顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术
顶管法施工
目录第一章顶管法概论第二章顶管法施工分类第三章顶管机及选项第四章工作井及其布置第五章顶力计算与后背受力计算第六章顶管法施工第七章管节接缝的防水第一章顶管法概论、1、顶管法基本概念顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法，主要用于地下供水管、排水管、煤气管、电讯电缆管等的施工。
它不需开挖面层，且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。
2、顶管法发展历史顶管施工技术始于1896年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中。
1948年日本第一次采用顶管施工方法，在尼崎市的铁路下顶进了一根内径600mm的铸铁管，顶距只在6米。
我国较早的顶管施工约在上世纪50年代，初期主要是手掘式顶管，设备也较简陋。
我国顶管技术真正较大的发展是从上世纪80年代中期开始。
1988年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机。
3、施工过程一般是先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶，借助主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起，与此同时，紧随工具管或掘进机后面，将预制的管段顶入地层。
是边顶进，边开挖地层，边将管段接长的管道埋设方法。
4、技术发展随着时间的推移，顶管技术得到迅速发展。
主要体现在以下方面：（1）、一次连续顶进的距离，越来越长（2）、顶管直径，向大小直径两个方向发展（3）、管材，向钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管发展（4）、挖掘技术，机械化程度越来越高（5）、顶管线路的曲直度，曲线形状越来越复杂，曲率半径越来越小。
5、盾构法和顶管法的异同点：相同点：（1）二者都属于暗挖法施工大口径（>900㎜）地下工程的主要施工方法。
（2）二者都要开挖工作基坑（工作井和接收井），工作基坑的施工方法相同。
（3）二者工作面的开挖方法，出、进洞施工技术基本相似。
（4）二者都要注意接缝防水处理、地表沉降控制、周边环境保护等问题，都要进行注压浆。
市政工程教学课件：顶管法施工 (一)
市政工程教学课件：顶管法施工 (一)市政工程教学课件：顶管法施工随着城市化进程的不断推进，大量地下管道和隧道设施的建设成为城市建设的迫切需求，而顶管法施工技术在这一方面具有很高的应用价值。
本文将介绍市政工程教学课件中关于顶管法施工的内容。
一、顶管法施工的概念及优缺点1. 概念：顶管法施工指通过顶进机等设备，在地面上设立工作井口，然后在地下将管道或隧道顶进到井口，是一种无需开挖地面而直接建设地下管道或隧道的施工技术。
2. 优点：（1）减少地面施工对周边环境的影响；（2）减少土方作业，降低土石方成本；（3）缩短施工周期，减少施工噪音和污染；（4）管道质量高，施工风险低。
3. 缺点：（1）施工难度大，对施工技术要求高；（2）设备及工艺要求高，成本较高；（3）在复杂地质条件下容易出现施工问题。
二、顶管法施工的基础技术1. 地质勘探：通过钻探、取样等方式获取地下岩土情况，确定管道或隧道的顶进路径，分析施工风险。
2. 井口施工：设立工作井口，进行进出口及沟槽开挖，铺设管道及附属设备。
3. 顶进机的选择与安装：根据管道直径、长度及地质情况等因素选择合适的顶进机，进行安装及调试。
4. 施工过程控制：顶进机的作业和前进速度，管道的对称性、接头等施工过程进行控制。
5. 后续施工：对设施进行管道测试、封堵、背fill等工序，确保施工质量。
三、顶管法施工的施工应用1. 城市地下供水、排水管道的建设。
2. 地下铁隧道、道路隧道等交通设施的建设。
3. 石油、天然气管道的建设，解决国内能源保障问题。
4. 煤矿、金矿等行业地下管道的建设等。
综上所述，顶管法施工技术已经在各种市政工程中得到广泛应用，具有快速、高效、环保等优点，但施工难度较大。
市政工程教学课件的介绍可以激发学生兴趣，提高实际操作技能和工作能力。
地下管道施工中的顶管技术
地下管道施工中的顶管技术地下管道的施工是现代城市基础设施建设不可或缺的一部分。
而在地下管道的施工中，顶管技术被广泛应用。
顶管技术是一种非开挖施工方法，通过将管道顶部推进或拉伸到地下，完成管道的铺设，避免了破坏地表的开挖施工方式，减少了对周边环境的影响。
本文将对地下管道施工中的顶管技术进行介绍和分析。
一、顶管技术的基本原理顶管技术的基本原理是利用推进装置将管道的顶部推进到地下。
推进装置通常由液压缸、推进盾构机等组成。
在施工过程中，首先需要开挖一个起始井和终点井，井口与地下顶管保持一定的距离，然后利用推进装置将管道顶部依次推进到地下，最后通过拆除与顶管相连的推进装置，完成管道的铺设。
二、顶管技术的优势1.环境友好：顶管技术采用非开挖施工方法，避免了开挖过程中对周边环境的破坏和污染。
相比较于传统的开挖施工方式，顶管技术减少了噪音、扬尘等不利于环境的因素。
2.快速高效：顶管技术施工速度快，能够提高工程施工效率。
同时，由于施工过程中对周边道路、地下设施的影响较小，可以减少施工期间的交通堵塞和对居民生活的影响。
3.管道质量可控：顶管技术施工过程中，可以实时监测管道位置，确保管道的铺设质量。
同时，顶管技术能够适应不同地质条件下的施工，提高了管道的抗压能力和使用寿命。
三、顶管技术的应用1.城市给排水管道：在城市给排水体系的建设中，顶管技术被广泛应用。
通过顶管技术，能够快速、高效地完成城市给排水管道的铺设，确保城市内各个区域的供水和排水正常运行。
2.地铁隧道：地铁隧道的施工是一个复杂且关键的工程，顶管技术在其中扮演着重要的角色。
地铁隧道顶管技术的应用，可以减少对地表的干扰，保护周围建筑物的安全，同时提高隧道的稳定性和密封性。
3.石油、天然气管道：石油、天然气等能源管道的铺设对供应链的稳定性至关重要。
顶管技术在石油、天然气管道建设中的应用，能够提高施工效率，降低施工成本，同时保证管道的安全和稳定运行。
四、顶管技术的发展趋势随着科技的不断进步和管道建设的需求增加，顶管技术也在不断发展和创新。
顶管施工技术
顶管施工技术可实现管道的定向穿越和精确对接，减少了不必要的 材料浪费和能源消耗，符合国家节能减排政策要求。
THANKS
感谢观看
精细化施工技术
借助先进的测量、定位和控制技 术，顶管施工将实现更高精度的 对接和安装，减少施工误差和质 量问题。
在市政建设中的应用前景
城市地下管网建设
顶管施工技术适用于城市地下管网的各类管道铺设，如给水、排水 、燃气、热力等管道，满足城市基础设施建设的需求。
交通隧道建设
顶管施工技术可用于穿越道路、铁路、河流等障碍物的交通隧道建 设，缩短建设周期，减少对地面交通的影响。
顶管施工技术的优缺点
• 施工精度高，可有效控制管道的铺设方向和标高。
顶管施工技术的优缺点
01
缺点
02 施工成本相对较高，需要专业的设备和技 术人员。
03
在复杂地质条件下，施工难度较大，需要 采取相应的技术措施。
04
对管道材料的要求较高，需要选择适合的 管道材料和连接方式。
02
CATALOGUE
和尺寸测量。
管节顶进
02
在顶进设备的推动下，将管节逐节顶入土壤中，同时监测顶进
过程中的各项参数。
接口处理
03
在管节顶进完成后，对接口进行密封处理，如采用橡胶密封圈
或水泥砂浆等密封材料，确保管道密封性能良好。
04
CATALOGUE
顶管施工中的常见问题及解决方案
顶进过程中的偏移问题
偏移原因分析
可能由于土层变化、顶力不均匀、导向系统失效等因素导 致。
裂等。
材料与设备准备
顶管材料
根据设计方案，准备足够数量的顶管材料，包括 钢管、混凝土管等。
顶管法施工技术
顶管法施工技术5.1 顶管法施工的概念顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法属于非开挖施工,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,它不需要开挖面层就能穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管法施工工序是:在工作坑内借助顶进设备产生的顶力克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度顶入土层中,并运走土方。
一节管道顶入土层中后,接续顶进第二节管道,这样依序顶入各节管道,做好接口,建成涵管。
其原理是借助主顶油缸、管道间及中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随其后,埋设在两坑之间,以实现非开挖敷设地下管道。
顶管法施工原理见图5.1。
图5.1 顶管法施工原理示意图5.2 顶管法施工技术发展史顶管法施工是继盾构法施工之后发展起来的地下管道施工方法,最早应用于1896年美国北太平洋铁路铺设工程,已有百年历史,20世纪60年代在世界各国推广应用,1970年,德国汉堡下水道混凝土顶管,直径 2.6m,一次最大顶进距离1200m,为国外首次最大顶距。
近20年,日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。
20世纪50年代中国从北京、上海开始试用。
1986年,上海穿越黄浦江输水钢质管道,应用计算机控制,激光导向等先进技术,单向顶进距离1120m,顶进轴线精度:(-150,+150)mm,上下(-50,+50)mm。
1981年,浙江镇海穿越甬江管道,直径2.6m,单向顶进581m,采用5只中继环,上下左右偏差(-10,+10)mm。
1997年,中国上海黄浦江上游引水工程长桥支线钢管顶管,直径 3.5m,一次最大顶进距离为1743m,创造了钢管顶管世界纪录。
2001年,中国浙江嘉兴污水钢筋混凝土顶管,直径2m,一次最大顶进距离为2050m,创造了混凝土顶管世界纪录。
5.3 顶管机分类(1)按顶管口径大小分为大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。
顶管施工发展史
顶管施工发展史1. 引言顶管施工是一种地下管道施工技术，用于在地下开挖隧道并安装管道。
它具有减少对地面交通和建筑物的干扰的优势，逐渐成为城市发展中不可或缺的一部分。
本文将介绍顶管施工的发展历史，从早期的手工操作到现代化机械化设备的应用。
2. 早期手工操作时期早期顶管施工主要依靠人力进行，施工过程较为简单。
工人们使用锄头和铁锹手动开挖隧道，并逐段安装管道。
这种方法费时费力，效率低下，但在当时是唯一可行的方式。
3. 机械化设备的引入20世纪初，随着机械化设备的发展，顶管施工开始迈向一个新阶段。
首先是使用蒸汽机来驱动钻孔机和爆破设备，在开挖隧道时提高了效率。
然后是引入液压系统和电动设备，进一步简化了操作流程。
4. 创新技术的应用20世纪中叶，随着科技的进步，顶管施工迎来了一系列创新技术的应用。
其中最重要的是推土机和挖掘机的使用。
推土机可以快速平整地面，为隧道的开挖提供了坚实的基础；而挖掘机则可以高效地开挖土壤和岩石，大大提高了施工速度。
5. 数字化技术的革新随着计算机技术和数字化技术的发展，顶管施工进入了一个全新的时代。
现代化顶管施工使用计算机辅助设计（CAD）软件进行方案设计，并利用全站仪进行精确测量。
这些技术使得施工过程更加准确、高效。
6. 现代化设备的应用近年来，随着自动化和智能化技术的发展，顶管施工设备也得到了极大改进。
例如，引入了全自动控制系统，可以实时监测设备状态并进行调整；使用激光导航系统可以精确定位；还有无人驾驶设备在一些特定环境下进行作业。
7. 环保意识与可持续发展在现代社会中，环保意识和可持续发展成为重要的关键词。
顶管施工也不例外，越来越注重减少对环境的影响。
例如，使用更环保的材料和清洁能源；加强废弃物处理和回收利用等。
8. 结论顶管施工经历了从手工操作到机械化设备、创新技术再到数字化技术和现代化设备的发展历程。
在未来，随着科技的不断进步，顶管施工将继续朝着更高效、更环保的方向发展。
顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术
顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术第一篇：顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术问：顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术答：一、概念隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。
当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。
顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。
顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。
二、应用概况与发展方向1、发展过程顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法；最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史；20世纪60年代在世界各国推广应用；近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。
顶进速度最快：美国1980年，9.5小时顶进49m。
顶进距离最长：国外首次一次最大顶进距离1200m，1970年，德国汉堡下水道混凝土顶管，直径为2.6m。
国内创造混凝土顶管世界记录——一次最大顶进距离为2050m，2001浙江嘉兴污水顶管，钢筋砼管直径2m；国内创造钢管顶管世界记录——一次最大顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线顶管，钢管直径3.5m；中国从50年代从北京、上海开始试用。
1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等先进技术，单向顶进距离1120m，顶进轴线精度：左右﹤±150mm，上下﹤±50mm。
1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m，单向顶进581m，采用5只中继环，上下左右偏差﹤10mm。
2、发展方向（1）长大距离顶管普通顶管一般距离≤100m，无中继环，（现在某些专家认为可能提高到300m），长距离顶管﹥100m，长大距离﹥1000m。
顶管技术在市政工程管道施工中的应用
顶管技术在市政工程管道施工中的应用顶管技术是一种广泛应用于市政工程管道施工中的先进技术，它通过在地下施工过程中利用顶管机器进行管道无开挖铺设，极大地减少了对地表和地下设施的影响，提高了施工效率和管道工程的质量。
本文将对顶管技术在市政工程管道施工中的应用进行详细介绍。
一、顶管技术的原理及特点顶管技术是一种新型的管道铺设方法，它主要通过顶管机器进行管道的无开挖铺设。
具体而言，顶管机器通过一定的推力和拉力，将管道从地面推入土壤深处，完成管道的铺设工作。
顶管技术相比传统的开挖铺设方法具有如下特点：1. 无开挖施工：顶管技术不需要对地面进行开挖，减少了对周边环境的破坏，同时避免了挖掘过程中可能出现的地质灾害。
2. 施工效率高：顶管技术的施工速度快，能够在短时间内完成较长距离的管道铺设，提高了施工效率，减少了施工周期。
3. 施工成本低：由于顶管技术不需要进行大面积的开挖工程，减少了对施工材料、人力资源和时间的需求，降低了施工成本。
4. 对周边环境的影响小：顶管技术可以减少对周边建筑、道路和地下管线的干扰，降低了对周边环境的影响和破坏。
5. 施工质量高：顶管技术能够保证管道的直线度和平整度，减少了管道的变形和损坏，提高了管道的使用寿命。
在市政工程管道施工中，顶管技术已经得到了广泛的应用，成为了改善城市地下管网的重要手段，下面将以给水管道施工为例，介绍顶管技术在市政工程中的具体应用。
二、顶管技术在给水管道施工中的应用1. 市政给水管道的重要性城市的给水管道是城市市政基础设施的重要组成部分，它承担着城市居民生活用水和工业生产用水的输送任务。
随着城市化进程的加快和人口的增长，给水管网的建设和更新成为了城市管理的重要内容。
而给水管道的施工对城市的交通和居民生活造成了一定的影响，因此需要采用一种无开挖的快速施工方法。
2. 顶管技术在给水管道施工中的应用顶管技术在给水管道的施工中具有明显的优势，它避免了对地表的开挖，减少了对道路交通的影响和施工噪音，有利于减少对周边居民生活的干扰。
顶管技术终极版
（2）洞口止水方法 ） 不同构造的工作井，洞口止水的方式不同。 不同构造的工作井，洞口止水的方式不同。 a.钢板桩围成的工作井中，应在管道顶进前方的井内浇筑一 钢板桩围成的工作井中， 钢板桩围成的工作井中 道前止水墙。墙体可由较高强度等级的素混凝土筑成。 道前止水墙。墙体可由较高强度等级的素混凝土筑成。 b.方形钢筋混凝土井，不必设前止水墙 方形钢筋混凝土井， 方形钢筋混凝土井 C.圆形钢筋混凝土井 需浇筑一睹弓形的前止水墙 将洞口止 圆形钢筋混凝土井,需浇筑一睹弓形的前止水墙 圆形钢筋混凝土井 需浇筑一睹弓形的前止水墙.将洞口止 水圈安装在平面上,而不安装在圆弧面上 而不安装在圆弧面上. 水圈安装在平面上 而不安装在圆弧面上
2.走向成熟的顶管施工技术 走向成熟的顶管施工技术 成熟的顶管施工技术是在盾构法问世以后的盾构机 械应用时开始的。盾构机械及配套施工技术的迅速发展， 械应用时开始的。盾构机械及配套施工技术的迅速发展， 促进顶管施工技术不断成熟和迅速发展。 促进顶管施工技术不断成熟和迅速发展。 20世纪 年代初期，波纹钢管取代铸铁管投入顶管 世纪20年代初期 世纪 年代初期， 施工。 施工。 20世纪 年代后期，混凝土管道开始用于顶管施工 世纪20年代后期 世纪 年代后期， 工程。 工程。
d.覆土很厚或穿越江河的工作井中 洞口止水圈需做成两道 覆土很厚或穿越江河的工作井中,洞口止水圈需做成两道 覆土很厚或穿越江河的工作井中 洞口止水圈需做成两道, 一道是充气的,一道是普通的止水圈 一道是普通的止水圈.在长距离顶管或覆土 一道是充气的 一道是普通的止水圈 在长距离顶管或覆土 较厚的顶管中必须做. 较厚的顶管中必须做
泥水平衡式
基本原理:
优点: 适用于各种不同的土质情况,扰动较小,地层损失小,产生 的地表面变形小,同时顶进时总顶力较小. 缺点: 弃土的运输和存放均较困难,如采用泥浆运输,用水量较 大,成本较高.作业所需场地大,设备复杂成本较高,如遇上顶管 的超浅埋土层,或遇上渗透系数特别大的砾砂,卵石层,施工作 业往往受阻.
顶管施工技术
顶管施工技术顶管施工技术：高效、环保的地下管道施工方法随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断扩大，地下管道施工成为了城市规划中的重要一环。
顶管施工技术作为一种高效、环保的地下管道施工方法，在现代市政工程中得到了广泛应用。
本文将详细介绍顶管施工技术的原理、流程、优势以及未来发展趋势。
顶管施工技术是一种非开挖地下管道施工方法，其主要原理是通过顶推设备将管道按照设计路线顶进，同时将土方运送出来。
相较于传统的开挖方法，顶管施工具有节省土地、减少交通影响、降低噪音污染等优点。
顶管施工的流程主要包括以下几个方面：1、设计阶段：根据施工环境、地质条件、管道材质等因素进行设计，确定管道的路线、埋深、管径等参数。
2、设备准备阶段：根据施工需求，选择合适的顶推设备、管道运输设备等，并进行必要的调试和检修。
3、管道安装阶段：将管道按照设计要求安装在顶管机上，确保管道对位准确。
4、顶进阶段：启动顶推设备，将管道逐步顶进，同时进行土方运输。
5、焊接阶段：在顶进过程中，根据需要将管道进行焊接，确保管道的连续性和稳定性。
6、验收阶段：完成顶进后，进行质量检查和验收，确保管道符合设计要求。
顶管施工技术的优势主要表现在以下几个方面：1、高效率：顶管施工能够大大缩短施工周期，提高施工效率。
2、低成本：相较于传统的开挖方法，顶管施工无需大量开挖和回填，降低了施工成本。
3、环保：顶管施工能够减少对城市交通和环境的影响，符合现代城市规划的环保要求。
4、适用范围广：顶管施工适用于各种复杂的地质条件和环境，能够满足不同市政工程的需求。
尽管顶管施工技术具有诸多优点，但在实际施工过程中仍存在一些安全隐患和挑战。
例如，地质条件不良、地下水位过高、土方坍塌等问题都可能影响顶管施工的顺利进行。
因此，在进行顶管施工时，必须采取有效的安全措施和技术手段，确保施工过程的安全和稳定。
随着科技的不断进步和工程实践的积累，顶管施工技术将会不断完善和优化。
未来，我们可以预见：1、新型材料的研发和应用：随着材料科学的不断发展，新型材料将逐渐应用于顶管施工领域，提高管道的耐久性和性能。
顶管工程内容
顶管工程内容（实用版）目录1.顶管工程的定义和概述2.顶管工程的分类和特点3.顶管工程的施工流程和关键技术4.顶管工程的应用范围和优势5.顶管工程的发展前景和挑战正文一、顶管工程的定义和概述顶管工程，又称为管道顶进工程，是一种在地下进行管道铺设和修复的技术。
它采用顶管机将管道向前推进，同时从管道内部进行支护，以完成地下管道的建设或修复。
顶管工程具有不开挖地面、施工速度快、环境影响小等优点，被广泛应用于城市排水、燃气、电力等领域。
二、顶管工程的分类和特点1.分类：根据顶管机的类型，顶管工程可分为土压平衡顶管、泥水平衡顶管、气压平衡顶管等。
2.特点：顶管工程具有以下特点：（1）不开挖地面，减少对城市道路、建筑物等的影响；（2）施工速度快，提高工程效率；（3）可进行曲线、纵坡等复杂地形的施工；（4）适用于各种地质条件，如软土、硬岩等；（5）对周边环境影响小，降低环境污染和噪音污染。
三、顶管工程的施工流程和关键技术1.施工流程：顶管工程的施工流程主要包括前期准备、管道铺设、管道接头、管道支护和工程验收等环节。
2.关键技术：顶管工程的关键技术包括顶管机的选型与操作、管道的弯曲与拼接、管道的支护与接头处理等。
四、顶管工程的应用范围和优势1.应用范围：顶管工程广泛应用于城市排水、燃气、电力、通信等领域的管道建设与修复。
2.优势：顶管工程具有不开挖地面、施工速度快、环境影响小等优势，有利于提高城市基础设施建设水平。
五、顶管工程的发展前景和挑战1.发展前景：随着城市化进程的加快，顶管工程在城市基础设施建设中的应用将更加广泛，发展前景广阔。
各种顶进法施工介绍
顶管技术在中国的发展:
1953年北京，在京包铁路的路基下进行钢筋砼管道的顶管穿越实验
1956年上海，在黄浦江堤下进行钢管顶进施工。——手掘式顶管 1967年前后上海，小口径遥控土压顶管掘进机，至1969年累计顶进施工距离 400余米。 1978年上海研制成功三段双较型工具管，即顶进机头，解决了百米顶管施工 技术难题。这种挤压法顶管，特别适用于软黏土和淤泥质粘土层地层条件。 1984年北京、上海和南京等地引进国外机械式顶管设备，如Telemale顶管掘 进机具有双重平衡和电视遥控功能。诸如土压平衡理论、泥水平衡理论、顶 管接口形式及制管新技术极大的改变我国顶管技术领域的落后面貌发挥了极 大作用。 1988年上海研制成功我国第一台管径为2720mm多刀盘土压平衡型掘进机 1992年，又研制成功我国第一台管径为1440mm加泥式土压平衡掘进机，系 列最大管径为3540mm 近年来，我国的顶管技术有了长足发展，并在大直径，长距离顶管技术方面 处于国际领先地位。 1994年，在上海黄浦江上游引水工程的长江支线，将DN3500mm钢管单项 顶进1743m——水下顶管记录。
4 它是一种带高科技手段的现代化地下管道施工方法，它既能不断掘进 埋管，后续连续敷设管道，又能支护开挖开掘面，且受先进的激光定 位系统指挥，机头的对中和上下左右抓东也十分灵活，确保了管道敷 设的顺利进行，并显示埋管施工的独特优点及具备环境保护的极大优 越性。
•.
三、顶管施工方法分类
按顶管口径大小，可分为大、中、小、微型顶管。 按施工顶管的埋置深度，可分为深、中、浅埋、超浅埋式 地下顶管工程。 按施工顶管的管节材料分为钢筋砼管、钢管、球墨铸铁管 道、玻璃管道、陶土、PVC管和石棉水泥管道顶管等。 按顶进管道轨迹的曲直可分为直线顶管和曲线顶管， 按顶管施工的工作井和接收井之间的距离长短，分普通和 长距离顶管（一次顶进100m→300m→500m)。 按顶管的目的及组合型式可分为穿越式、网络氏顶管和叶 脉式大型顶管等。 按顶管前端工具管或掘进作业的形式划分为手掘式、挤压 式、半机械式和机械式等作业形式。
顶管法施工PPT演示
• 顶管法施工概述 • 顶管法施工流程 • 顶管法施工的关键技术 • 顶管法施工质量控制 • 顶管法施工案例分析 • 顶管法施工安全措施与环境保护
目录
Part
01
顶管法施工概述
定义与特点
定义：顶管法施工是一种非开挖的管道埋设施 工技术，通过顶进设备将管道按照设计要求顶
入土层中。
通过顶进设备将管道按照 设计坡度顶入土层中，同 时将土方运出工作坑。
顶管法施工的应用范围
城市管网建设
顶管法施工适用于城市排水、雨 水、给水等管网的埋设。
其他领域
除上述领域外，顶管法施工还可 应用于通信、电力、燃气等领域 的管道埋设施工。
交通设施建设
在地铁、铁路、公路等交通设施 建设中，顶管法施工可用于穿越 道路、河流等障碍物。
详细描述
根据地质勘察资料和施工要求，选择合适的泥浆材料和配比。在施工过程中，对泥浆的 物理性能进行监测和控制，确保其满足施工要求。同时，还需对废浆进行妥善处理，防
止环境污染。
Part
04
顶管法施工质量控制
施工材料质量控制
总结词：严格筛选
详细描述：顶管法施工所使用的材料必须经过严格筛选，确保材料的质量符合设 计要求和相关标准。对进场的材料进行质量检查，包括材质证明文件、规格尺寸 、外观质量等，确保材料合格。
制定并实施应急预案，包括事故报告、紧 急救援和撤离程序，确保在紧急情况下能 够迅速、有效地应对。
环境保护措施
减少噪音污染
采用低噪音施工设备，合理 安排作业时间，避免在居民 休息时间进行高噪音作业。
控制粉尘排放
采取喷雾降尘、洒水等措 施，减少施工过程中的粉 尘排放，保护空气质量。
市政工程施工关键技术中的顶管施工技术分析
市政工程施工关键技术中的顶管施工技术分析市政工程施工中，顶管施工技术是一项重要的关键技术。
顶管施工技术主要是利用机械力将管道推入地下并完成管道的铺设，其施工过程具有较高的技术要求和复杂性。
本文将对顶管施工技术进行分析，探讨其在市政工程中的重要性和应用。
一、顶管施工技术概述顶管技术是指利用一定的推力和导向辅助设备，将管道按设计要求从土壤中推送或拉拔，完成管道的铺设工作。
顶管技术适用于各种地质条件下的水平、倾斜和垂直铺设，是一种灵活、高效、节约土地资源的施工方法。
顶管施工技术已被广泛应用于城市地下管线的建设和维护中，对于解决城市管线建设中的难题具有重要意义。
1. 剖面勘测及测量顶管施工前需对工程地点进行详细的勘测和测量，其中包括地下管线的走向、埋深、管道材料等，以确定施工地点和施工方案。
2. 地表准备工作施工前需要对工程地点进行地表整理和准备工作，包括清理杂草、移除障碍物、确保施工场地的平整和安全。
3. 顶管机械的选择根据工程要求和地质条件的不同，选择适合的顶管机械设备，包括推管机、拉管机、扭管机等。
4. 推管或拉管操作利用顶管机械设备将管道顶推或拉拔至设计位置，确保管道的准确铺设和良好的质量。
5. 管道连接及检测完成管道的连接和接口密封，对管道进行检测和验收，确保管道施工的质量和安全。
6. 工程收尾和地面恢复完成管道的铺设后，需要进行相应的收尾工作和地面恢复，保障施工场地的整洁和安全。
1. 城市燃气管道建设在城市燃气管道建设中，顶管施工技术可应用于各类地下管线的铺设，包括市区内的小径管道、村镇燃气管网的建设等。
2. 自来水管道改迁工程对于城市自来水管道的改迁和维护工程，顶管施工技术可以有效保障原有供水系统的连续性和安全性，减少对市容的破坏。
3. 城市污水管网维护在城市污水管网的维护和更新工程中，顶管施工技术可实现对污水管道的部分或整体更换，减少对周边环境和居民生活的影响。
4. 地下热力管道建设在地下热力管道的建设和改造中，顶管施工技术可以有效实现管道的横穿交通干线、绿地广场和河道湖泊等，提高管道建设的安全性和施工效率。
顶管施工的概念
顶管施工的概念顶管施工是一种特殊的地下工程施工方法，主要用于在地下进行管道敷设。
顶管施工通过在地面上开挖一个启头坑，并将推力机械及管道等设备放入启头坑内，利用推力机械推动管道顺利穿越地下障碍物，同时在管道后部安装推进机械，推动管道前进。
这种施工方法的特点是降低工程对地面的破坏，提高工程质量和施工效率。
顶管施工具有以下几个基本的概念：1. 启头坑：启头坑位于管道施工的一端，用于放置推力机械及管道等设备。
启头坑的位置通常选择在地面上，可以通过开挖或者其他方式形成。
2. 推力机械：推力机械是顶管施工中最重要的设备之一，通常是由液压装置驱动的，可以施加足够大的力量推动管道前进，克服地下障碍物的阻力。
3. 后部推进机械：在启头坑后方，也就是管道的后部，常常安装一个后部推进机械，用于推动管道前进。
后部推进机械通常被推力机械推动，可以实现连续顶推构件。
4. 管道材料：顶管施工使用的管道材料包括不锈钢、碳素钢、钢塑复合管等。
这些管道材料具有耐压、耐腐蚀、耐磨等特点。
5. 硬岩隧道掘进：在岩石地质条件下，顶管施工可以通过硬岩隧道掘进方式进行。
这种方式将地层岩石通过掘进机加工成管道形状，并在掘进过程中安装钢筋混凝土衬砌，同时使用推力机械将管道推入岩石中。
6. 地下障碍物：顶管施工常常需要穿越一些地下障碍物，如地铁线路、河流、公路等。
在施工过程中需要对这些障碍物进行认真的勘察和分析，制定合理的施工方案，确保施工的安全和顺利进行。
顶管施工的优点包括：1. 减少地面破坏：与传统的开挖方法相比，顶管施工的地面破坏更小，对交通、生活影响较小，可以减少工程带来的不便和压力。
2. 施工效率高：顶管施工采用现代化的推力机械，可以实现连续顶推，施工效率高。
相比传统的地下管道敷设方法，节省了大量的时间和人力成本。
3. 质量可控：顶管施工过程中可以对施工现场进行监控，保证管道的质量可控。
特别是在弯曲管道的施工过程中，更能保证管道的质量。
顶管工程介绍
4.2 中继环构造
（1）短冲程千斤顶 组（冲程为 150~300mm，规格、 性能要求一致）； （2）液压、电器与 操纵系统； （3）壳体和千斤顶 紧固件、止水密封圈； （4）承压法兰片。
4.3 中继环自动控制
从工具管向工作井依次按1#、2# …… 编号。 工作时，首次启动1#， 中继环顶推行程达到允许行程后停止1# 中继环，启动2#中继环工作，直到最后 启动工作井千斤顶。
发展趋势
中继环接力顶推装置、触变泥浆减阻顶 进技术，自动测斜纠偏技术、泥水平衡 技术、土压平衡技术、气压保护技术和 曲线顶管技术 。
1.2 顶管法的关键技术
1）方向控制：与设计轴线一致，对顶力 的影响，保证中继环正常工作 ； 2）顶力大小及方向：管尾顶进方式，顶 进距离必然受到限制 ，长距离顶进一般 采用中继环接力； 3）工具管开挖面正面土体的稳定性； 4）承压壁后靠结构及土体的稳定性；
4 中继环
4.1 中继接力原理
顶进阻力超过主千斤顶的容许总顶力、 管节容许的极限压力和工作井承压壁后 靠土体极限反推力三者中之一，采用中 继接力顶进技术。 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环。
中继环示意图
采用中继接力技术以后，管道的顶进长度不再受 承压壁后靠土体极限反推力大小的限制，只要增 加中继环的数量，就可增加管道顶进的长度。
顶力计算的理论公式
PH =γ（H+ D外/2 ）· D外· L· tan2（45°—φ/2） PB = G· L PA = RA· A 其中(根据设计图纸及本工程有关地质资料查得) ：KP——垂直土 压力系数, γ——土的容重(吨/米3), H ——管顶覆土深度(米), D外—— 管道外径（米）， L ——管道顶进最大长度（米），φ ——土的内摩擦角， G ——管道单位长度重量（吨/米2）， RA ——土贯入阻力（吨/米2），A ——管端面积（米2）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问：顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术
答：一、概念
隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。
当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。
顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。
顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。
二、应用概况与发展方向
1、发展过程
顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法；
最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史；
20世纪60年代在世界各国推广应用；
近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。
顶进速度最快：美国1980年，9.5小时顶进49m。
顶进距离最长：
国外首次一次最大顶进距离1200m，1970年，德国汉堡下水道混凝土顶管，直径为2.6m。
国内创造混凝土顶管世界记录——一次最大顶进距离为2050m，2001浙江嘉兴污水顶管，钢筋砼管直径2m；
国内创造钢管顶管世界记录——一次最大顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线顶管，钢管直径3.5m；
中国从50年代从北京、上海开始试用。
1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等先进技术，单向顶进距离1120m，顶进轴线精度：左右﹤±150mm，上下﹤±50mm。
1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m，单向顶进581m，采用5只中继环，上下左右偏差﹤10mm。
2、发展方向
（1）长大距离顶管
普通顶管一般距离≤100m，无中继环，（现在某些专家认为可能提高到300m），长距离顶管﹥100m，长大距离﹥1000m。
（2）大管径顶管
过去一般认为顶管最大直径为3m。
现在日本、德国等国顶管管径可达4～5m。
（3）微型管顶管
过去顶管管径一般≥300mm，目前最小可达75mm。
顶管按管径分类：
大口径：≥2000mm
中口径：1200 ～2000mm
小口径：500 ～1200mm
微口径：≤500mm
（4）曲线顶管
S形曲线、水平与垂直兼有曲线、小曲率半径曲线。
（5）自动控制
自动测量、自动记录、自动纠偏。
有条件情况应列入方案比较。
三、顶管施工特点
1、适用于软土或富水软土层；
2、无需明挖土方，对地面影响小；
3、设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快；
4、适用于中型管道（1.5～2m）管道施工；
5、大直径、超长顶进、纠偏困难。
可穿越公路、铁路、河流、地面建筑物进行地下管道施工。
四、顶管施工设备构成
构成——顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、排土设备等五部分组成。
1、顶进设备
主顶进系统——主油缸：2～4只，行程1.1m，顶力400-1000-2000t/只;
单只千斤顶顶力不能过大：千斤顶、管段、后座材料。
主油泵：32-45-50MPa;操纵台、高压油管。
顶铁：弥补油缸行程不足，厚度﹤油缸行程
导轨：顶管导向
中继间——中继油缸、中继油泵或主油泵。
2、掘进机
按挖土方式和平衡土体方式不同分为：
手工挖土掘进机、挤压掘进机、气压平衡掘进机、
泥水平衡掘进机、土压平衡掘进机。
工具管——无刀盘的泥水平衡顶管机又称为工具管，是顶管关键设备，安装在管道最前端，外形与管道相似，结构为为三段双铰管。
作用：破土、定向、纠偏、防止塌方、出泥等功能。
组成：冲泥仓（前）、操作室（中）、控制室（后）
设水平铰链和上下纠偏油缸，调上下方向
（即坡度）；
设垂直铰链和水平纠偏油缸，调左右方向
（水平曲线）。
泥浆环
控制室
左右调节油缸
上下调节油缸
操作室
吸泥管
冲泥仓
栅格
工具管结构
3、中继环
顶管阻力
正面——不变
侧面摩擦力——随顶进距离增大
显然，将长距离顶管分成若干段，在段与段之间设置中继环，接力顶进设备可使后续段只克服顶进管段侧面摩擦力即可。
按自前至后顺序开动中继环油缸，顶进管道可实现长距离顶进。
中继环——在中继环成环形布置若干中继油缸，油缸行程200mm。
中继环油缸工作时，后面的管段成了后座，将前面相邻管段推向前方，分段克服侧面摩擦力。
4、工程管
管道主体一般为圆形，直径多为1.5～3m。
长度2-4m。
国内
管道材料类型
钢筋砼管：C50以上，应用最多，用于短距下水道中；
钢管：列应用第二位，用于自来水、煤气、
天然气等长距离顶管；
钢管、钢筋砼复合管：外钢内砼，用于超长距顶进；
钢管、塑料复合管：外钢内塑，用于强酸性液体
及高纯水输送。
5、排土设备
人工出土——人工挖土时。
螺旋输送机——土压平衡顶管机。
吸泥排泥设备——泥水平衡、泥水加气平衡顶管机。
五、顶管施工技术关键
1、顶力问题：增加中继环和泥浆润滑。
中继环间距20—200m，越靠近工具管间距越小；
泥浆作用：润滑、减沉。
泥浆材料：膨润土泥浆，稳定、失水少。
注入孔设置：轴向——工具管相邻3-4节为有孔管，
之后每隔2-5节设有孔管。
环向——周圈均匀设3-4个压浆孔。
压浆原则：先压后顶，随顶随压，及时补浆。
2、方向控制：计算机控制、激光导向或三段双铰管。
3、正面土体控制：局部加压（冲泥仓）、泥水平衡、
土压平衡顶管机应用。
顶管设备
千斤顶1000t：行程200mm，6.5万元/只，一般两只。
油管20元/m，15KW电动泵1.5万元。
千斤顶500t：行程200mm，1.8万元/只，一般两只。
7.5KW电动泵1.5万元。