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1、会计学1给水给水(jshu)排水管道不开槽施工排水管道不开槽施工第一页，共61页。学习学习(xux)目标目标n n1.掌握顶管法施工原理，了解顶管法的分类及其特点，掌握顶管法的施工步骤(bzhu)，了解顶管法主要施工设备，熟悉顶管法关键技术；n n2.了解盾构法的工作原理，盾构构造、分类及适用范围，了解盾构法的施工工艺；n n3.了解其它不开槽施工技术；第1页/共60页第二页，共61页。重点重点(zhngdin)和难点和难点 n n顶管法的施工顶管法的施工(sh gng)步骤和关键技术步骤和关键技术 第2页/共60页第三页，共61页。第一节第一节 概概 述述1.1 1.1 概念概念概念概念管道
2、的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线管道的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线管道的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线管道的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线的铺设、更换、修复和定位的工程施工技术。的铺设、更换、修复和定位的工程施工技术。的铺设、更换、修复和定位的工程施工技术。的铺设、更换、修复和定位的工程施工技术。不开槽敷设不开槽敷设不开槽敷设不开槽敷设(fsh)(fsh)的管道的形状和材料，采用最多的的管道的形状和材料，采用最多的的管道的形状和材料，采用最多的的管道的形状和材料，采用最多的是各种圆形预制管道如钢管、普通钢筋混凝土是各种圆形预制管道如钢管、普通钢筋混凝土
3、是各种圆形预制管道如钢管、普通钢筋混凝土是各种圆形预制管道如钢管、普通钢筋混凝土管、以及其他各种合金其他非圆形的预制或现浇管、以及其他各种合金其他非圆形的预制或现浇管、以及其他各种合金其他非圆形的预制或现浇管、以及其他各种合金其他非圆形的预制或现浇的钢筋混凝土管。的钢筋混凝土管。的钢筋混凝土管。的钢筋混凝土管。地下管道不开槽敷设地下管道不开槽敷设地下管道不开槽敷设地下管道不开槽敷设(fsh)(fsh)管的方法很多，常用的有管的方法很多，常用的有管的方法很多，常用的有管的方法很多，常用的有顶管法、盾构法、牵引法、夯管法等顶管法、盾构法、牵引法、夯管法等顶管法、盾构法、牵引法、夯管法等顶管法、盾构
4、法、牵引法、夯管法等1.2 1.2 适应范围及特点适应范围及特点适应范围及特点适应范围及特点P103P103第3页/共60页第四页，共61页。第二节第二节 顶管法顶管法 2.1 概述概述顶管法施工的基本原理顶管法施工的基本原理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。边顶掘进机后面，将预制的管段顶入地层
5、。边顶进，边开挖进，边开挖(ki w)地层，边将管段接长的地层，边将管段接长的管道埋设方法。管道埋设方法。第4页/共60页第五页，共61页。顶管施工的分类顶管施工的分类 按所顶进的管子口径大小按所顶进的管子口径大小(dxio)分：大口分：大口径（径（2m以上）、中口径（以上）、中口径（1.21.8m）、）、小口径（小口径（0.51.0m）和微型顶管（）和微型顶管（0.0750.4m）、四种。）、四种。按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通距离顶管和长距作坑之间的距离）分：普通距离顶管和长距离顶管（离顶管（100m或或500m）。）。
6、按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶管顶管、水射流顶管和机械顶管第5页/共60页第六页，共61页。2.2 顶管施工工艺顶管施工工艺工艺流程工艺流程施工准备施工准备测量放线测量放线工作工作(gngzu)井开挖井开挖工作工作(gngzu)井布置（工作井布置（工作(gngzu)井井设计设计工作工作(gngzu)井基础施工井基础施工后背安后背安装装设备安装）设备安装）管道顶进管道顶进管道接口管道接口施工要点施工要点1.施工准备：编制施工方案，根据施工方案，施工准备：编制施工方案，根据施工方案，进行人、机、料的准备、现场的准备进行人、机、料
7、的准备、现场的准备 第6页/共60页第七页，共61页。2.2.测量放线：中心桩的测设测量放线：中心桩的测设施工控制桩的测设施工控制桩的测设井底轴线和高程井底轴线和高程(gochng)(gochng)的测设和控制的测设和控制3.3.工作井的设计工作井的设计工作井的种类工作井的种类工作井按其作用分为顶进井（始发井）和接收井。工作井按其作用分为顶进井（始发井）和接收井。顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构筑物始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构筑物，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设
8、，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备的吊装、操纵人员的上下等使用。备的吊装、操纵人员的上下等使用。接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井相比，接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井相比，接收井布置比较简单。接收井布置比较简单。第7页/共60页第八页，共61页。n n实质上是方形或圆形的小基坑，其支护类型同普通基坑，其平面尺寸较实质上是方形或圆形的小基坑，其支护类型同普通基坑，其平面尺寸较小，支护经常采用小，支护经常采用(c(c iyng)iyng)钢筋混凝土沉井和钢板桩。钢筋混凝土沉井和钢板桩。n n根据工作井方向，可分为单向井，双向井，多向井和交汇井等形式根据工作井方向，
9、可分为单向井，双向井，多向井和交汇井等形式n n工作井在施工结束后，一部分将改为阀门井、检查井。工作井在施工结束后，一部分将改为阀门井、检查井。n n工作井地面影响范围一般按井深的工作井地面影响范围一般按井深的1.51.5倍计算，在此范围内的建筑物和管倍计算，在此范围内的建筑物和管线等均应采取必要的技术措施加以保护线等均应采取必要的技术措施加以保护第8页/共60页第九页，共61页。井内布置内容井内布置内容井内布置内容井内布置内容井内布置内容主要包括前止水井内布置内容主要包括前止水井内布置内容主要包括前止水井内布置内容主要包括前止水(zh(zh shu shu)墙、后座墙、基础墙、后座墙、基础墙
10、、后座墙、基础墙、后座墙、基础底板及排水井等。在顶管工作井内，还布置有工具管、底板及排水井等。在顶管工作井内，还布置有工具管、底板及排水井等。在顶管工作井内，还布置有工具管、底板及排水井等。在顶管工作井内，还布置有工具管、环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶架、后靠背。架、后靠背。架、后靠背。架、后靠背。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊运输设备。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊运输设备。在顶进井的地面上，布置行车或其他类
11、型的起吊运输设备。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊运输设备。1-管节；2-洞口止水系统(xtng)3-环形顶铁；4-弧形顶铁5-顶进导轨；6-主顶油缸7-油缸架；8-测量系统(xtng)；9-后靠背；10-后座墙；11-井壁第9页/共60页第十页，共61页。1-预制的混凝土管；2-运输车；3-扶梯；4-主顶油泵；5-吊装设备；6-安全护栏；7-润滑注浆系统；8-操纵房；9-配电系统；10-操纵系统；11-后座；12-测量系统；13-主顶油缸；14-导轨；15-弧形(h xn)顶铁；16-环形顶铁；17-已顶入的混凝土管；18-运土车；19-机头第10页/共60页第十一页，共61页。顶
12、管工作井位置的选定，应符合下列要求：顶管工作井位置的选定，应符合下列要求：一般宜选在设计图中管道的检查井室位置。一般宜选在设计图中管道的检查井室位置。便于排水、出土和运输；工作井避免设在高便于排水、出土和运输；工作井避免设在高压线下或巷口压线下或巷口/单位大门口单位大门口,尽量设在管道下尽量设在管道下游游(xiyu)以利排水。以利排水。对电源、水源较近，交通方便对电源、水源较近，交通方便可利用坑壁土体作后背支承；可利用坑壁土体作后背支承；对建（构）筑物易于采取保护和安全措施对建（构）筑物易于采取保护和安全措施工作井的选择还应在地下管线较少部位。工作井的选择还应在地下管线较少部位。第11页/共6
13、0页第十二页，共61页。工作井尺寸工作井尺寸(ch cun)计算：计算：底宽底宽 WD2B2b W工作井底工作井底宽（宽（m）B管两侧操管两侧操作宽度（作宽度（m），），一般为每侧一般为每侧1.2m1.6m；b撑板厚度撑板厚度（m）；支撑板）；支撑板时为时为0.05；木板；木板桩为桩为0.07 D管外径管外径（m）；）；长、宽、深长、宽、深第12页/共60页第十三页，共61页。n n底长底长L=L1+L2L=L1+L2十十L3L3L4L4十十L5 L5 n nL1L1管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度度;采用钢筋混凝土管时，为采用钢筋混凝土管时，为0.30.
14、6m0.30.6m，钢管，钢管不小于不小于0.6m0.6m；使用工具管时，工具管长度如大于；使用工具管时，工具管长度如大于上述铺轨长度的要求，上述铺轨长度的要求，L1L1应取工具管长度；应取工具管长度；n nL2L2管节长度（管节长度（mm）；）；n nL3L3出土工作出土工作(gngzu)(gngzu)间长度，根据出土工间长度，根据出土工具而定，宜为具而定，宜为1.0m1.0m1.8m1.8m；n nL4L4液压油缸长度（千斤顶长度）（液压油缸长度（千斤顶长度）（mm）；）；n nL5L5后背所占工作后背所占工作(gngzu)(gngzu)井长度，包括横井长度，包括横木、立铁、横铁，取木、立
15、铁、横铁，取 0.85m 0.85m。第13页/共60页第十四页，共61页。n n工作竖井深度应符合下式：工作竖井深度应符合下式：n nHHh1+h2+h3+D h1+h2+h3+D n nH=h1H=h1h2+D h2+D （无基础及垫层时）（无基础及垫层时）n n式中：式中：HH工作井地面至井底工作井地面至井底(j(j n n d d)的深度（的深度（mm）；）；n nh1h1地面至管道顶部外缘的深度（地面至管道顶部外缘的深度（rnrn）；）；n nh2h2管道外缘底部至导轨底面的高度（管道外缘底部至导轨底面的高度（mm）；）；n nh3h3基础及其垫层的厚度，不应小于该处井室的基础及垫层
16、厚度（基础及其垫层的厚度，不应小于该处井室的基础及垫层厚度（mm）。）。第14页/共60页第十五页，共61页。4.4.工作井、导轨及基础施工工作井、导轨及基础施工工作井、导轨及基础施工工作井、导轨及基础施工工作井三种施工方法工作井三种施工方法工作井三种施工方法工作井三种施工方法(fngf(fngf)：开槽式（支撑式）：开挖土方，板桩撑，内支撑要求撑木开槽式（支撑式）：开挖土方，板桩撑，内支撑要求撑木开槽式（支撑式）：开挖土方，板桩撑，内支撑要求撑木开槽式（支撑式）：开挖土方，板桩撑，内支撑要求撑木以下最小高度不小于以下最小高度不小于以下最小高度不小于以下最小高度不小于3.03.0米；适用于任何
17、土质，但深度米；适用于任何土质，但深度米；适用于任何土质，但深度米；适用于任何土质，但深度不宜大于不宜大于不宜大于不宜大于7 7米米米米沉井式：在钢筋混凝土井筒内挖土，井筒随挖土靠自重或沉井式：在钢筋混凝土井筒内挖土，井筒随挖土靠自重或沉井式：在钢筋混凝土井筒内挖土，井筒随挖土靠自重或沉井式：在钢筋混凝土井筒内挖土，井筒随挖土靠自重或加重下沉，直到要求的深度，最后用钢筋混凝土封底。加重下沉，直到要求的深度，最后用钢筋混凝土封底。加重下沉，直到要求的深度，最后用钢筋混凝土封底。加重下沉，直到要求的深度，最后用钢筋混凝土封底。适用于在地下水位以下修建工作坑适用于在地下水位以下修建工作坑适用于在地下
18、水位以下修建工作坑适用于在地下水位以下修建工作坑连续墙式：先深孔成槽，用泥浆护壁，然后放入钢筋网，连续墙式：先深孔成槽，用泥浆护壁，然后放入钢筋网，连续墙式：先深孔成槽，用泥浆护壁，然后放入钢筋网，连续墙式：先深孔成槽，用泥浆护壁，然后放入钢筋网，浇筑混凝土时将泥浆挤出，井内挖土封底而形成工作坑。浇筑混凝土时将泥浆挤出，井内挖土封底而形成工作坑。浇筑混凝土时将泥浆挤出，井内挖土封底而形成工作坑。浇筑混凝土时将泥浆挤出，井内挖土封底而形成工作坑。造价低，工期短造价低，工期短造价低，工期短造价低，工期短第15页/共60页第十六页，共61页。导轨导轨作用：引导管子按设计的中心线作用：引导管子按设计的
19、中心线和坡度线顶进和坡度线顶进,保证管子位置正保证管子位置正确确.（牢固与准确对管子的顶进（牢固与准确对管子的顶进质量影响很大质量影响很大,导轨必须符合管导轨必须符合管子中心子中心,高程和坡度的要求）高程和坡度的要求）导轨的种类：木导轨和钢导轨导轨的种类：木导轨和钢导轨（轻轨和重轨（轻轨和重轨,管径大的采用重管径大的采用重轨）轨）两导轨间净距计算（两导轨间净距计算（P108公式公式(gngsh)4-6）：）：导轨安装好以后应按设计检查轨导轨安装好以后应按设计检查轨面高程、坡度及方向面高程、坡度及方向第16页/共60页第十七页，共61页。基础基础基础基础枕木基础：当工作井底无水，土质坚实，可挖土
20、槽埋设枕枕木基础：当工作井底无水，土质坚实，可挖土槽埋设枕枕木基础：当工作井底无水，土质坚实，可挖土槽埋设枕枕木基础：当工作井底无水，土质坚实，可挖土槽埋设枕铁或枕木。枕铁或枕木长度宜采用铁或枕木。枕铁或枕木长度宜采用铁或枕木。枕铁或枕木长度宜采用铁或枕木。枕铁或枕木长度宜采用2m2m3m3m，宜比导轨，宜比导轨，宜比导轨，宜比导轨外缘两边外缘两边外缘两边外缘两边(li(li ngbin)ngbin)各长出各长出各长出各长出200mm200mm300mm300mm，其埋设间，其埋设间，其埋设间，其埋设间距可根据管重、顶力和土质选取距可根据管重、顶力和土质选取距可根据管重、顶力和土质选取距可根据
21、管重、顶力和土质选取400mm400mm800mm800mm。枕铁。枕铁。枕铁。枕铁宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直顺、平整；采用枕木时，截面不小于顺、平整；采用枕木时，截面不小于顺、平整；采用枕木时，截面不小于顺、平整；采用枕木时，截面不小于150mm150mm150mm150mm。卵石木枕基础：当有地下水但渗水量不大卵石木枕基础：当有地下水但渗水量不大卵石木枕基础：当有地下水但渗水量不大卵石木枕基础：当有地下水但渗水量不大,地基为细
22、粒的粉地基为细粒的粉地基为细粒的粉地基为细粒的粉砂土砂土砂土砂土,为了防止安装导轨时扰动地基土为了防止安装导轨时扰动地基土为了防止安装导轨时扰动地基土为了防止安装导轨时扰动地基土,可铺一层可铺一层可铺一层可铺一层1010厘米厘米厘米厘米厚的卵石或级配砂石厚的卵石或级配砂石厚的卵石或级配砂石厚的卵石或级配砂石,增加承载能力。简单实用，造价增加承载能力。简单实用，造价增加承载能力。简单实用，造价增加承载能力。简单实用，造价比混凝土低。比混凝土低。比混凝土低。比混凝土低。第17页/共60页第十八页，共61页。n n混凝土木枕基础：当工作井底有水、土质松混凝土木枕基础：当工作井底有水、土质松软、管径较
23、大时，应浇筑水泥混凝土基础，软、管径较大时，应浇筑水泥混凝土基础，将枕铁或枕木埋设于混凝土中、宜结合管道将枕铁或枕木埋设于混凝土中、宜结合管道基础设计，确定混凝土面的高程及宽度，水基础设计，确定混凝土面的高程及宽度，水泥混凝土基础的宽度宜比管径大泥混凝土基础的宽度宜比管径大400mm，厚度厚度(hud)可采用可采用200mm300mm，混凝，混凝土的标号可为土的标号可为C15或或C20。混凝土基础顶面。混凝土基础顶面应低于枕铁或枕木面应低于枕铁或枕木面10mm20 mm。第18页/共60页第十九页，共61页。5.5.后背安装后背安装后背安装后背安装后座墙和后靠背后座墙和后靠背后座墙和后靠背后座
24、墙和后靠背后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁。在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁。在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁。在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁。在钢板桩工作坑中，可以在工作坑内的后方与钢板桩在钢板桩工作坑中
25、，可以在工作坑内的后方与钢板桩在钢板桩工作坑中，可以在工作坑内的后方与钢板桩在钢板桩工作坑中，可以在工作坑内的后方与钢板桩之间挠筑一座与工作坑宽度相等的、厚度为之间挠筑一座与工作坑宽度相等的、厚度为之间挠筑一座与工作坑宽度相等的、厚度为之间挠筑一座与工作坑宽度相等的、厚度为0.51.0m0.51.0m的、其下部最好能插入到工作井底板以下的、其下部最好能插入到工作井底板以下的、其下部最好能插入到工作井底板以下的、其下部最好能插入到工作井底板以下0.50.51.0m1.0m的钢筋混凝土墙，目的是使推力的反力的钢筋混凝土墙，目的是使推力的反力的钢筋混凝土墙，目的是使推力的反力的钢筋混凝土墙，目的是使
26、推力的反力能比较均匀地作用到土体中去。能比较均匀地作用到土体中去。能比较均匀地作用到土体中去。能比较均匀地作用到土体中去。后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板(ti b(ti b n)n)或钢结或钢结或钢结或钢结构件，其厚度在构件，其厚度在构件，其厚度在构件，其厚度在300mm300mm左右。钢后靠的作用是尽左右。钢后靠的作用是尽左右。钢后靠的作用是尽左右。钢后靠的作用是尽量把主顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土量把主顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土量把主顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土量把主
27、顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土后座压坏。后座压坏。后座压坏。后座压坏。第19页/共60页第二十页，共61页。（1 1）核算后背受力宽度和高度）核算后背受力宽度和高度(god)(god)，应根据需要的总，应根据需要的总顶力，使其不大于土壤的总被动土压力。后背土壤的总顶力，使其不大于土壤的总被动土压力。后背土壤的总被动土压力可按下式计算；被动土压力可按下式计算；问题：侧土压力(yl)的种类和大小单位(dnwi)宽度第20页/共60页第二十一页，共61页。后背墙的情况(qngkung)第21页/共60页第二十二页，共61页。（2 2）后背墙的安装应符合下列要求；）后背墙的安装应符合下列要求；应
28、有足够的刚度和强度；应有足够的刚度和强度；壁面应平整且与管道顶进方向垂直；壁面应平整且与管道顶进方向垂直；底端应在工作坑底以下，不小于底端应在工作坑底以下，不小于5050；壁面应于后背土体紧贴，孔隙部分应用砂石料填塞密实；壁面应于后背土体紧贴，孔隙部分应用砂石料填塞密实；根据后背施工设计安装后背，紧贴土体的后背材料，如根据后背施工设计安装后背，紧贴土体的后背材料，如型钢、预制后背、方木等应横放，在其前面放置立铁型钢、预制后背、方木等应横放，在其前面放置立铁，立铁前放置横铁。组成后背墙各构件应固定；，立铁前放置横铁。组成后背墙各构件应固定；结构结构(jigu)(jigu)简单、拆装方便、稳定可靠
29、、就地取材。简单、拆装方便、稳定可靠、就地取材。第22页/共60页第二十三页，共61页。6.6.设备安装（附属设备设备安装（附属设备设备安装（附属设备设备安装（附属设备,顶进设备安装）顶进设备安装）顶进设备安装）顶进设备安装）工作平台和工作棚安装工作平台和工作棚安装工作平台和工作棚安装工作平台和工作棚安装P112P112应在顶管工作坑开挖或支护完成后进行。应在顶管工作坑开挖或支护完成后进行。应在顶管工作坑开挖或支护完成后进行。应在顶管工作坑开挖或支护完成后进行。工作平台承重主梁应根据静载、动载及其他附加荷载工作平台承重主梁应根据静载、动载及其他附加荷载工作平台承重主梁应根据静载、动载及其他附加
30、荷载工作平台承重主梁应根据静载、动载及其他附加荷载计算选用主梁两端伸出工作坑壁不得小于计算选用主梁两端伸出工作坑壁不得小于计算选用主梁两端伸出工作坑壁不得小于计算选用主梁两端伸出工作坑壁不得小于1.2m1.2m。平台口的长度和宽度各大于管节长度平台口的长度和宽度各大于管节长度平台口的长度和宽度各大于管节长度平台口的长度和宽度各大于管节长度0.8m0.8m。根据起吊设备能力及吊重核算起重架；根据起吊设备能力及吊重核算起重架；根据起吊设备能力及吊重核算起重架；根据起吊设备能力及吊重核算起重架；工作井上的平台孔口必须安装安全护栏、防汛墙和防工作井上的平台孔口必须安装安全护栏、防汛墙和防工作井上的平台
31、孔口必须安装安全护栏、防汛墙和防工作井上的平台孔口必须安装安全护栏、防汛墙和防雨设施雨设施雨设施雨设施(shsh)(shsh)。井内应设置便于上、下的安全通。井内应设置便于上、下的安全通。井内应设置便于上、下的安全通。井内应设置便于上、下的安全通道。道。道。道。第23页/共60页第二十四页，共61页。顶进设备顶进设备(shbi)安装安装顶力计算顶力计算第24页/共60页第二十五页，共61页。顶铁安装顶铁安装顶铁安装顶铁安装顶铁按照放置位置和用途的不同，分为横顶铁，顺（直）顶铁按照放置位置和用途的不同，分为横顶铁，顺（直）顶铁按照放置位置和用途的不同，分为横顶铁，顺（直）顶铁按照放置位置和用途的
32、不同，分为横顶铁，顺（直）顶铁、立顶铁和环形顶铁顶铁、立顶铁和环形顶铁顶铁、立顶铁和环形顶铁顶铁、立顶铁和环形顶铁环形顶铁：置于于管道端面，厚度为环形顶铁：置于于管道端面，厚度为环形顶铁：置于于管道端面，厚度为环形顶铁：置于于管道端面，厚度为300500mm300500mm，其作，其作，其作，其作用是将顶力均匀分布于管道端面，以免被顶坏。用是将顶力均匀分布于管道端面，以免被顶坏。用是将顶力均匀分布于管道端面，以免被顶坏。用是将顶力均匀分布于管道端面，以免被顶坏。直顶铁：放置与环形顶铁与横顶铁之间，用于调节千斤顶直顶铁：放置与环形顶铁与横顶铁之间，用于调节千斤顶直顶铁：放置与环形顶铁与横顶铁之间
33、，用于调节千斤顶直顶铁：放置与环形顶铁与横顶铁之间，用于调节千斤顶与顶进管节之间的间距，因此，其长度根据千斤顶的行与顶进管节之间的间距，因此，其长度根据千斤顶的行与顶进管节之间的间距，因此，其长度根据千斤顶的行与顶进管节之间的间距，因此，其长度根据千斤顶的行程和管节的长度确定，两个端面要求平整且平行，否则程和管节的长度确定，两个端面要求平整且平行，否则程和管节的长度确定，两个端面要求平整且平行，否则程和管节的长度确定，两个端面要求平整且平行，否则顶进时容易顶进时容易顶进时容易顶进时容易(rngy)(rngy)外弹；包括外弹；包括外弹；包括外弹；包括UU行顶铁和马蹄形顶铁行顶铁和马蹄形顶铁行顶铁
34、和马蹄形顶铁行顶铁和马蹄形顶铁第25页/共60页第二十六页，共61页。n n横顶铁：放置横顶铁：放置(fngzh)(fngzh)在千斤顶和直顶铁之间，将千斤顶的顶力传在千斤顶和直顶铁之间，将千斤顶的顶力传递给两侧的的直顶铁上递给两侧的的直顶铁上n n立顶铁：放置立顶铁：放置(fngzh)(fngzh)于千斤顶的后坐上，使后坐力均匀而分散地于千斤顶的后坐上，使后坐力均匀而分散地传递给后座墙。传递给后座墙。第26页/共60页第二十七页，共61页。U形顶铁开口是向上的，便于管道内出土。马蹄形顶铁的开口方向与弧形(h xn)顶铁相反，是倒扣在基坑导轨上的。（a）环形）环形(hun xn)顶铁（顶铁（b
35、）U形顶铁（形顶铁（c）马蹄形顶铁）马蹄形顶铁第27页/共60页第二十八页，共61页。n n顶铁安装应符合下列要求：顶铁安装应符合下列要求：n n应有足够的刚度，无歪斜扭曲现象应有足够的刚度，无歪斜扭曲现象;n n顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺；顶铁与导轨和顶铁之间的心线平行、对称直顺；顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。接触面不得有泥土、油污。n n更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，以减少顶更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，以减少顶铁连接数量；顶铁的允许连接长度，应根据顶铁铁连接数量；顶铁的允许连接长度，应根据
36、顶铁的截面尺寸确定。当采用顶铁截面为的截面尺寸确定。当采用顶铁截面为200mm300mm200mm300mm时，使用的长度不得大于时，使用的长度不得大于1.5m1.5m，且，且应在中间加横向顶铁相连。应在中间加横向顶铁相连。n n顶铁与管口之间应采用缓冲顶铁与管口之间应采用缓冲(hu(hu nchng)nchng)材料衬垫。材料衬垫。在顶力作用下，管节承压面应力接近其设计顶镐在顶力作用下，管节承压面应力接近其设计顶镐压力强度时，必须采用措施减少管节承压面应力。压力强度时，必须采用措施减少管节承压面应力。第28页/共60页第二十九页，共61页。主顶装置安装主顶装置安装主顶装置由主顶油缸、主顶油泵
37、主顶装置由主顶油缸、主顶油泵和操纵台及油管等四部分构成。和操纵台及油管等四部分构成。供给主顶千斤顶以压力油的是供给主顶千斤顶以压力油的是主顶油泵；油泵和千斤顶之间主顶油泵；油泵和千斤顶之间用高压软管连接。用高压软管连接。安装注意事项安装注意事项千斤顶在工作千斤顶在工作(gngzu)坑的布置坑的布置方式与采用个数有关方式与采用个数有关P114液压油缸的油路应并联，保证各液压油缸的油路应并联，保证各千斤顶活塞行程一致千斤顶活塞行程一致千斤顶的着力中心宜位于管子总千斤顶的着力中心宜位于管子总高的高的l4左右处，且不小于组装左右处，且不小于组装后背高度的后背高度的l3。多台液压油缸宜配置千斤顶架，多台
38、液压油缸宜配置千斤顶架，使其布置对称。使其布置对称。第29页/共60页第三十页，共61页。第31页/共60页第三十二页，共61页。配套配套(pi to)设备设备止水圈顶管机操作台送水、排泥泵皮带输送机出土车第32页/共60页第三十三页，共61页。7.管道顶进管道顶进顶进程序挖土顶进程序挖土运土运土顶进顶进测量测量纠偏纠偏挖土挖土挖土方式：人工开挖挖土方式：人工开挖机械开挖机械开挖挤压土开挖挤压土开挖水力掘进水力掘进人工开挖挖土要求：人工开挖挖土要求：挖土深度一般等于千斤顶出镐挖土深度一般等于千斤顶出镐长度，土质好，可超前长度，土质好，可超前0.5米米（注意不能太多）（注意不能太多）挖土高度保持
39、管壁和土壁平行，挖土高度保持管壁和土壁平行，不得不得(bu de)超挖。密实土质，超挖。密实土质，上方可有大于等于上方可有大于等于1.5厘米空隙，厘米空隙，下方下方135度中心角范围内不得度中心角范围内不得(bu de)超挖。（防止管端下沉）超挖。（防止管端下沉）第33页/共60页第三十四页，共61页。人工人工(rngng)开挖开挖第34页/共60页第三十五页，共61页。手掘式顶管机手掘式顶管机 n n顶管机：将挖掘机等挖土机械和工具管，皮带运输机，顶管机：将挖掘机等挖土机械和工具管，皮带运输机，顶管机：将挖掘机等挖土机械和工具管，皮带运输机，顶管机：将挖掘机等挖土机械和工具管，皮带运输机，泥
40、浆运输机等运土机械，操纵台，仪表，动力装置等集泥浆运输机等运土机械，操纵台，仪表，动力装置等集泥浆运输机等运土机械，操纵台，仪表，动力装置等集泥浆运输机等运土机械，操纵台，仪表，动力装置等集成的整体设备成的整体设备成的整体设备成的整体设备n n手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、接口等组成。手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、接口等组成。手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、接口等组成。手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、接口等组成。n n所用的工具管有一段式和两段式。一段式工具管与混凝所用的工具管有一段式和两段式。一段式工具管与混凝所用的工具管有一段式和两段式。一段式工具管与混凝所用的
41、工具管有一段式和两段式。一段式工具管与混凝土管之间的结合不太可靠，常会产生渗漏现象；发生偏土管之间的结合不太可靠，常会产生渗漏现象；发生偏土管之间的结合不太可靠，常会产生渗漏现象；发生偏土管之间的结合不太可靠，常会产生渗漏现象；发生偏斜时纠偏效果不好；因此，现多用两段式，前后斜时纠偏效果不好；因此，现多用两段式，前后斜时纠偏效果不好；因此，现多用两段式，前后斜时纠偏效果不好；因此，现多用两段式，前后(qinhu)(qinhu)两段之间安装有纠偏油缸，后壳体与后面的两段之间安装有纠偏油缸，后壳体与后面的两段之间安装有纠偏油缸，后壳体与后面的两段之间安装有纠偏油缸，后壳体与后面的正常管节连接在一起
42、。正常管节连接在一起。正常管节连接在一起。正常管节连接在一起。第35页/共60页第三十六页，共61页。顶管配套(pi to)设备出土出土(ch t)车车第36页/共60页第三十七页，共61页。机械机械(jxi)开挖设备开挖设备n n机械开挖：在被顶进管道前安装机械钻进挖土设备，配上皮带运土机机械开挖：在被顶进管道前安装机械钻进挖土设备，配上皮带运土机n n伞式挖掘机伞式挖掘机n n结构：工具管、切削机构（刀盘、刀齿）、驱动机构（减速装置、主结构：工具管、切削机构（刀盘、刀齿）、驱动机构（减速装置、主轴）、动力设施（电机、油泵轴）、动力设施（电机、油泵(yubng)(yubng)）、装载机构（铲
43、斗、皮运）、装载机构（铲斗、皮运机）及校正机构机）及校正机构n n适用：适用：800mm800mm以上，黏土、粉质黏土、砂质粉土和沙土，不适合弱土以上，黏土、粉质黏土、砂质粉土和沙土，不适合弱土层和含水土层。层和含水土层。第37页/共60页第三十八页，共61页。螺旋掘进机螺旋掘进机结构：钻头、螺旋输送器、液压结构：钻头、螺旋输送器、液压机构、道轨机架、土斗机构、道轨机架、土斗适用：适用：200300mm，松散砂土、，松散砂土、淤泥土、软黏土等，短距离顶淤泥土、软黏土等，短距离顶进（进（2030m）机械手挖掘机机械手挖掘机结构：工具管、刀盘、减速结构：工具管、刀盘、减速(jin s)箱、电机箱、
44、电机适用：黏性土适用：黏性土第38页/共60页第三十九页，共61页。泥水泥水(n shu)平衡式顶管机平衡式顶管机n n泥水平衡顶管机是指采用机械切削泥土、利用泥浆压力泥水平衡顶管机是指采用机械切削泥土、利用泥浆压力来平衡地下水压力和土压力、采用水力输送弃土的整体来平衡地下水压力和土压力、采用水力输送弃土的整体设备设备n n泥水平衡式工具管主要由刀盘装置、纠偏装置、泥水装泥水平衡式工具管主要由刀盘装置、纠偏装置、泥水装置（密封舱）、进排泥装置等组成。在前、后壳体之间置（密封舱）、进排泥装置等组成。在前、后壳体之间有纠偏千斤顶，在掘进机上下部有纠偏千斤顶，在掘进机上下部(xi b)(xi b)安
45、装进、排泥安装进、排泥管。管。第39页/共60页第四十页，共61页。n n优点：适用的土质范围较广，尤其适用于施工难优点：适用的土质范围较广，尤其适用于施工难度极大度极大(j d)(j d)的含水层及粉砂质土层中；可保持挖的含水层及粉砂质土层中；可保持挖掘面的稳定，对周围土层的影响小，地面变形小；掘面的稳定，对周围土层的影响小，地面变形小；可连续出土，施工进度快。可连续出土，施工进度快。n n缺点：施工场地大，设备费用高，需在地面设置缺点：施工场地大，设备费用高，需在地面设置泥水处理、输送装置；机械设备复杂，且各系统泥水处理、输送装置；机械设备复杂，且各系统间相互连锁，一旦某一系统故障，必须全
46、面停止间相互连锁，一旦某一系统故障，必须全面停止施工。施工。第40页/共60页第四十一页，共61页。水力(shul)冲土法水力冲土：水力冲土：机头设切土网格，机头设切土网格，切入土体后，再切入土体后，再用高压水枪冲散用高压水枪冲散挤入网格的泥土挤入网格的泥土(nt)，泥浆由吸泥设备，泥浆由吸泥设备，直接压送至地直接压送至地面贮泥池。面贮泥池。第41页/共60页第四十二页，共61页。顶管配套(pi to)设备送水、排泥泵送水、排泥泵泥浆泥浆(njing)沉淀池沉淀池第42页/共60页第四十三页，共61页。运土：管内水平运输和工作运土：管内水平运输和工作(gngzu)坑垂坑垂直提升直提升管内水平运
47、输：人工，卷扬机牵引或皮带运管内水平运输：人工，卷扬机牵引或皮带运输机输机垂直提升：卷扬机，龙门吊或其它机械垂直提升：卷扬机，龙门吊或其它机械顶进顶进操作步骤：操作步骤：P116注意事项：注意事项：P117第43页/共60页第四十四页，共61页。长距离顶管技术和设备长距离顶管技术和设备长距离管道的主要困难：顶进坑内主千斤顶长距离管道的主要困难：顶进坑内主千斤顶的推顶力有限，不足以克服管道长距离顶进的推顶力有限，不足以克服管道长距离顶进时遇到的总阻力。时遇到的总阻力。解决解决(jiju)措施：增加主千斤顶的顶力、减措施：增加主千斤顶的顶力、减少管道周边与地层的摩擦力、中途设置辅助少管道周边与地层
48、的摩擦力、中途设置辅助千斤顶（中继环）、减小顶管承受的正面阻千斤顶（中继环）、减小顶管承受的正面阻力等。力等。第44页/共60页第四十五页，共61页。中继环中继环 n n中继环（又称中继间、中间站）即在管道顶进的中途设置辅助千斤顶，靠辅中继环（又称中继间、中间站）即在管道顶进的中途设置辅助千斤顶，靠辅助千斤顶提供助千斤顶提供(tgng)(tgng)的动力继续顶进管段，延长顶管的顶进长度，满足敷的动力继续顶进管段，延长顶管的顶进长度，满足敷设长距离管道的需要。设长距离管道的需要。n n中继环是一个由钢材制成的圆环，内壁上设置有一定数量的短行程千斤顶，中继环是一个由钢材制成的圆环，内壁上设置有一定
49、数量的短行程千斤顶，产生的推顶力可用于推进中继环前方的管道。产生的推顶力可用于推进中继环前方的管道。第45页/共60页第四十六页，共61页。n n中继环推进过程中继环推进过程中继环推进过程中继环推进过程n n应先启用最前面的中继环，将其前方的管道连同应先启用最前面的中继环，将其前方的管道连同应先启用最前面的中继环，将其前方的管道连同应先启用最前面的中继环，将其前方的管道连同工具管一起向前顶进，后面的中继环和主千斤顶工具管一起向前顶进，后面的中继环和主千斤顶工具管一起向前顶进，后面的中继环和主千斤顶工具管一起向前顶进，后面的中继环和主千斤顶保持不动，直至达到该中继环的一个保持不动，直至达到该中继
50、环的一个保持不动，直至达到该中继环的一个保持不动，直至达到该中继环的一个(y(y )顶程顶程顶程顶程为止为止为止为止n n接着后面的中继环开始推顶作业，将两个中继环接着后面的中继环开始推顶作业，将两个中继环接着后面的中继环开始推顶作业，将两个中继环接着后面的中继环开始推顶作业，将两个中继环之间的管道向前推进。与此同时，前面的一个之间的管道向前推进。与此同时，前面的一个之间的管道向前推进。与此同时，前面的一个之间的管道向前推进。与此同时，前面的一个(y(y )中继环的千斤顶排放油压，活塞杆缩进套筒。中继环的千斤顶排放油压，活塞杆缩进套筒。中继环的千斤顶排放油压，活塞杆缩进套筒。中继环的千斤顶排放