浅埋大截面矩形顶管施工技术研究
超大断面矩形顶管浅埋过河施工技术
Engineering Technology and Application | 工程技术与应用 |·47·2019年第10期超大断面矩形顶管浅埋过河施工技术韩建东（中铁上海工程局集团有限公司，上海 201101）摘 要：苏州市城北路综合管廊工程采用明挖与矩形顶管法结合的方式进行施工，其中顶管通道在元和塘河床下约3.5m 深度穿越，覆土厚度较薄，工程地质及水文条件复杂，有出现河床穿透形成漏斗造成机头或者管节渗水甚至工作井涌水涌砂现象的可能，顶进施工难度较大。
此外，河道覆土较浅，顶管施工完成后管节易上浮和不均匀沉降。
文章对矩形顶管河道穿越施工技术进行了研究与分析，经工程实践的验证，技术所达到的效果较为理想，可供类似超大断面矩形顶管河道穿越施工参考。
关键词：超大断面；矩形顶管；浅埋过河中图分类号：U175 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）10-0047-02作者简介：韩建东（1972—），男，本科，高级工程师，研究方向：轨道交通及深基坑。
顶管施工具有特殊性，在某些水路穿越的工程中，由于顶管覆土较浅，因此可能出现河床穿透形成漏斗造成机头或者管节渗水甚至工作井涌水涌砂现象，导致顶进施工发生危险。
文章以苏州市城北路（金政街—江宇路）综合管廊工程中矩形顶管施工管段为依托，对超大断面矩形顶管浅埋过河技术进行深入研究。
1 工程概况苏州市城北路（金政街—江宇路）综合管廊工程GCB2+180～GCB2+420段管廊采用顶管施工，在GCB2+420设置始发井，在GCB2+180处设置接收井，中间取直线，并尽量避开上部建筑，顶进长度233.6m ，顶管施工段平均覆土厚度为9m 。
顶管顶进长度233.6m ，顶管管节预制152节。
综合管廊采用断面尺寸为5.5m ×9.1m ，壁厚650mm ，内径为4.2m ×7.8m 。
管节长度为1.5m/节，单节重约66.8t ；管节混凝土强度为C50，抗渗等级为P8。
浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究
浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究近年来，随着煤炭发电厂投入运营期的延长，煤炭顶管的使用范围也在不断扩大。
顶管的安装方式有很多种。
其中，浅埋矩形顶管群密贴施工是一种常用的结构形式。
此种施工形式有利于改善煤炭顶推力，但是在施工过程中存在一定的模糊性，因此如何准确预测顶推力仍然是一个挑战。
为了研究浅埋矩形顶管群的顶推力，实验中选用的介质是重力液化无压水泥。
实验井的深度设计为400 mm，外径设计为630 mm，内径设计为610 mm，并采用矩形顶管群排列，其中矩形顶管有矩形顶管a、矩形顶管b、矩形顶管c，其外径均为60 mm，壁厚均为3 mm，长度均为520 mm。
此外，实验中还采用了不同比例的液化砂浆，在800 Pa的水压下，分别采用四种砂浆施工方式：1：1，1：2，2：1，2：2。
通过实验，我们发现，施工方式的不同会引起密封效果的差异，同时也会影响顶推力的大小。
当施工砂浆比例为1：1时，顶推力会最大，达到164.1 kN；而当施工砂浆比例为2：2时，顶推力最小，为55.6 kN。
此外，施工砂浆比例越大，密封效果也会越好，从而降低了顶推力的大小。
从实验结果可以看出，施工砂浆比例的选择会直接影响浅埋矩形顶管群的顶推力，因此建议施工中采用更大的比例，以提高施工质量，降低顶推力。
再者，应充分考虑排水效果，以保证施工质量，降低顶推力。
针对浅埋矩形顶管群密封施工，应引入排水技术，以缩小砂浆和水之间的状态差异，提高浆料的流动性，改善密封效果，最终降低顶推力的大小。
本实验的研究结果表明，在施工浅埋矩形顶管群密封时，施工砂浆比例的选择直接影响顶推力的大小，为了降低顶推力，应选择更大的比例；另外，应引入排水技术，以增加浆料的流动性，改善密封效果，最终减小顶推力。
总之，本实验的研究结果可为施工过程中的浅埋矩形顶管群顶推力的预测提供有益的参考，并建议顶管群施工过程中应充分考虑施工砂浆比例的选择，以及排水技术的引入，以准确预测顶推力，以提高施工质量。
大断面矩形顶管施工技术重难点分析
大断面矩形顶管施工技术重难点分析摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，大断面矩形顶管法施工易产生地面及管线沉降、顶管机姿态控制困难以及顶管机整体易后退等难题。
文章介绍了深圳市城市轨道交通9号线通过滨河大道范围顶管法施工方法，顶管通道外空尺寸为7.7×4.3m，内净空尺寸为6.5×3.3m，为目前全国较大断面矩形顶管，对方案实施过程进行剖析并制定了相应的应急措施。
关键词：大断面矩形顶管；施工技术；重难点分析引言顶管技术由于断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点，近年来被广泛地用于城市交通人行地道、地下共同沟、轨道交通区间隧道施工。
目前，小断面（3m×5m左右）矩形顶管隧道，主要应用于共同沟、电力隧道、水利隧道以及小型地下通道、地铁车站出入口等建设，技术水平已经相当成熟；但大断面（5m×9m左右）矩形顶管隧道在国内应用较少，尤其是大断面（7.5m×10.4m）的矩形顶管隧道，因存在顶管顶进施工技术、地面沉降控制、管节制作运输等诸多困难，之前尚无应用先例。
本文结合郑州市中州大道下穿隧道工程，详细介绍了大断面矩形顶管掘进施工的关键技术。
1概述顶管法是一种类似于盾构法的地下工程非开挖管道铺设技术，采用顶管掘进机成孔，将预制成形的管道从顶进工作井顶入，形成连续衬砌结构的管道铺设技术。
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，通过注入土体改良泥浆加强土体稳定性，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顶进施工关键点的控制2.1掘进机进、出洞施工技术2.1.1顶管出洞段施工顶管机顶出洞圈至顶管机切口距工作井6m范围为出洞段。
顶管的出洞过程即为搅拌桩内拔除H型钢和顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。
在洞圈内的H型钢全部拔除后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应放慢。
浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究
浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究最近，随着绿色建筑在国际上越来越受到重视，节能减排技术也受到了越来越多的关注。
矩形顶管群在国内外建筑工程中应用越来越广泛，但受结构复杂、微观贴面问题和力学影响等因素影响，施工过程中多数会出现局部顶部推力明显变大的情况，对施工进度带来的影响越来越受到重视。
为了更好的解决和控制顶推力，需要深入了解矩形顶管群施工过程中推力的变化情况，有助于提高施工效率和节省施工成本。
针对上述问题，本文以《浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究》为题，对浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力进行了分析研究，实验采用正交试验设计，探索了施工条件、施工面积与施工过程顶推力之间的关系。
研究表明，矩形顶管群施工过程中的顶推力随施工条件的不同而发生变化，特别是在施工面积大于500 m2时，推力变化明显，且其增加幅度较大，对施工进度带来的影响较大，为此，应在施工前对施工推力进行预测，并定制合理的施工方案，以提高施工效率。
研究表明，矩形顶管群施工过程中的顶推力主要受施工条件、施工面积和现场施工环境等因素的影响。
其中，施工条件是施工过程中顶推力增加最大的原因，其次是施工面积，施工面积变化对施工顶推力的影响大于施工条件，尤其当施工面积大于500 m2时，推力增加幅度较大，施工效率大大降低。
此外，现场施工环境也会影响施工过程中的顶推力变化，例如，湿度较高的环境中，施工表面的黏结剂和局部结构的准备都会受到影响，有可能会增加施工过程中的推力，进而影响施工效率。
因此，应当及时采取措施，改善现场施工环境，更好地控制矩形顶管群施工过程中的顶推力。
基于上述研究，本文提出采用正交试验设计方法，对施工条件、施工面积与施工过程顶推力之间的关系进行系统分析，以期获得更精确的分析结果。
此外，还需要改进现有施工技术，加强贴面、结构设计和施工过程控制，以降低施工过程中的顶推力变化，从而提高施工效率。
最后，本文根据上述研究结果提出了相关的施工建议，以帮助施工现场更好地解决矩形顶管群施工过程中的推力问题。
复杂工程条件下浅埋矩形大断面顶管关键技术与应用研究
复杂工程条件下浅埋矩形大断面顶管关键技术与应用研究金华;马西峰;赵立锋;孙广臣
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2016(060)011
【摘要】南京地铁3号线新庄站3号出入口通道采用大断面矩形顶管施工技术，在复杂地质及环境条件下施工难度大。
顶管施工区段主要处于淤泥质黏土、粉土及冲积-洪积粉细砂地层，地下水丰富且承压水头高，在掘进中易产生排土不畅或造成砂层固结以及顶管进出洞施工风险较高等问题，对周边建(构)筑物及管线保护要求高，交通疏解难度大且管线迁改工期长。
通过周密的现场调查研究，在顶管机选型、顶进参数与姿态控制、渣土改良、环境监测等方面采取一系列科学有效的关键技术措施，逐一攻克各个工程技术难点，确保工程的如期贯通。
【总页数】6页(P90-95)
【作者】金华;马西峰;赵立锋;孙广臣
【作者单位】南京地铁建设有限责任公司，南京 210000;南京地铁建设有限责任公司，南京 210000;南京地铁建设有限责任公司，南京 210000;中南大学土木工程学院，长沙 410075; 中南林业科技大学土木工程与力学学院，长沙 410007【正文语种】中文
【中图分类】U455.4
【相关文献】
1.大断面矩形顶管复杂工况下斜交进洞施工关键技术 [J], 陶涛
2.复杂条件下浅埋矩形隧道围岩压力的极限分析 [J], 黄正明
3.复杂地质条件下大断面矩形板桩施工关键技术 [J], 韩爱兵;吴超美;尤洪祖;肖灯勇
4.超大断面矩形顶管浅埋过河施工技术 [J], 韩建东
5.超大断面矩形顶管浅埋过河施工技术 [J], 韩建东
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复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法一、前言在城市主干道的建设和维修中，如果遇到复杂的地下环境，比如存在多层地下管线和设施的情况下，传统的开挖法施工往往会造成严重的交通阻塞和地下管线破坏的问题。
为了解决这些问题，浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法应运而生。
该工法通过在城市主干道地表上铺设临时建筑物，然后从一侧挖掘出一条矩形顶管通道，再将顶管逐段推进，最终完成地下管线的铺设。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、施工原理、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、工法特点浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法具有以下几个特点：1. 适应性强：该工法适用于各种复杂地下管线和设施的场景，包括通信光缆、电缆、给排水管道等。
2. 施工周期短：相比传统的开挖法施工，该工法的施工周期更短，可以大幅度减少对交通的影响。
3. 施工质量好：采用矩形顶管的方式进行施工，可以保证管道的平整度和直线度，提高施工质量。
4. 环境友好：由于该工法不需要大规模的开挖，可以减少对周围环境的破坏和污染。
三、适应范围浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法适用于以下场景：1. 地上有公共设施密集的区域，如市中心、商业区等。
2. 地下存在多层复杂管线，对地下的管线有要求的区域。
3. 施工时间紧迫，需要尽快完成施工的区域。
四、工艺原理浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法的原理是：通过在地表上建设临时建筑物，保护地面上的管线和设施。
然后从一侧挖掘出矩形顶管通道，将矩形顶管段逐段推进，同时进行地下管线的铺设。
在推进过程中，通过控制推进速度和排土方式，保证施工质量和安全。
五、施工工艺施工工法主要分为以下几个阶段：1. 建设临时建筑物：在地表上建设临时建筑物，保护管线和设施。
2. 挖掘矩形顶管通道：从一侧开始挖掘出矩形顶管通道，保证通道的平整度和直线度。
3. 矩形顶管推进：将矩形顶管逐段推进，同时进行地下管线的铺设。
矩形顶管施工的研究与应用
矩形顶管施工的研究与应用【摘要】：文章着重介绍矩形顶管施工的研究与应用现状，简要说明了大截面矩形顶管在施工过程中的应用情况，并对矩形顶管的未来进行展望。
【关键词】：矩形顶管；施工技术1. 概述近几年来，随着市政建设的高速发展特别是双层隧道、过街人行地道、地铁车站的进出口的联通道、城市地下管线共同沟、引水和排水管道工程等这类地下隧道工程的发展，加上隧道掘进技术的日益提高，许多地下结构的断面尺寸越做越大，同时为了提高地下空间的利用率和节约成本，往往把断面形式做成矩形，这些都为矩形顶管的应用创造了时机和条件。
矩形顶管的研究对于进一步的城市建设具有重要意义，并有十分广阔的应用前景。
2. 矩形顶管施工的发展与应用世界上最早的顶管法隧道是1826年开始建筑的英国伦敦穿越泰晤士河底的公路隧道，隧道断面为11．4m×6．8m 的矩形，由于采用人工挖掘方法，隧道掘进了18年才完工。
由于圆形隧道衬砌结构具有受力均匀、内力较小的优点，而且施工性能又较好，故在此后的100余年内，几乎所有的隧道断面全都是圆形的。
20世纪60年代末，日本和欧洲一些国家开始研究矩形顶管技术，尤其以日本发展的比较快。
20世纪70年代初，矩形顶管技术首次成功运用于日本东京的地下联络通道中。
我国在这个领域研究和应用起步较晚，90年代初上海隧道股份研究所开始对矩形顶管的切削工具、正面的土压力平衡方式、出土方式、顶进系统及其配套系统进行研究，并于1998 年在上海地铁2 号线东昌路至陆家嘴越江隧道的旁通道施工中进行了工业性试验。
1999年4月，上海地铁2号线陆家嘴站5号出入口矩形通道施工采用上海隧道施工技术研究所自行研制的3．8 m×3．8 m 矩形刀盘式土压平衡顶管机，在两个月时间内完成了两条隧道的推进，工程质量优良，并确保了在施工期间路面交通的正常使用和地下管线的安全。
2006年4月，上海地铁6号线浦电路站3号出入口矩形通道施工采用目前截面最大的矩形顶管机，顶管机截面尺寸为4360mm×6240mm,长度为5200mm。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点1. 引言1.1 什么是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是指在大断面矩形隧道工程中，采用顶管顶进施工方法来完成顶部结构的建造。
顶管顶进施工技术是一种先进的隧道施工技术，能够提高施工效率，减少施工风险，保证工程质量。
隧道顶管顶进施工技术要点包括施工前的准备工作、隧道顶板支护结构、顶管进场方式、顶管安装和预应力张拉、顶进施工的质量控制等内容。
这些要点在大断面矩形隧道的施工过程中起着关键作用，直接影响着整个工程的顺利进行和最终质量的保证。
通过对大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的深入了解和研究，可以有效地提高隧道工程施工的效率和质量，实现工程的安全、快速、高质量完成。
熟练掌握大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点是每一个隧道工程施工人员必备的基本能力。
2. 正文2.1 施工前的准备工作施工前的准备工作是大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中至关重要的一步，它直接影响到后续施工的顺利进行以及工程的质量和安全。
施工前需要进行详细的方案设计和施工图纸编制。
这些设计图纸包括隧道的结构设计、顶管的尺寸和布置、支护结构的设计等内容，确保施工过程中能够按照正确的方案进行施工。
需要对施工现场进行充分的勘察和打桩作业。
施工人员需要对地质条件、地下水位、地下设施等情况进行详细的调查和分析，以确保隧道的稳定性和安全性。
施工前还需要进行材料准备和设备调试工作。
这包括顶管的制造和运输、预应力钢束的加工、顶管安装和张拉设备的调试等工作，确保施工过程中能够顺利进行。
施工前还需要进行相关人员培训和安全检查工作。
施工人员需要具备相关的专业技能和安全意识，以确保施工过程中安全可靠。
需要对施工现场的安全设施进行检查和设置，确保工程安全进行。
2.2 隧道顶板支护结构隧道顶板支护结构是大断面矩形隧道顶管顶进施工中至关重要的一环。
支护结构的设计与施工直接影响到隧道的整体稳定性和安全性。
常见的隧道顶板支护结构包括钢支撑、锚索、预应力杆、钢筋混凝土梁等。
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法(2)
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法一、前言城市主干道的建设和改造常常需要进行下穿道路施工，而在复杂环境下，往往会面临土层复杂、地下管线密集等问题。
为解决这一难题，浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法应运而生。
二、工法特点浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法具有以下特点：1. 结构简单：顶管采用大截面矩形形式，能够满足较大断面需求，同时结构简单，易于制作和施工。
2. 适应性强：该工法适应范围广，可用于不同类型的土壤和地质条件。
3. 施工效率高：采用机械化施工，减少人工搬运，提高施工效率。
4. 施工安全可靠：采用分段施工和预压力法施工，能够有效控制施工过程中的变形和沉降，确保施工安全可靠。
三、适应范围该工法适用于具有以下条件的工程：1. 道路交通压力大，无法使用传统开挖施工方法的情况。
2. 土质较软或地下水位较高的地区。
3. 地下管线密集的地方，无法进行开挖或挖掘深度有限的情况。
四、工艺原理浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法主要依据以下原理进行设计和施工：1. 分段施工原理：将大截面矩形顶管加工成多个小段，通过顶推法逐段推进，降低施工的难度和风险。
2. 预压力法原理：在推进过程中，通过施加预压力来控制顶管与土壤的相互作用，减小顶管沉降和变形。
3.排水和地基处理原理：对周围土壤进行必要的排水和地基处理，以保证施工过程的稳定和安全。
五、施工工艺1. 确定施工方案：根据实际情况确定顶管的断面形状和尺寸，制定施工时间和施工步骤。
2. 地面准备工作：进行道路封闭和交通调整，清理施工现场并进行防护措施。
3. 预留检修口：根据设计要求，预留顶管的检修口以便日后维护和检修。
4. 顶管制作和预压力施工：将大截面矩形顶管分段制作，然后采用顶推法逐段推进，同时施加预压力来保证施工安全。
5. 管道连接和防水处理：将各个顶管段进行连接，并进行必要的防水处理以防止水浸入顶管内部。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点随着城市化进程的加速，越来越多的地下管廊纷纷展开进度。
其中，大断面矩形隧道顶管顶进施工技术逐渐被广泛应用，既可以提高施工效率，又可以减少对地面交通的影响。
下面，我们就来探究一下大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的要点。
一、施工前的准备工作1.确定施工方案在施工开始前，需要制定一个详细的施工方案，明确施工步骤、施工工具等细节。
同时，还需要考虑一些特殊情况的处理方式，例如不同地质情况下的处理方法以及天气突变时的应对策略等。
2.上下游临时支撑为了确保施工的安全性以及顺利完成，需要制定上下游临时支撑的方案，以确保施工过程中的稳定性。
3.顶板支撑体系顶板支撑是大断面矩形隧道顶管顶进施工的重要环节。
在施工开始前，需要事先设计好顶板支撑体系，并在现场进行试验，以确定其合理性和稳定性。
二、顶管顶进施工工艺1.锚杆钻孔锚杆钻孔是顶管顶进施工的第一步。
其目的是开凿出以顶端为主的孔洞，用于支撑管道的施工。
在钻孔时，需要钻出合适的直径以及合适的深度，以确保锚杆的固定性。
2.锚杆布设施工人员需要根据预定的钻孔坐标点，安装好预埋件。
在此过程中，需要保持水平度和坐标点的准确性，以确保布设的准确性和稳定性。
3.立管架设立管是顶管施工时显得不可少的工具。
施工人员需要根据预定的方案，采用合适的立管技术，将立管置于孔洞中，并确保其间距和总数的准确性。
4.头板架设头板架设是管道施工中的关键环节，其作用是在施工过程中固定管道并保持其位置不变。
在头板架设之前，需要对管道位置和方向进行检测和校正，确保其符合预定的安装要求。
同时，还需要保证头部板的稳定性，以确保施工效果的可靠性。
5.管道镶嵌管道镶嵌是顶管顶进施工的最后一步。
在此过程中，需要按照预定的步骤，将管道逐步敲碎并逐步镶嵌至孔洞中，以完成管道的施工工作。
三、施工后的检验工作1.弯度检测管道弯度是大断面矩形隧道顶管顶进施工工艺中的难点之一。
在施工时，需要对管道弯度进行严格的控制和检测，以确保管道在干扰物的弯角下保持其原本的弯曲度。
超浅埋大断面陡坡度矩形顶管施工技术
超浅埋大断面陡坡度矩形顶管施工技术胡金武 皮青云黄石精武顶管工程有限公司摘要：武汉市轨道交通7号线一期第六标段土建工程新华路站1-A 出入口矩形顶管通道位于建设大道与新华路交叉口，地下穿越新华路。
采用9.8m×5.5m（壁厚0.65m）矩形顶管施工，顶管长71m，覆土厚3.76m ～4.82m，顶管纵坡-15‰，单节管长1.5m，重72吨，是一次复杂环境下超浅埋大断面陡坡度矩形顶管的重要实践。
关键词：超浅埋; 大断面; 陡坡度; 矩形顶管2019年6月 第3期 No.3 Jun.,2019《非开挖技术》杂志社TRENCHLESS TECHNOLOGY MAGAZINE1.工程概况武汉市轨道交通7号线一期第六标段土建工程新华路站1-A 出入口矩形顶管通道位于建设大道与新华路交叉口，地下穿越新华路，长71m，采用单节管片长1.5m、宽9.8m、高5.5m 的矩形顶管施工。
表1 新华路站1-A 出入口矩形顶管工程简介表矩形顶管区间长度（m）断面尺寸（m）线性坡度（%）覆土厚度（m）1-A 出入口--1-b 出入口719.8*5.5直线-1.53.76～4.82图1 新华路站1-A 出入口矩形顶管工程简图作者简介：皮青云，男，黄石精武顶管工程有限公司，总工，邮箱760232534@2.地质及水文条件2.1地形、地貌工程地貌单元上属河流堆积平原。
相当于长江Ⅰ级阶地，地形平坦，地表高程一般介于20.51～21.36m 之间。
2.2地层岩性表层为松散的人工填土层；上部主要为第四系全新统冲洪积软～可塑状态的黏性土、粉质黏土夹粉土；中部为稍密～中密的粉砂夹粉土、粉质黏土，粉细砂，中密～密实状态的细砂，含砾中粗砂，卵砾石；下伏基岩为白垩～下第三系东湖群泥质砂岩或砂砾岩以及志留系砂岩。
依据设计院提供的矩形顶管地质剖面图所示，掘进过程中穿越的主要土层如下表所示。
表2 矩形顶管穿越主要地层分布表矩形顶管区间穿越土层比 例1-A 出入口～1-B 出入口3-2 黏土50%3-3 淤泥质黏土40%3-4 粉质黏土夹粉土10%图2 1-A 出入口矩形顶管通道纵断面图2.3水文特征根据水文地质分析成果，对顶管施工影响较大的主要为地表水，即喷泉公园湖水。
矩形顶管技术研究报告
盾构和矩形顶管机技术研究报告盾构与顶管机已广泛应用于地铁、公路、电力、热力、排水等城市隧道工程。
圆形隧道因其结构受力合理、施工工艺相对简单而广为采用。
与圆形断面相比,矩形断面有效使用面积通常大20%以上。
在城市隧道中人行地道、电缆沟、综合管廊等市政隧道工程尤以矩形最为经济。
一、矩形顶管机主要特点1、施工工作井比盾构工作井小，降低占地面积。
2、具有不开挖路面、不封闭交通、不搬迁管线、低噪音、无扬尘等优点。
3、在施工时，对周围土体扰动小，能有效的控制地面和管线沉降。
并能在市政管线与通道顶部垂直1米的距离穿越，而不破坏管线。
4、在同等截面下，矩形隧道比圆型隧道能更有效地利用地下空间。
二、矩形顶管机施工主要流程1、始发井施工2、预制砼管节5、掘进顶推6、准确贯通4、管节安装3、掘进机安装到位7、通道贯通 8、投入使用三、矩形顶管机技术研究（一）矩形顶管机类型1、可变网格式该型顶管机切口处安装有16格网格，用于切割及支护正面土体。
中间四格为可变网格，该四格网格可根据出土量和机头姿态控制方便地调节其开口率。
土体经网挤压后进入机头，采用人工出土。
2、小刀盘式该型顶管机有4台小刀盘切削土体，切削面积可达到整个面积的40％(包括螺旋机)，4台小刀盘可单独运转，通过编组运行可方便的控制机头的姿态。
它由螺旋输送机出土，可基本保持土压平衡，并维持开挖面的稳定。
3、滚刀式该型顶管机可全断面切削，两把滚刀可正反转，并可单独运转。
由螺旋输送机出土，可保持土压平衡，并维持开挖面的稳定。
4、组合刀盘式该型顶管机有l 台大刀盘及四把仿形刀组成切削刀组，能全断面切削，大刀盘及仿形刀能正反转。
由螺旋输送机出土，可保持土仓内的土压平衡和维持开挖面稳定。
（二）组合刀盘式土压平衡矩形顶管机组成1、矩形顶管机主机顶管机主机可分成前后两段，中间由多台纠偏油缸联接。
前后段之间的密封采用二道唇形橡胶密封圈。
正面由大刀盘及4把仿形刀对土体进行全断面切削。
矩形顶管施工的研究与应用
矩形顶管施工的研究与应用【摘要】：文章着重介绍矩形顶管施工的研究与应用现状，简要说明了大截面矩形顶管在施工过程中的应用情况，并对矩形顶管的未来进行展望。
【关键词】：矩形顶管；施工技术1. 概述近几年来，随着市政建设的高速发展特别是双层隧道、过街人行地道、地铁车站的进出口的联通道、城市地下管线共同沟、引水和排水管道工程等这类地下隧道工程的发展，加上隧道掘进技术的日益提高，许多地下结构的断面尺寸越做越大，同时为了提高地下空间的利用率和节约成本，往往把断面形式做成矩形，这些都为矩形顶管的应用创造了时机和条件。
矩形顶管的研究对于进一步的城市建设具有重要意义，并有十分广阔的应用前景。
2. 矩形顶管施工的发展与应用世界上最早的顶管法隧道是1826年开始建筑的英国伦敦穿越泰晤士河底的公路隧道，隧道断面为11．4m×6．8m 的矩形，由于采用人工挖掘方法，隧道掘进了18年才完工。
由于圆形隧道衬砌结构具有受力均匀、内力较小的优点，而且施工性能又较好，故在此后的100余年内，几乎所有的隧道断面全都是圆形的。
20世纪60年代末，日本和欧洲一些国家开始研究矩形顶管技术，尤其以日本发展的比较快。
20世纪70年代初，矩形顶管技术首次成功运用于日本东京的地下联络通道中。
我国在这个领域研究和应用起步较晚，90年代初上海隧道股份研究所开始对矩形顶管的切削工具、正面的土压力平衡方式、出土方式、顶进系统及其配套系统进行研究，并于1998 年在上海地铁2 号线东昌路至陆家嘴越江隧道的旁通道施工中进行了工业性试验。
1999年4月，上海地铁2号线陆家嘴站5号出入口矩形通道施工采用上海隧道施工技术研究所自行研制的3．8 m×3．8 m 矩形刀盘式土压平衡顶管机，在两个月时间内完成了两条隧道的推进，工程质量优良，并确保了在施工期间路面交通的正常使用和地下管线的安全。
2006年4月，上海地铁6号线浦电路站3号出入口矩形通道施工采用目前截面最大的矩形顶管机，顶管机截面尺寸为4360mm×6240mm,长度为5200mm。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道是在城市地下工程中常见的一种隧道类型。
其顶管顶进施工是指在地下隧道施工的过程中，使用顶管技术进行开挖和支护，是一种比较常见的施工方法。
在进行大断面矩形隧道顶管顶进施工时，一些技术要点至关重要。
本文将就大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点进行详细的介绍。
一、适用范围大断面矩形隧道顶管顶进施工适用于软土、粉土、砂土等较好开挖的地质条件下，对于岩石类地质条件，较大断面尺寸的顶管顶进施工可能会遇到较大困难。
在选择施工方法的时候，需要充分考虑地质条件和隧道的实际情况。
二、支撑结构大断面矩形隧道顶管顶进施工需要设计合理的支撑结构。
隧道内部的支撑结构不仅需要能够确保施工安全，还需要考虑到顶管顶进施工后的使用环境和承载能力。
支撑结构的设计应充分考虑到材料的选取、节点的连接以及支撑结构的整体稳定性。
三、开挖方法大断面矩形隧道的开挖方法可以采用掘进机、顶管法或爆破法等。
在顶管顶进施工中，一般采用掘进机配合顶管法的方式进行开挖。
在开挖过程中需要注意的是对土体的支护，要使用合适的支护措施确保开挖的安全和稳定。
四、顶管设置顶管是大断面矩形隧道顶管顶进施工的关键设备之一。
在设置顶管时，需要注意以下几个方面：1. 选型合理：要根据隧道的实际情况和工程要求选择合适的顶管型号和规格。
2. 安装牢固：顶管的安装要牢固可靠，能够承受地下水压力和土层的挤压。
3. 操作方便：顶管的安装、调整和拆除要方便快捷，能够提高施工效率。
六、施工安全在大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中，施工安全永远是第一位的。
施工单位需要建立健全的安全管理体系，加强对施工人员的安全教育和培训，严格遵守相关施工规范和操作规程，做好施工现场的安全防护和设施管理。
七、质量控制大断面矩形隧道顶管顶进施工的质量控制是确保隧道工程质量的关键。
在施工过程中需要加强对施工材料和设备的质量控制，严格按照设计要求进行施工操作，及时处理施工中的质量问题，保证工程质量。
大断面矩形顶管顶进施工技术研究
大断面矩形顶管顶进施工技术研究摘要：当前矩形管施工技术在理论研究、设备开发、施工技术、质量管理等方面比较成熟，随着城市的迅速发展，对地下空间开发利用的需求将会增加。
今后将优先考虑城市工程项目，如建造隧道、综合管廊和电力隧道，具有良好的发展前景和广阔的应用前景。
项目规模和技术在不断变化。
矩形管施工技术将在长距离、大断面、复杂环境中继续发展，进一步加强矩形管施工技术的发展趋势，为我国隧道施工提供技术支持和理论借鉴。
关键词：大断面；矩形隧道；顶管顶进施工技术矩形顶管施工技术是一种基于圆形顶管施工技术的新型非开挖施工技术。
矩形管道的特点是由矩形或接近矩形的部分(管道造型)和矩形或接近矩形的截面管材组成的隧道。
矩形管道比圆形管道可利用的空间更多，这有助于规划隧道空间的使用。
一、大断面矩形隧道沉降、姿态控制重难点1.顶管隧道沉降制重难点(1)上部管道隧道段呈矩形，上部层和上部管道屏蔽结构形成的拱面较大，底板受屏蔽结构支撑，土层变形较大。
(2)道路车辆较多，动力负荷大且不稳定，地面沉降监测难度就会更大。
(3)在同一深度，随着顶管盾壳面积的增大，表层土应力弧形的形成作用大大降低，表层土对沉积的敏感性大大提高，同时泥浆保护层发挥着减摩作用，“背土效应”也越来越明显。
2.顶管隧道姿态制重难点(1)管道隧道段为矩形。
由于土层不平和注射压力差，顶管隧道左右压力不均匀，导致顶管隧道中心线偏差。
(2)上部管道隧道断面特别大，施工过程中土舱各点压力不等，导致上部管道隧道轴线偏移。
(3)包装机体积短，质量高，隧道覆盖土层较浅，同时在施工过程中注入大量接触泥浆。
因此，在上部管道施工过程中很容易抬起和浮动上部管道支撑。
二、大断面矩形隧道顶管顶进施工技术1.开挖面土压力的设定土压平衡式顶管机，利用压力室的土压力平衡开挖面的土壤，达到管道正前方开挖面的土沉降控制目标。
因此，建立土压力平衡是顶进施工的关键。
2.顶进速度控制为了稳定土仓压力，行驶速度应与螺旋输送机的转速相匹配，同时必须兼顾注浆（触变泥浆），确保触变泥浆能均匀填实管节与地层的空隙，起到润滑作用，盾构顶管推进速度不宜过快也不宜过慢，过快和过慢会导致地面下沉，因此在盾构顶管施工期间必须保持一定的速度前进。
超浅埋地下通道矩形顶管微扰动施工工法(2)
超浅埋地下通道矩形顶管微扰动施工工法超浅埋地下通道矩形顶管微扰动施工工法是一种适用于城市地下空间利用的施工方法。
本工法的特点是施工过程简便、施工周期短、不影响地上交通和建筑物的正常使用，可广泛适用于道路、铁路、水利、石油化工等各个领域的地下通道工程。
该工法的工艺原理是通过采用微扰动施工方法，减小施工对周围土层的扰动，保证地表和建筑物的稳定性。
施工过程中，先进行地面准备工作，包括地基处理、管线迁改等。
然后，采用顶管法，在地下开挖预留工作空间后，将矩形顶管逐段推进，同时进行土层固化和地下设备安装，最后进行隧道背衬结构的施工。
该工法充分考虑了施工工序和工艺参数的协调性，保证了施工过程的连续性和效率。
施工工艺的具体步骤包括：地面准备、顶管推进、土层固化、地下设备安装和隧道背衬结构施工等。
施工过程中，需要合理组织施工人员和机具设备，确保施工的连续性和高效性。
施工质量控制包括土体固化质量的检测和地下设备安装的验收，以保证施工过程中的质量符合设计要求。
安全措施方面，需要注意天气状况、地下水位和周围建筑物的安全，采取相应的措施防止事故发生。
本工法所需的机具设备主要包括顶管机、装载机、挖掘机、混凝土搅拌站等。
这些机具设备具有性能稳定、易操作、适应性强等特点，在施工过程中能够发挥良好的作用。
经济技术分析方面，超浅埋地下通道矩形顶管微扰动施工工法具有施工周期短、成本较低、使用寿命长等优点，能够提高工程的经济效益和使用寿命。
最后，本文通过一些实际工程实例展示了超浅埋地下通道矩形顶管微扰动施工工法的应用效果和可行性，为读者提供了有关该工法在实际工程中的参考。
该工法的清晰明了、实用完整、准确可信，对实际工程应用具有指导意义，能够为工程建设提供重要参考。
矩形顶管施工技术分析
矩形顶管施工技术分析摘要：矩形顶管施工技术广泛应用于城市地铁建设中，特别适用于复杂地质条件下的隧道施工。
相比传统的开挖法，矩形顶管施工技术可以减少地上的拆迁和交通影响，同时也降低了施工对地下水位和地下管线的影响。
因此，矩形顶管施工技术在城市地铁建设中发挥了重要的作用，为城市交通发展提供了可靠的支持。
本文立足于广州市轨道交通某站点工程为例，详细分析了地铁出入口矩形顶管施工技术。
关键词：地铁；矩形顶管；施工；技术引言：相比传统的开挖法，矩形顶管施工技术可以减少地上的拆迁和交通影响，同时也降低了施工对地下水位和地下管线的影响。
因此，地铁出入口矩形顶管施工技术在城市地铁建设中发挥了重要的作用，为城市交通发展提供了可靠的支持。
广州市轨道交通某站点出入口工程运用矩形顶管施工技术，仅用时2个月顺利完成贯通，大大缩短了工期。
因此，矩形顶管施工技术分析对轨道交通发展有着重大意义。
一、工程概况该工程为广州市轨道交通十三号线某站点，位于广州市黄埔区黄埔东路北侧、文船厂生活区及红山街道办事处东侧空地，平行于黄埔东路，出入口通道北往南下穿沿江高速上桥段与车站主体北侧相接，双岗地铁站已投入使用。
黄埔东路沿线管线复杂，地面道路交通繁忙，为减少出入口施工时对周边环境的影响，采用顶管法顶进施工。
顶管断面尺寸为7.7m×5.1m，壁厚550mm，顶进长度49.8m，覆土厚度3.17~3.8m。
顶管下穿黄埔东路、广深沿江高速及众多市政管线，道路车流量巨大，施工时对道路交通和地面变形控制要求高；顶管穿越DN1200及DN800废弃污水钢筋混凝土管，设备要求及顶进过程控制风险较高；施工场地狭小，始发井净空仅7.9m，接收井净空仅3.3m，现场施工、设备组装及拆卸难度高。
顶管施工穿越地层主要为素填土、粉质黏土、砂质粘性土（可塑）。
图1顶管施工地质剖面图二、矩形顶管施工技术施工工艺流程2.1始发井施工施工围护桩、坑底加固体、止水帷幕及端头加固体、后靠加固体、第一道支撑，开挖至加强钢管撑下0.5m，施工加强钢管撑，开挖至第二道支撑底0.5m，施工第二道支撑，进一步开挖基坑至坑底。
大直径浅埋顶管沉降控制研究
大直径浅埋顶管沉降控制研究篇一咱就说我参与的那个大直径浅埋顶管工程吧，那可真是一场“地下大冒险”。
刚开始的时候，大家都信心满满，觉得不就是把个大管子在地下顶过去嘛，能有多难？我第一天到施工现场，就被那阵仗吓了一跳。
各种大型机械横七竖八地停在那儿，像一群钢铁巨兽。
工人们都在忙忙碌碌地做着前期准备，我也凑上去想帮忙，结果差点被一根钢管绊倒，那钢管“哐当”一声倒在地上，差点引发一场小“地震”，旁边的工人都笑着看我，我尴尬得直挠头，心里想着这活儿可不好干啊。
顶管施工开始了，我负责监测沉降数据。
我守在测量仪器旁边，眼睛都不敢多眨一下，就怕错过啥重要数据。
可是这数据就像个调皮的小孩，一会儿高一会儿低，搞得我心里直发慌。
我正着急呢，突然听到旁边有人大喊：“哎呀，这里的土好像有点不对劲！”我赶紧跑过去看，只见顶管机周围的土出现了一些小裂缝，就像干涸的河床一样。
这可不是个好兆头，说明可能沉降已经开始不受控制了。
我和几个老师傅凑在一起商量对策。
其中一个李师傅，经验那是相当丰富，他蹲下身子，抓了一把土在手里捏了捏，又闻了闻，像个老中医在给病人把脉似的。
然后他皱着眉头说：“这土的含水量可能有问题，太湿了，顶管的时候压力一上去，土就容易被挤开，肯定会沉降。
”我一听，觉得有道理，就赶紧去查施工记录，看看是不是在挖土的时候没有控制好含水量。
查记录的时候，我发现原来在前期挖土的时候，因为赶工期，施工队没有按照标准的含水量要求来操作，这才导致了现在的问题。
我当时那个气啊，就像个吹胀的气球，我找到施工队的负责人，大声说：“你们这是图快不图好啊，这含水量不控制好，这顶管还不得沉到地底下啊！”负责人也一脸愧疚，说：“我们知道错了，这就改。
”于是，我们赶紧调整施工方案。
一方面，增加了排水设备，把土里多余的水排出去；另一方面，在顶管机周围注入一些特殊的加固材料，就像给它穿上了一层“铠甲”，增强土体的稳定性。
我守在旁边，看着那些设备嗡嗡作响，心里默默祈祷着一定要成功。
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一、工程概况—科研背景
顶 进 方 向
菊华站总平面图
一、工程概况—科研背景
A2号出入口顶管穿越位置关系图
一、工程概况—科研背景
B号出入口顶管穿越位置关系图
一、工程概况—科研背景
工程难度分析
➢本工程顶管位于彩云北路与金马路交叉路口，地下管线类型多样且集中在道路两旁， 顶管穿越高架桥桩基础，控制高架桥基础沉降及位移为施工重中之重； ➢本工程采用矩形顶管施工，由于覆土深度较浅，仅为约4.5~5.0m，因此控制穿越区段 地面沉降是本工程的一大难点； ➢根据 探 测 的资料，顶管施工范围内管线错综复杂，包括Φ200自来水管、10KV高压线 （入地）、Φ1400自来水、电信弱电（入地）、电缆线、Φ150消防通道等管线，顶进 中对管线的保护也是本工程的重点。
参建单位
建设单位：昆明市轨道交通四号线土建项目建设管理有限公司 设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司 监理单位：北京铁研建设监理有限责任公司 施工单位：中铁xx集团有限公司
一、工程概况—菊华站
地理位置
菊华站位于官渡区菊华立交桥与昆河米轨黑土凹站东侧，贵昆路与金马路 丁字路口处昆河米轨下方，横跨金马路
参建单位
建设单位：昆明市轨道交通四号线土建项目建设管理有限公司 设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司 监理单位：北京铁研建设监理有限责任公司 施工单位：中铁xx集团有限公司
一、工程概况—菊华站
菊华站平面图
换乘厅及1号风亭组
C号出入口及2号风亭 组
A2号出入口
B号出入口
一、工程概况—科研背景
科研背景情况 ➢昆明市轨道交通4号线菊华站位于官渡区昆河米轨黑土凹站东侧，贵昆高架北侧，彩 云北路与金马路丁字路口处，横跨金马路。其中A2、B号出入口位于车站南侧，下穿彩 云北路及贵昆路高架，伸向马路对面。 ➢由于彩云北路交通繁忙且地下管线众多，不具备开挖施工的条件，综合考虑环境、人 流疏散需要以及管线搬迁难度、工期等因素，A2、B号出入口均采用6.9m×4.9m矩形顶 管法施工。 ➢顶管通道净尺寸为6.0m×4.0m，采用6.9m×4.9m多刀盘土压平衡式矩形顶管机掘进施 工。A2号出入口顶进长度46m，覆土深度约4.5m，顶进方向由东北向西南推进；B号出 入口顶进长度53m，覆土深度约5.0m，顶进方向由西南向东北推进，采用站内接收方式 进行接收。 ➢主要地下管线主要分布在彩云北路和金马路道路两侧，穿越顶管段的管线主要有： Φ1400给水管、Φ400给水管、Φ800排水管、电信管等。 ➢顶管穿越彩云北路上方又有高架桥横穿，顶管与周边环境复杂。
设计概况
菊华站设计长度为360.6m，标准断宽28.9m，总建筑面积约22374㎡。设有3个 出入口，2个消防专用出入口，2组风停组和一个换乘厅（通往6、8号线）。主体基坑 深度18.15米，围护结构采用1000mm厚地下连续墙，附属结构基坑深度10.2米，附 属围护结构采用钻孔灌注桩结合三轴水泥搅拌桩。菊华站为地下二层侧式车站，采用 明挖顺做法施工。
➢第一部分
工程概况
一、工程概况
菊花村站
菊华站
图例
■— 五华、高新区工点 ■— 盘龙区工点 ■— 官渡区工点 ■— 经开区工点 ■— 呈贡区工点
◆ 昆明市轨道交通4号线是国家财政部第二批PPP示范项目，昆明市第一个PPP 模式轨道交通项目。我单位承xx程为昆明市轨道交通4号线土建6标段，包含菊 花村站和菊华站两座地铁车站土xx作。
汇报内容
➢第二部分
矩形顶管工艺介绍
二、矩形顶管工艺介绍
顶管顶进工艺图
测量放样 安装机架、后靠、主顶装置
设备调试 顶管进洞 顶管顶进 吊放垫块或管节 顶进测量 顶管机出洞 顶管机分解、吊出接收井 浆液置换 拆除管内设备、嵌缝、清理、接头处理
施工工艺流程图
二、矩形顶管工艺介绍
管节预制 管节外形尺寸为6.9m×4.9m，管壁厚为0.45m，长度为1.5m，单节重约37t。
一、工程概况—科研立项
科研立项
通过对本工程顶管施工难度的识别分析，结合目前公司尚无类似施工项目，且顶管 技术在工程项目运用越来越广泛，我项目决定对此顶管工程进行探究，形成一套指导性 资料，对顶管工程项目进行较全面的认知。
课题主要从以下几点进行研究： （1）顶管施工对土体和管线扰动特性分析； （2）复杂环境下大断面顶管关键施工技术研究； （3）矩形顶管施工对既有桥桩基础影响分析及安全控制技术。
二、矩形顶管工艺介绍
基座、导轨、后靠、千斤顶的安装
顶管机的安装
二、矩形顶管工艺介绍
顶管机刀盘的安装 液压系统及注浆系统安装
顶管机的安装 螺旋出泥机的安装
顶管始发、顶进及贯通
二、矩形顶管工艺介绍
顶管始发
顶铁安装
管节安装
顶进测量
顶进控制
通道贯通
搅拌出土
管节顶进
汇报内容
➢第三部分
研究工作计划
三、研究工作计划
昆明市轨道交通4号线土建6标浅埋大截面矩形顶管施 Nhomakorabea技术研究
中铁xx集团有限公司 2019年9月
汇报内容
➢第一部分 ➢第二部分 ➢第三部分 ➢第四部分 ➢第五部分 ➢第六部分 ➢第七部分
工程概况 矩形顶管工艺介绍
研究工作计划 人员（单位）分工 技术创新指标策划及部署
科研经费详细预算 当前进展情况
汇报内容
一、工程概况—菊花村站
地理位置
菊花村站位于昆明市官渡区昆河米轨与金汁河交叉口处昆河米轨下方
设计概况
菊花村站设计长度189.6m，标准段宽19.9m，总建筑面积12090㎡，设4个出入口 （1个为预留），2组风亭。主体基坑深度19.75米（端头井局部深22米），围护结构 采用1000mm厚地下连续墙，附属结构基坑深度10.3米，附属围护结构采用钻孔灌注 桩结合三轴水泥搅拌桩。菊花村站为地下二层岛式车站，采用明挖顺做法施工。
➢ 2019.08-2019.11月 完成现场试验部分工作
➢ 2019.09-2020.03月 完成理论及数值模拟工作
➢ 2020.04-2020.12月 完成论文、工法及专利报审工作
➢ 2020.12月
完成项目结题并开展申报工作
三、研究工作计划
➢ 科研工作地点： 云南省昆明市官渡区； ➢ 研究工作期限： 2019年8月1日～2020年12月31日； ➢ 研究工作进度：根据施工进度，及时进行科研工作，2020年12月31日