顶管施工的原理流程特点

顶管施工的原理、特点及流程 顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种铺设地下管道的施工方法，是非开挖中的一种。由于它具有动拆迁少、交通影响小、施工速度快、施工质量高等优点，现在，已被广泛用于铺设各种地下管线（如：城市下水管、给水管、天然气管、电力和通讯管道、人行或车行通道等）工程的施工中。顶管施工原理就是在所施工的管线间制作一个工作井和一个接收井，借助油缸的推力，把顶管机以及跟随其后的管子，从工作井顶到接收井的一种不需要开挖路面的铺设地下管道的施工方法。顶管施工按口径的大小可分为大口径（2000mm）顶管、中口径（1500 mm1800 mm）顶管和小口径（1200 mm）顶管。顶管施工按顶进距离的长短可分为普通距离的（200m）顶管、长距离的（200m500m）顶管和超距离的（500m）顶管。顶管施工从所采用的不同的顶管机和不同的施工工艺可分为手掘挤压式顶管、半机械式顶管和机械式顶管三大类。目前，普遍采用的大多是机械式顶管中的土压平衡顶管和泥水平衡顶管两种。土压平衡顶管就是采用土压平衡顶管机进行施工，利用顶管机土仓内的土压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，且采用螺旋输送机排土的一种顶管施工工艺。土压平衡顶管的优点：1、弃土处理比较简单，排出的土可以直接装车运走，而不需要进行处理。2、有完善的土体改良系统，适用的土质范围广。它适用于N值050的各种土质，也适用于无地下水、且深透系数比较大的砂卵石地层。3、它可在管顶覆土仅达0.8倍管外径的浅覆土层中施工。4、它与同口径的泥水平衡顶管相比，附属设备较少，耗电也比较少。5、它的操作和施工管理都比泥水平衡顶管来得简单。6、施工后的地面沉降极小。土压平衡顶管的缺点：1、由于受到螺旋输送机的制约，它只能用于中、大口径的顶管，而不能用于小口径的顶管。2、它与同口径的泥水平衡顶管相比，由于受到出土方式的制约，其施工进度慢些。3、它没有破碎功能。泥水平衡顶管就是采用泥水平衡顶管机进行施工，利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺，泥水平衡顶管的优点：1、它能用于小、中、大各种口径的顶管。2、不论口径大小，施工速度都很快。3、有的具有破碎功能和添加高压水功能，适用的土质范围广。4、施工后的地面沉降小。泥水平衡顶管的缺点：1、排出的泥水需进行二次处理，比较麻烦。2、它与同口径的土压平衡顶管相比，附属设备较多，耗电也比较多。3、施工场地必须要有水源。土压平衡顶管施工作业的流程如图11所示。顶管施工开始测量、放样NO地面设备安装：供电及电箱、起吊及其他设备、安全护栏、警示牌。监理复测YES 工作坑布置顶进用管材准备顶管机坑内调试出洞准备工作注浆材料调制顶管机出洞初始顶进偏差测量及记录正常顶进土压管理及记录排土系统操作注浆管理及记录高程、左右偏差纠正偏差测量及记录，距洞口50m须复测下管及管接口安装进洞、取机头、拆除管内其他设备顶管施工结束图11 土压平衡顶管作业的流程顶管施工开始泥水平衡顶管施工作业的流程如图12所示。测量、放样NO地面设备安装：供电及电箱、起吊及其他设备、进排泥系统。安全护栏、警示牌监理复测YES 工作坑布置顶进用管材准备顶管机坑内调试出洞准备工作注浆材料调制顶管机出洞进排泥系统调试泥水管理及记录初始顶进偏差测量及记录正常顶进泥水管理及记录进排泥系统操作注浆管理及记录高程、方向偏差纠正偏差测量及记录，距洞口50m须复测下管及管接口安装进洞、取机头、拆除泥水管路及其他设备顶管施工结束图12 泥水平衡顶管作业的流程图13所示的是土压平衡顶管施工的主要设备和材料：1钢筋混凝土管、2土压平衡顶管机、3已顶进的钢筋混凝土管、4洞口止水圈、5基坑导轨、6环形顶铁、7主顶油缸、8主顶油泵站、9激光经纬仪、10后靠板。图13 土压平衡顶管施工图14所示的是泥水平衡顶管施工的主要设备和材料：1钢筋混凝土管、2泥水平衡顶管机、3已顶进的钢筋混凝土管、4洞口止水圈、5环形顶铁、6基坑导轨、7主顶油缸、8主顶油泵