这类问题的较好选择。
长距离顶管施工技术的产生，以其自身独特的技术优势，改善给排水工程施工中的施工工艺，对机场外排管道建设有着重要意义。
本文就市政给排水施工中的长距离顶管施工技术应用原理及要点进行分析。
关键词：长距离顶管；市政给排水；应用 1长距离顶管施工技术原理及其优点分析在应用长距离顶管技术展开施工的过程中，由于油缸在工作井中会产生一定的动力，再加上土压平衡顶管机的综合应用，不断将顶管机向前推动从而完成施工。
在顶进管道的过程中，刀具在土压平衡顶管机中会通过不断的旋转来展开对土体的切削，当土体被切削以后，会被传送到螺旋输送机和土仓内部，接下来被切削的土体会遭受挤压，最终形成的土体将具有一定的土压。
在输送形成土压的土体过程中，需要对螺旋输送机进行充分的应用。
这些施工流程构成了管道基础施工的重要组成部分。
为了确保土体可以顺利的被螺旋输送机顺利的输送，而不会受到地下水压力的影响和干扰，就需要依据施工现场的实际状况，以开挖面不同层土质的实际状况为依据，向土仓中加入适量的水、泥浆或者是其他剂体，这样可以确保土体具有很好的防水性和可塑性。
长距离顶管施工技术的优点：在进行长距离顶管施工的时候，不需要对路面进行开挖，工程量比较小，不会对路面造成破坏；适应性比较强，适合在城市复杂的路况中使用；同时，施工设备的声音比较轻，动作幅度比较小，不会产生噪音污染，不会影响到居民的正常生活，具有良好的环保性能；施工操作方便、工艺流程简单、施工所用时间较短，能够加快市政给排水工程的施工进度，提高施工效率。
长距离JPCCP顶管技术在工程中的应用与研究
长距离JPCCP顶管技术在工程中的应用与研究1 引言JPCCP顶管技术应用于工程中，不仅需要满足普通混凝土顶管的一般技术特性，还需满足管道在承受内水压情况下具备足够的安全性，因此JPCCP顶管对施工的要求更高。
随着顶进距离加长，通常需要设置中继间，但由此也造成工期延长、成本增加。
目前山西省内一次顶进JPCCP最长距离为99m，而辛安泉供水改扩建工程中一次顶进198mDN1400JPCCP，突破了长距离一次顶进的技术瓶颈。
该JPCCP顶管工程属于辛安泉供水改扩建工程屯留支线，由于管线地处309国道旁，且受附近天然气管道、高压线路及商用房建限制，空间狭小，所以采用顶管穿越方案。
顶管设计埋深平均3.8m，从顶管始端至末端呈2.5%坡度缓慢上升，始端处于地下水位以下。
土质为粉质黏土（Q3p1），局部夹干强度高的粉土薄层，地下水位为地面以下0.9～7.8m，在水位上下约0.6m左右为流塑状态的淤泥质粉质黏土，质量密度2.04g/cm3，含水率18.6%。
根据地下水位推测，从始端至135m处有地下水。
2 施工减阻设计该顶管工程下穿地层土质较为单一，但由于下穿地下水位线，采用不同的施工工艺，所以在减阻设计上也有所不同。
在有地下水段主要考虑管材材质及工具管端头网格密度对顶进阻力的影响。
措施一是对JPCCP外壁涂抹沥青涂层，主要目的是为防止混凝土外壁吸附泥水而加大摩擦阻力；措施二是合理布设工具管端头网格，主要是为防止网格过密可能导致迎面阻力的加大，本工程网格采用φ28mm钢筋加工，夹角30°等分方式布设（图1）。
同时通过调节出土体积与顶进体积间接减小迎面阻力。
由于该段顶管处于地下水位以下，顶进过程形成自然浆套，所以该段不采取泥浆减阻措施。
图1 工具管端头网格布设示意图在无地下水段主要通过改变工具管型式和管壁摩擦系数减少顶进阻力。
措施一为割除工具管端头的网格，采用人工开挖敞开式顶进，可大大减少了迎面阻力；措施二为加注触变泥浆，进一步减小了管壁摩擦系数。
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术分析
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术分析摘要：伴随国内经济社会和城市化进程的不断深化发展，难以避免会碰到一些复杂地理条件的开发和作业，在很多的市政项目逐渐开始使用大管径长距离顶管施工技术环境下，其在持续发展过程中也面临着许多难题。
这儿简述了长距离大口径顶管施工过程中存在的主要困难，并分析对应的解决策略。
关键词：复杂；地质条件；长距离；大口径；顶管施工技术顶管技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设技术，因顶管技术面临地下水文地质条件的影响很大，有众多不可预测的因素。
为此，施工时，就需要反复研究顶管技术的特征，尽量确保工程项目能够顺利开展，进而实现期望的目标。
一、长距离大口径顶管施工技术存在的问题因为受到很多外界条件的限制，导致长距离大口径顶管的施工工艺无法充分发挥该有的功效。
而顶进设备，环境整治，施工工艺还有管径的长度种种因素均是直接影响长距离大口径顶管施工的重要原因，重点问题如下。
塌方问题在软弱地基的核心部位实施作业时，要时刻留意塌方状况，如果施工时发生塌方状况，会给工程项目造成很大的经济上的损失，拉长项目工程施工速度。
为此，若想规避风险，保证项目工程如期完成，必须对施工工艺开展革新，降低导致塌方状况的可能性。
（一）顶管的顶力状况顶管的顶力状况是一定要重视的方面，在解决实际问题环节中，需要不断对施工工艺开展革新。
若想保证工程项目的如期完成，就一定要有坚实的臂膀当作后盾。
施工时，相关工作人员要不断改进施工工艺，顶力的长度越长，其大小也会慢慢提高。
在各类工程施工技术应用中，要充分考虑推动力状况，最大程度的保证项目工程的完成情况。
（二）顶管角度无法控制状况管轴线是顶管工程环节中不可或缺的一部分，要对此进行更改，而管轴线有时候呈曲线状况，有时候呈直线状况。
需要结合不一样的控制措施进而更改顶管工程的实际角度，将顶管工程的特征发挥得淋漓尽致，比如，在顶管施工中，占地总面积比较小，并没有因为工程施工而导致到地面正常的活动还有道路运输和通行量状况。
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用一、长距离顶管施工技术的基本原理长距离顶管施工技术是一种无需开挖地面、直接在地下进行管道铺设的施工方法。
它是通过利用地下推进设备，将管道从一个井口推送至另一个井口，完成管道的铺设。
长距离顶管施工技术主要包括以下几个步骤：1. 井口开挖：首先需要在管道线路两端开挖出井口，用于安装顶管设备和接管道。
2. 顶管设备安装：将顶管设备安装在井口，并且将管道连接好。
3. 推进施工：启动推进设备，利用土石方的推力完成管道的顶管作业。
4. 环形盾构机的使用：在需要进行弯曲或转弯施工时，可以采用环形盾构机，完成管道的曲线敷设。
5. 端头处理：当管道推送至终点井口后，进行端头处理和管道连接，完成整个顶管施工过程。
长距离顶管施工技术是一种高度自动化的施工方法，通过先进的设备和技术，能够实现对地下管道的快速、精准、安全的铺设。
它不仅可以克服传统开挖施工所面临的地质条件限制和对周边环境的影响，还可以大大减少施工过程中对交通、市容等的影响，具有很高的施工效率和经济性。
长距离顶管施工技术在市政给排水施工中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 地下管道铺设：长距离顶管施工技术可以用于市政给排水系统中的各类管道铺设，如雨水管、污水管、市政供水管等。
它能够实现对于管道的快速、准确的铺设，避免了传统开挖所带来的地质条件限制和环境影响，能够在繁忙的城市中快速完成管道铺设施工。
2. 管网改造：城市管网的改造工程通常需要对原有的管道进行拆除和重新铺设，传统的施工方法需要对地表进行大面积的挖掘，对周边环境和交通造成很大的影响。
采用长距离顶管施工技术可以避免这些问题，通过地下推进的方式实现管道的拆除和重新铺设，能够实现对管网的快速改造。
3. 弯曲和转弯施工：市政给排水系统中的管道线路通常需要进行弯曲和转弯，传统的施工方法在这些地方往往面临很多困难。
而采用长距禿顶管施工技术可以利用环形盾构机，实现对管道的弯曲和转弯施工，使得管道的线路可以更加灵活和精确。
超长距离砼顶管施工技术
超长距离砼顶管施工技术摘要嘉兴污水处理排海顶管工程一次顶进2050m，属于超长距离顶管。
由于很好解决了超长距离顶进施工中的减阻泥浆、中继间运用、轴线控制等技术难题，仅用了144天就完成了全部顶进施工如管，创造了同类工程的世界记录。
关键词排海工程超长距离顶管技术措施一、工程概况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2050m，管道内径Φ2000mm，从高位井向大堤外顶进，出洞口管内底标高-20.23m，前747.5m 为下坡顶进，坡度-2.5‰，最后302.5m为平坡顶进，终点管内底标高-24.60m。
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。
在平坡段内设有16根内径Φ380mm的扩散上升管，用垂直顶升工法施工。
二、地质资料第④层，砂质粉土夹粉砂。
灰色，饱和，稍密~中密，中等压缩性土，强度较高。
顶板高程-13.70~-11.10m，层厚4.90~6.60m；第④a层，粉质粘土。
饱和，流塑，局部分布，中等偏高压缩性土，强度一般。
顶板高程-16.20m，层厚2.00m。
第⑤层，淤泥质粉质粘土~淤泥质粘土。
灰色，饱和，流塑，高压缩性土，强度低，渗透系数K<10-6cm/s。
顶板高程-19.50m~-13.60m，层厚7.30m~9.40m，浅滩区未钻穿；第⑥层，粘土-粉质粘土。
灰绿~黄色，硬塑~可塑，中等偏低压缩性土，强度较高。
顶板高程-23.00~-22.60m，层厚0.60~1.80m。
三、工具管选型正常排放管在出洞后的150m~200m范围内将遇到④层砂质粉土夹粉砂、④a层粉质粘土、⑤层淤泥质粉质粘土~淤泥质粘土中进行，随后的顶进主要在⑤层淤泥质粉质粘土~淤泥质粘土中进行。
土层变化大，地质状况不理想，由于一次顶进距离2050 m，在国内是绝无仅有的，目前在世界上也是顶程最长的一条顶管，施工难度极大。
经多次比选论证，最终决定采用密封式大刀盘泥水加压平衡工具管施工。
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超长距离顶管施工技术应用研究
培养单位：同济大学 工程领域：建筑与土木工程
研究生：匡志文
指导教师：高广运教授 校外导师：饶维森高级工程师
二００五年八月
摘要
顶管法施工是一种现代化的地下管道敷设方法，国内外均已广泛采用。超 长距离顶管施工具有独特的优越性，可满足大口径管道穿越江河或地面建（构） 筑物等需要，施工技术难度大，为地下工程施工中的研究课题之一。 本文根据超长距离顶管施工的技术特点，结合嘉兴市污水排海工程和上海 市奉贤区污水排海工程两个超长距离顶管施工工程实例，对超长距离顶管施工 中的泥浆减阻、中继间设置、轴线控制等关键施工技术问题进行了详细的分析， 并针对可能出现的具体问题提出了切实可行的解决办法。 本文针对超长距离顶管施工中的泥浆减阻、中继间设置、轴线控制等关键 技术所提出的具体解决办法，具有实际工程意义。 关键词：超长距离；顶管施工；关键技术；侧压力；中继间；泥浆减阻； 轴线控制；工程实例
中口径是指人猫腰可以在其内行走的管子，但有时不能走得太远。这种管
子口径通常为Ｄ＝１２００ｍｍ一１８００ｍｍ，在顶管中占大多数。 小口径是指人只能在管内爬行，有时甚至于爬行也比较困难的管子。这种 管子口径在Ｄ＝５００ｍｍ—１０００ｍｍ之间。 微型顶管其口径Ｄ很小，人无法进入管子里，通常Ｄ＝４００ｍｍ以下，最小的 只有Ｄ＝７５ｍｍ。这种口径的管子一般都埋得较浅，所穿越的土层有时也很复杂， 已成为顶管施工的一个新的分支，发展很快，这种顶管在形式上也不断创新。 （２）第二种分类方式是以推进管前工具或掘进机的作业形式来分。推进管前 只有一个钢制的带刃口的管子，具有挖土保护和纠偏功能的被称为工具管。人 在工具管内挖土，这种顶管则被称为手掘式。如果工具管内的土是被挤进来再 做处理的就被称为挤压式。 以上两种顶管方式在工具管内都没有掘进机械，如果在推进管前的钢制壳 体内有机械的则称为半机械或机械顶管。在钢制壳体中没有反铲之类的机械手
千米以上的顶管称之为超长距离顶管。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，从上世纪七十年代开始发展起来的一 项敷设管道的新技术。
１．４我国超长距离顶管的现状
我国１９８７年完成第一根超长距离顶管，随着技术的不断进步和市政建设发
展的需要，在这近二十年间，超长距离顶管施工技术在工程实践中得到了越来
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）ｈａｓ
ｒｉｖｅｒｓ
ｏｒ
ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｐａｓｓｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｆｏｒ ｇｒｅａｔ－ｄｉａｍｅｔｅｒ ｐｉｐｅｓ。Ｔｈｅ ｉｓ
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ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ
ＥＬＤＰＪＣ
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ｖｅｒｙ
ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ缸
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ｃａｓｅ
ｌｍｍｇ
ｏｕｔ ｔｏ ｓｅａ ｉｎ Ｆｅｎｇｘｉａｎ
Ｒｅ，ｏｎ ｏｆ
Ｓｈａｎｇｈａｉ ａｎｄ ｉｎ
Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅ
ｋｅｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ＥＬＤＰＪＣ，
ａｘｅｓ
ｒｅｄｕｄｎｇ ａｎｔｉ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｂｙ ｓｌｕｒｒｙ，ｓｅｔｔｉｎｇ ｒｅｌａｙ ｓｐａｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ
Ｔｈｅ ｇｉｖｅｎ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｎｔｉ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｂｙ ｓｌｕｒｒｙ，ｓｅｔｔｉｎｇ
ｌｔｘｅｓ
ｒｅｌａｙ ｓｐａｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ
ｅｔ ａ１．ｈａｖｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ
（３）泥水式顶管适用的范围更广～些，而且在许多条件下不需要采用辅助施
工措施。土压式的适用范围最广，尤其是加泥式土压平衡顶管掘进机的适用范
围最为广泛，可以称得上全土质型，即从淤泥质土到砂砾层它都能适应（Ｎ值从
０－５０之间，含水量在２０％一１５０％之间的土它都能适应）。而且，通常也不用辅助 施工措旌。
第１章引言
学位论文作者签名：畔 川年（）月（日
第ｌ章引言
第１章引言
１．１顶管施工的发展与现状
顶管法施工是一种现代化的管道敷设方法。在修建下水道、工业地下管道、 穿越铁路、公路和河流的信道等地下工程时，为了避免对地下管线、地下构筑 物、风景区、地面建筑物等的破坏及减少对交通的影响等，国内外均已广泛采 用顶管法施工技术。不论在经济效益方面还是在社会效益方面，顶管法施工都 具有它独特的优越性。 目前，顶管旌工技术的发展有一百多年的历史，从施工理论到施工工艺都 相当成熟和完善。国外在机械设备、异形顶管、曲线项管等方面的研究有很高 的水平，且有很多成功的工程实践，尤其是日本，他在顶管设备的设计与制造、 管材的研究、多瞳线顶管等方面走在世界的前列，在工程实践中，顶管施工发 挥了它独特的优越性，创造了很好的经济效益和社会效益，也积累了丰富的施 工经验。 顶管旃工在国内的发展经历了近５０年的时间，尤其是在最近的二十几年里， 随着科学技术的进步、国民经济的高速发展和工程建设的需要，顶管施工技术 不论在理论上还是在旋工工艺上，都有了很大的进步和发展，整体水平已接近 或达到国际先进水平，在某些领域还处于国际领先水平。顶管施工也由原来单 一的圆形、直线顶管向异形顶管、曲线项管发展。 国内顶管旌工机械设备的使用有三个阶段，开始时主要是简易式手掘工具 管、挤压式工具管到半机械、机械式工具管；第二阶段是上世纪九十年代初期， 顶进设备主要是引进和仿造：第三阶段是上世纪九十年代中后期至今，顶进设 备主要是国内自行设计、研制先进的平衡式工具管和异型工具管。 随着国内经济的高速发展和大规模城市建设的需要，顶管施工技术在近十 几年里得到广泛的应用，尤其是在东南沿海经济发达地区，项管施工在市政建 设中更是得到了普遍的应用，如上海合流污水、苏州河治理、北京清河污水干 线、西安咸阳机场排水系统等。广州、杭卅｜、福州、武汉、嘉兴等地等地都有
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｐｉｐｅ
ｊａｃｋｉｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｕｎｄ＝掣ｏｕｎｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ，ｉｓ
ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｌｌ ＯＶｅｒ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ．Ｔｈｅ
ＥＬＤＰＪＣ（Ｅｘｔｒａ－Ｌｏｎｇ
Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｐｉｐｅ Ｊａｃｋｉｎｇ
ｅｔ
ａｌ ｗｅｒｅ
ａｎａｌｙｚｅｓ
ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｆｔｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｊａｔｕｒｅｓ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
Ｔｈｅｎ，ａｉｍｉｎｇ ａｔｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｌｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅ西Ｖｅｎ．
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳＯ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｓｕｂｊｅｃｔｓ
ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＥＬＤＰＪＣ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｗｏ ｈｉｓｔｏｒｉｅｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｓｅｗａｇｅ Ｊｉａｘｉｎｇ Ｃｉｔｙ ｏｆ ｓｕｃｈ
机械化项管施工实例。
国内项管施工有最初的中等口径向大口径和小口径发展。大口径顶管主要
第１章引言
应用在环境整治、发电厂进排水隧道等领域，现在最大的项管口径已达到中 ３６００；小口径顶管主要应用在能源供应、通讯等领域，管径一般是中８０～西６００ 之间。 国内顶管施工的一次顶进距离也由最初的几十米发展到现在的２０００多米， 一次顶进距离大于ｉ０００米的顶进施工在国内已很常见。
越多的应用。现将已完成的我国超长距离项管工程简要介绍于表１．１。
表１．１
超长距离顶管工程实例
４
第】章引言
１．５超长距离顶管技术的发展
通过近二十年来的研究和工程实践，我国的超长距离顶管箍工技术得到了
Ⅱ
学位论文原创性声明
本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取
得的成果，撰写成硕士学位论文＝＝超丝壁直亟篮照王堇苤廑旦班窒”ｏ
除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确 注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。
进行挖土的则称为半机械式。为了稳定挖掘面，这类半机械式项管往往需要采
用降水、注浆或采用气压等辅助施工手段。
２
第ｊ章引言
我们在机械丁更管中都可看到推进管前有～台掘进机，按掘进机的种类又可 把机械顶管分成泥水式、泥浆式、土压式和岩石掘进机，而顶管也被区分为泥 水式、泥浆式、土压式和岩石式顶管。上述四种机械式顶管中，又以泥水式和 土压式使用得最为普遍，掘进机的结构形式岜最为多样。 （３）第三种分类方法是以推进管的管材来分类的，可分为钢筋混凝土管项管 和钢管顶管以及其它管材的顶管。 （４）第四种分类方法是按顶进管子轨迹的曲直来分的，可分为直线顶管和曲 线顶管。曲线顶管技术相当复杂，是项管蓖工的难点之一。 （５）第五种分类方法是按工作坑和接收坑之间的距离的长短来分，可分为普 通顶管和长距离顶管。而长距离顶管是随顶管技术不断发展丽发展的。过去把 ｌＯＯｍ左右的顶管就称为长距离顶管。现在随着注浆减摩技术水平的提高和设备 的不断改进，百米己不成为长距离了。现在通常把一次项进３００ｍ以上距离的顶 管才称为长距离顶管。 １．２．２顶管施工特点 顶管施工有一个最突出的特点就是适应性问题。针对不同的土质、不同的 施工条件和不同的要求，必须选用与之适应的项管施工方式，这样才能达到事 半功倍的效果；反之则可能使顶管施工出现问题，严重的会使顶管施工失败， 给工程造成巨大损失。 （１）挤压式顶管只适用于软粘土中，而且覆土深度要求比较深。通常条件下， 不用任何辅助施工措施。手掘式只适用于能自立的土中，如果在含水量较大的 砂土中，则需要采用降水等辅助施工措施。如果是比较软的粘土则可采用注浆 以改善土质，或者在工具管前加网格，以稳定挖掘面。 （２）手掘式的最大特点是在地下障碍较多且较大的条件下，排除障碍的可能 性最大、最好。半机械式的适用范围与手掘式差不多，如果采用局部气压的辅 助施工措施，则适用范围会较广些。