顶管课件(含规范讲解)

• 1967年前后，上海市政工程研究所和上海市政工程公司共 同研制成功了小口径遥控土压式顶管掘进机。
1978年，上海基础工程公司开发研制了三段双铰型工 具管，即顶管机头，解决了百米顶管施工技术难题。
1984年前后，北京、上海和南京等地先后引进了国外 的机械式顶管设备。同时也引进了一些顶管技术理论及施 工管理经验，使我国的顶管技术开始跃上一个新台阶。诸 如土压平衡理论、泥水平衡理论、顶管接口型式及制管新 技术等资料的引入 近20年来，我国的顶管技术水平有了长足的发展， 并在大直径、长距离顶管技术方面处于领先地位。
顶管技术在中国的发展进程
• 最早的顶管始于1953年的北京，当时在京包铁路的路基下 进行的钢筋混凝土管道的顶管穿越私活工。1956年，上海 首次在黄浦江堤下进行钢管顶管施工，也很成功。最初都是 采用手掘式顶管。
• 1964年前后，在建设部和上海市的支持下，上海一些单位 开展了大口径机械式顶管的各种试验。
据可查文字记录，美国北太平洋铁路公司在1896～ 1900年间完成了早期的顶管施工作业。 早期为顶管技术的推广应用作出杰出贡献的是美国的 Augustus Grinffin 工程师，他于1906～1918年期间在从事 灌溉研究工作时，发明了在铁路下面采用铸铁管的顶管施工 技术。随后，许多铁路公司都将这项技术确定为铁路下顶进 铸铁管道的标准方法。
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2.0.18 触变泥浆 用于填充顶管和土体之间的空间并起到减阻作用的泥浆材料 2.0.19 盘根止水 采用柔软的线状物(如棉、麻、石棉、石墨等)纺织成条状再浸 入复合 树脂(或油漫物)而制成的软填料，用于填塞顶管机与井壁 的空隙，起 到密封止水作用。
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泥水平衡顶管施工的完整系统由顶管机、进排泥系统、 泥水处理系统、主顶系统、测量系统、起吊系统、供电系统 等组成。
刀盘可伸缩式泥水平衡顶管机
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
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校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
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。 坑的前后壁在管道顶进时 受力巨大，均应加固。
工作坑构造和设施
DG／TJ08-2049-2008
顶管工程施工规程培训
工程管理部 2014-03
顶管施工3D演示
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顶管施工技术的发展历史
1.早期的顶管施工技术
• 根据中东地区出土的文物证实，古罗马时代已开始 了最早应用顶管施工技术的萌芽。当时的古罗马利用杠杆 原理，将一根木制管道从土层侧面顶进从而开辟出一条供 水渠道，以汲取水资源，这就是在不开挖地面条件下进行 的地下顶管施工雏形。
顶管施工工法工艺选择及实施
顶管施工
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根据施工方法的不同，顶管机可分为敞开式顶管掘进机 和封闭式顶管掘进机两大类。敞开式顶管掘进机有手掘式 、挤压式和网格式等；封闭式顶管掘进机有土压平衡、泥 水平衡、混合型等型式。
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• 2.0.7 超长距离顶管 • 一次顶进长度大于 1000m 的顶管。 • 2.0.8 导轨 • 顶管工程初始导向和管段拼接用的轨道。
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2 3 4 5 6 7 8 图7-11 顶进工作井内布置图
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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
（7）若主顶千斤顶的行程不能一次将管节顶到位时，必须 在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁。顶铁有环形顶 铁和弧形或马蹄形顶铁之分。环形顶铁的内外径与混凝土 管的内外径相同，主要作用是传力；弧形和马蹄形顶铁的 作用有两个，一是用于调节油缸行程与管节长度的不一致 ，二是传力。
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2.0.9穿墙孔 顶管机进出工作井(接收井)的洞门。 2.0.10出洞 顶管机由工作井进入土体向前顶进的过程。 2.0.11 进洞 顶管机向前顶进进入接收井的过程。
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2.0.1 顶管 依靠千斤顶和反力墙，将管道在地下逐节顶进的施工工艺。 2.0.2 顶管机 安装在管道前端用于掘进、出泥和导向的顶管机械。 2.0.3 工作井 顶管设备安装及用于始发的地下作业空间。 2.0.4 接收井 接收顶管机的地下作业空间。 2.0.5 小直径顶管 内径 600mm1200mm 的顶管。 2.0.6长距离顶管 一次顶进长度 500m 、-1000m 的顶管。
（a）环形顶铁
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2.0.12 反力墙 工作井内承受千斤顶顶力的墙体。 2.0.13 顶管后座 千斤顶与反力墙之间的传力装置。 2.0.14 中继间 为增加顶力而设置在管道间的续顶装置。 2.0.15 特殊管材 采用玻璃钢夹砂管及预应力钢筒混凝土结构形式的顶管 管材。 2.0.16 特种顶管 使用特殊管材或特殊的施工方法的顶管。
穿墙止水构造（如图） 主要由挡环、盘根、轧兰组成。 轧兰将盘根压紧后起止水挡土作用。为避免地下水和掘土 大量涌入工作井，应在穿墙管内事先填埋经夯实的黄粘土 。
挤压切土法
泥水平衡式顶管机结构及施工
• 泥水平衡工具管正面设刀盘，并在其后设密封舱，在 密封舱内注入稳定正面土体的泥浆，刀盘切下的泥土 ，沉在密封舱下部的泥水中而被水力运输管道运至地 面泥水处理装置。泥水平衡式工具管主要由大刀盘装 置、纠偏装置、泥水装置、进排泥装置等组成。在前 、后壳体之间有纠偏千斤顶，在掘进机上下部安装进 、排泥管。 • 泥水平衡式顶管机的结构形式有多种，如刀盘可伸缩 的顶管机、具有破碎功能的顶管机、气压式顶管机等 。