顶管法施工介绍课件

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1、 顶管法施工顶管法施工Pipe Jacking Method Construction 顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工顶管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,主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电程施工方法,主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、讯电缆管的施工。它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、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,是一种等,是一种非开挖非开挖的敷设的敷设地下管道地下管道的施工方法。的施工方法。 地下管线的非开挖施工法主要
2、内容包括:地下管线的铺设、地下管线的非开挖施工法主要内容包括:地下管线的铺设、更换和修复。更换和修复。 先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶,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,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。将预制的管段顶入地层。 边边顶进,顶进, 边边开挖地层,开挖地层, 边边将管段接长的管道埋设方法。将管段接长的管道埋设方法。 n 施工时,先制作顶
3、管工作井及接收井,作为一施工时,先制作顶管工作井及接收井,作为一段顶管的起点和终点,工作井中有一面或两面井壁段顶管的起点和终点,工作井中有一面或两面井壁设有预留孔,作为顶管出口,其对面井壁是承压壁,设有预留孔,作为顶管出口,其对面井壁是承压壁,承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板(即钢承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板(即钢后靠),千斤顶将工具管顶出工作井预留孔,而后后靠),千斤顶将工具管顶出工作井预留孔,而后以工具管为先导,逐节将预制管节按设计轴线顶入以工具管为先导,逐节将预制管节按设计轴线顶入土层中,直至工具管后第一节管节进入接收井预留土层中,直至工具管后第一节管节进入接收井预留孔,
4、施工完成一段管道。为进行较长距离的顶管施孔,施工完成一段管道。为进行较长距离的顶管施工,可在管道中间设置一至几个中继间作为接力顶工,可在管道中间设置一至几个中继间作为接力顶进,并在管道外周压注润滑泥浆。顶管施工可用于进,并在管道外周压注润滑泥浆。顶管施工可用于直线管道,也可用于曲线等管道。直线管道,也可用于曲线等管道。1-预制的混凝土管;预制的混凝土管;2-运输车;运输车;3-扶梯;扶梯;4-主顶油泵;主顶油泵;5-行车;行车;6-安全护栏;安全护栏;7-润润滑注浆系统;滑注浆系统; 8-操纵房;操纵房;9-配电系统;配电系统;10-操纵系统;操纵系统;11-后座;后座;12-测量系统;测量系
5、统;13-主顶油缸;主顶油缸;14-导轨;导轨;15-弧形顶铁;弧形顶铁;16-环形顶铁;环形顶铁;17-已顶入的混凝土管;已顶入的混凝土管;18-运土车;运土车;19-机头机头 n顶管施工技术最早始于顶管施工技术最早始于1896年美国的北太平洋年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中。铁路铺设工程的施工中。1948年日本第一次采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用顶管施工方法,在尼崎市的铁路下顶进了一根内径根内径600mm的铸铁管,顶距只在的铸铁管,顶距只在6米。米。 欧欧洲发达国家最早开发应用顶管法,洲发达国家最早开发应用顶管法,1950年前后,年前后,英、德、日等国家相继
6、采用。英、德、日等国家相继采用。 n我国较早的顶管施工约在上世纪我国较早的顶管施工约在上世纪50年代,初期年代,初期主要是手掘式顶管,设备也较简陋。我国顶管主要是手掘式顶管,设备也较简陋。我国顶管技术真正较大的发展是从上世纪技术真正较大的发展是从上世纪80年代中期开年代中期开始。始。1988年上海研制成功我国第一台土压平衡年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机。掘进机。 随着时间的推移,顶管技术也与时俱进随着时间的推移,顶管技术也与时俱进地得到迅速发展。主要体现在以下方面:地得到迅速发展。主要体现在以下方面:n一次连续顶进的距离一次连续顶进的距离:越来越长:越来越长n顶管直径顶管直径:向大小直
7、径两个方向发展:向大小直径两个方向发展n管材管材:钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管:钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管n挖掘技术挖掘技术:机械化程度越来越高:机械化程度越来越高n顶管线路的曲直度顶管线路的曲直度:曲线形状越来越复杂,:曲线形状越来越复杂,曲率半径越来越小。曲率半径越来越小。n按所顶进的管子口径大小分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:大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。大口径多指管四种。大口径多指2m以上的顶管,人可以在其中直立行走。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中口径顶管的管径多为1.21.8m,人在其中需弯腰行走,大多,人在其中需弯
8、腰行走,大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为5001000mm,人只,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在400mm以下,最小的只有以下,最小的只有75mm。n按一次顶进的长度(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指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离)分:)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,过去多指规定,过去多指100m左右的顶管。目前,千米以上的顶管已屡左右的顶管。目前
9、,千米以上的顶管已屡见不鲜,可把见不鲜,可把500m以上的顶管称为长距离顶管。以上的顶管称为长距离顶管。n按顶管机的类型分按顶管机的类型分:手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和:手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶管(机械顶管(泥水式、泥浆式、土压式、岩石式泥水式、泥浆式、土压式、岩石式 )。手掘式顶管的推)。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。机械式之分。n按管材分按管材
10、分:钢筋混凝土顶管、钢管顶管、以及其他管材的顶管。:钢筋混凝土顶管、钢管顶管、以及其他管材的顶管。n按顶进管子轨迹的曲直分按顶进管子轨迹的曲直分:直线顶管和曲线顶管。:直线顶管和曲线顶管。 n手掘式顶管施工是最早发展起来的一种顶管施手掘式顶管施工是最早发展起来的一种顶管施工的方式。由于它在特定的土质条件下和采用工的方式。由于它在特定的土质条件下和采用一定的辅助施工措施后便具有施工操作简便、一定的辅助施工措施后便具有施工操作简便、设备少、施工成本低、施工进度快等优点,所设备少、施工成本低、施工进度快等优点,所以至今仍被许多施工单位采用。以至今仍被许多施工单位采用。n手掘式顶管机也即是非机械的开放
11、式手掘式顶管机也即是非机械的开放式(或敞口或敞口式式)顶管机,适用于能自稳的土体中。在顶管顶管机,适用于能自稳的土体中。在顶管的前端装有工具管,施工时,采用手工的方法的前端装有工具管,施工时,采用手工的方法来破碎工作面的土层,破碎辅助工具主要有镐、来破碎工作面的土层,破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等。如果在含水量较大的砂土中,锹以及冲击锤等。如果在含水量较大的砂土中,需采用降水等辅助措施。需采用降水等辅助措施。7.2.1 手掘式顶管机手掘式顶管机n手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、承插口等组成。所用的工具管有置、承插口等组成。所用的工具管有一一段式和两