地下管道铺设技术顶管施工技术图文详解

顶管施工目标井不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河流工作坑开槽施工顶管施工顶管施工为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。顶管操作在工作坑内进行。工作坑位于检查井位置。管节下到坑内，用液压千斤顶顶入土壤。管节前有“机头”导进，千斤顶后有后座支撑。接口在顶进操作中完成，水密性较好，竣工后不作水压试验。顶管施工顶管施工的优点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功能校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌挖土方法手工挤压水冲抽吸构造与松土运送方法也有关。松土运送有机械法（带式输送机、螺旋输送机）和水力法（水力泥浆管）两种。为减小顶管阻力，可将泥浆压在沟道的外壁上，形成泥浆套。泥浆套有助于土壤的稳定。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。工作坑构造和设施顶管机操操作台后靠背、、千斤顶顶支架、、导轨千斤顶螺旋出土土机顶管配套套设备接收井平平面一般般也呈矩矩形，沿沿管道方方向较长长，其长长度应满满足顶管管机头可可被取出出的条件件。再管管道转折折处设置置的接收收井，其其平面为为圆形，，内径也也应满足足机头被被取出的的条件。。接收井的的深度也也比较深深，所以以井壁支支撑，一一般也采采用钢板板桩。若竣工后后坑位无无需覆土土，可采采用钢筋筋混凝土土沉箱，，箱壁应应预留位位置正确确、大小小合适的的管孔，，竣工后后沉井可可改建成成检查井井。三、管节节顶进与与接口1、挖土挖掘方法人工挖土水力冲土挤压切土机械切土人工挖土土法人工挖土土：人工挖，，小车运运。前端端挖掉一一段后，，方可顶顶管。要求：土质较较好，管管道的管管径不应应小于1000mm。顶管配套套设备出土车在施工中中，通过过水射流流将位于于工作面面上的土土层破碎碎，并将将其冲刷刷进入破破碎室，，最后以以泥水混混合物的的方式排排至地表表。水冲式水力冲土土法水力冲土土：机头设切切土网格格，切入土体体后，再再用高压水水枪冲散散挤入网格格的泥土土，泥浆由吸吸泥设备备，直接压送送至地面贮泥池池。顶管配套套设备送水、排排泥泵泥浆沉淀淀池挤压式挤压切土土：凭借机头头的挤压压口，将将机头顶顶入土中中，一段土体被被挤进顶顶管机头头，然后后用钢丝丝绳沿挤挤压口内内缘切断土体，，落在出出土车或或运土机机上，运运至工作作坑。挤压切土土法机械切土土法机械切土土：机头设有有刀盘而而进行机械械切土，，边切土边边顶进，，切削下来来的土，，用输送机机运至工作坑。。2、管节顶进进方向控控制在顶管过过程中，，必须经经常观测测顶进的的管节位位置是否否符合设设计。3、管节接口口顶管用的的钢筋混混凝土管管节的管管口形式式是凸口口式，其其接口的的处理分分两个阶阶段进行行。在一节管管子顶进进以后，，另一节节管子下下到工作作坑里时时，将两两节管子子的管口口对齐，，并在凸凸缘处填填塞一圈圈浸过沥沥青的麻麻辫；管管内壁的的接口处处用金属属内胀圈圈将管子子撑紧，，使顶管管过程中中管子接接口处不不致产生生错口。。管节全部部顶进后后，拆除除内胀圈圈，再在在接口处处填水泥泥砂浆并并与管内内壁抹平平，接口口就完成成。为加强管管节接口口，常在在管口外外侧安装装外套环环，再安安放橡胶胶圈，增增加防渗渗效果。。管节顶进进与接口口管节接口口接口加固固在一节管管子顶进进以后，，另一节节管子下下到工作作坑里时时，在两两节管子子接口外外侧安装装外套环环以加固固。流沙地区区，除加加放外套套环加固固外，还还安放橡橡胶圈，，增加防防渗效果果。F型接口时时，首先先将已顶管管节的雄雄口上套上涂抹硅硅油以利于于润滑对接的的“o”型止水橡胶圈，再再在另一管管节的雌口内内安装什木木接口衬垫。。管节全部部顶进后，在在管内用聚聚硫密封膏嵌嵌补什木衬衬垫接口处的的空缺，并并管内抹平。。管节顶进与与接口管节接口盾构施施工一.盾构施工组组成二、盾构工法的的原理盾构机盾构隧道定义：用盾盾构机一边边防止土砂砂的坍塌，，一边进行行挖掘，推推进，并在在盾尾进行行衬砌作业业从而修建建排水管道道的方法。。盾构机的基基本工作原原理就是一一个圆柱体体的钢组件件沿隧洞轴轴线边向前前推进边对对土壤进行行挖掘。该该圆柱体组组件的壳体体即护盾，，它对挖掘掘出的还未未衬砌的隧隧洞段起着着临时支撑撑的作用，，承受周围围土层的压压力，有时时还承受地地下水压以以及将地下下水挡在外外面。挖掘掘、排土、、衬砌等作作业在护盾盾的掩护下下进行。具有自动化化程度高、、节省人力力、施工速速度快、一一次成洞、、不受气候候影响、开开挖时可控控制地面沉沉降、减少少对地面建建筑物的影影响和在水水下开挖时时不影响水水面交通等等特点，在在隧洞洞线线较长、埋埋深较大的的情况下，，用盾构机机施工更为为经济合理理。特点根据工作原原理：一般分为手手掘式盾构构，挤压式式盾构，半半机械式盾盾构（局部部气压、全全局气压）），机械式式盾构（开开胸式切削削盾构，气气压式盾构构，泥水加加压盾构，，土压平衡衡盾构，混混合型盾构构，异型盾盾构）。根据开挖方方法：可分为：敞敞开式、机机械切削式式、网格式式和挤压式式等。为了了减少盾构构施工对地地层的扰动动，可先借借助千斤顶顶驱动盾构构使其切口口贯入土层层，然后在在切口内进进行土体开开挖与运输输。分类定义第四节井井点降降水井点概念一组口径50mm左右、深8m左右的管井适用条件地下水位高，水量大，土质为粉性和沙性土，易出现流沙时分类轻型井点喷射井点在地下水位位接近地面面的城镇，，其排水管管道在敷设设施工时，，常需降低低地下水位位。组成井点管、集水总管、抽水设备（真空泵和水射泵系统）井点现场图图一、真空泵抽水水系统井点排水要要求降低的的水位不大大，不超过过数米，所所排水量一一般较小，，因此常采用真空系系统抽水。采用真空泵的井井点称为轻轻型井点，轻型井点点降水深度度一般不超超过6m。二、水射泵泵抽水系统统有自来水的的地方，可可用水射泵形形成真空，，称为喷射射井点。水射泵造造成的真空空度较高，，降水深度度可达8m。在管道施工工中，井点点常沿沟槽槽排列成行行，用总管管连接，总总管通真空空系统。三、井点布布置形式及及要求井点降水常常用于开槽槽埋管。井井点的布置置沿管槽排排列成行，，用总管连连接，总管管又连通井井点的抽水水设备。轻型井点布布置分类单排线状双排线状环状1、井点布置置形式单排线状井井点单排线状井井点布置图图1井点管2总管管3抽抽水设备1、井点布置置形式1、井点布置置形式双排线状井点双排线状井井点布置图图1、井点布置置形式1、井点布置置形式环状井点环状井点布布置图1、井点布置置形式2、井点布置要求井管距离槽壁一般应大于1m，井点管间距一般选用0.8m、1.2m、1.6m。一台干式真空泵可接总管长度60-80m，井点管约50根；一台水射泵可接总管长度30-40m，井点管约30根。水射泵形成的真空度比真空泵高。真空泵系统的降水深度不超过6m，而水射泵可达到8m。井点施工程程序在使用井点点降水时，，要把其对对周围环境境的影响降降到最小程程度。开挖井点沟槽，铺设集水总管安装抽水机组，连接集水总管冲孔、埋设井点管，灌填砂滤料，将井点管同集水总管连接四、井点的的施工井点施工程程序井点施工一一般程序为为：一是开挖井井点沟槽，，铺设集水水总管；二是冲孔、、埋设井点点管，灌填填砂滤料，，将井点管管同集水总总管连接；；三是安装抽抽水机组，，连接集水水总管。排水管渠工工程的施工工准备和验验收排水管道工程施工准备竣工验收工程施工管道埋设检查井砌筑施工准备工程交底工程设计意图、设计内容、施工要求、事故预防、环境影响编制施工组织设计施工说明施工设计图施工计划表施工预算现场核查地质状况、地下管线与建筑物、施工条件：水、电、路、通讯、施工通道、堆场编制施工组织设计施工说明施工设计图施工计划表施工预算工程性质、范围、工期；施工方法和进度；施工材料和机具设备；确保工程质量和安全施工的技术措施；劳动力安排；施工用地安排；雨季、冬季、汛期的施工措施。施工总平面图、施工分段图、施工工艺图总进度计划表、材料供应计划表、机具设备供应计划表、劳动力安排计划表。预算编制说明、分类工程量计算清单、工程预算竣工验收初步验收由施工单位组织，邀请有关工程建设单位、工程设计单位、监理单位、质量管理部门和工程接管单位参加竣工终验建设单位组织，必须对工程竣工技术资料进行详细验收竣工技术资料竣工阶段文件前期阶段文件施工阶段文件工程项目的有关请示、批复、批准文件、立项报告、可研报告、初设报告及其批复、工程概况、施工合同、规划许可证、工程地质勘查报告、设计计算书

工程开工及竣工申请报告、施工组织设计、工程预算清单、交领桩记录、工程控制点及施工基准线放样、复核记录、工程质量检查文件。施工材料质量保证文件、设计变更依据性文件、监理工作文件工程竣工报告、各专业竣工验收鉴定证书、工程质量保修书、工程决算、施工总结、全套施工图目前世界上上的顶管技技术已经发发展到了十十分成熟的的阶段，各各种各样的的顶管方式式方法出现现。施工技术原理同：一般都是是垂直地面面做工作井井，然后用用高压液压压千斤顶，，将水泥或或者钢制管管道顶入地地下各种技术的的差别就在于运输输管道内挖挖掘出来的的泥土，石石头等渣子子的方法，，有人工的的，有水抽抽式的，先先进的还有有遥控的。。非开挖施工工方法，是是一种不开开挖或者少少开挖的管管道埋设施施工技术不容易施工工好非开挖工程程技术彻底解决了管道埋设设施工中对对城市建筑筑物的破坏坏和道路交交通的堵塞塞等难题，，在稳定土土层和环境境保护方面面凸显其优优势。这对交通繁繁忙、人口口密集、地地面建筑物物众多、地地下管线复复杂的城市市是非常重重要的，它它将为城市市创造一个个洁净、舒舒适和美好好的环境。。非开挖技术术是近几年年才开始频频繁使用的的一个术语语，它涉及及的是利用用少开挖，，即工作井井与接收井井要开挖，，以及不开开挖，即管管道不开挖挖技术来进进行地下管管线的铺设设或更换，，顶管直径径DN800~4500mm。通过工作井井把要埋设设的管子顶顶入土内，，一个工作作井内的管管子可在地地下穿行1500米以上，并并且还能曲曲线穿行，，以绕开一一些地下管管线或障碍碍物。技术要点在在于纠正管管子在地下下延伸的偏偏差。特别别适用于大大中型管径径的非开挖挖铺设。具具有经济、、高效，保保护环境的的综合功能能。不开挖地面面；不拆迁迁，不破坏坏地面建筑筑物；不影影响交通；；不破坏环环境；施工工不受气候候和环境的的影响；不不影响管道道的段差变变形；省时时、高效、、安全，综综合造价低低。我国沿海经济发达达地区广泛用于城城市地下给排水管管道、天燃气石油油管道、通讯电缆缆等各种管道的非非开挖铺设。它能穿越公路、铁铁路、桥梁、高山山、河流、海峡和和地面任何建筑物物。节约一大笔征地拆拆迁费用减少对环境污染和和道路的堵塞具有显著的经济效效益和社会效益。。顶管施工是继盾构施工之后而发展起起来的一种地下管管道施工方法，它它不需要开挖面层层，并且能够穿越越公路、铁道、河河川、地面建筑物物、地下构筑物以以及各种地下管线线等。顶管施工借助于主主顶油缸及管道间间中继间等的推力，把工具具管或掘进机从工工作井内穿过土层层一直推到接收井井内吊起。与此同时，也就把把紧随工具管或掘掘进机后的管道埋埋设在两井之间，，以期实现非开挖挖敷设地下管道的的施工方法。目前，在顶管施工工中最为流行的有有三种平衡理论：：气压平衡、泥水平平衡和土压平衡理理论。顶管施工最突出的的特点就是适应性性问题。针对不同的地质情情况、施工条件和和设计要求，选用用与之适应的顶管管施工方式，如何何正确地选择顶管管机和配套辅助设设备，对于顶管施施工来说将是非常常关键的.非开挖顶管施工采用油压压驱动，施工时噪噪音远远小于开槽槽式敷设管道，几几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的的影响降低到最小小程度。而且在较较深的埋深情况下下施工成本要小于于开槽式敷设管道道。无需隔断交通噪音以及震动都很很小几个优点可以在很深的地下下敷设管道可以安全的穿越铁铁路对施工周遭的影响响很小可以穿越障碍物顶管工法与其它工工法比较顶管机顶管机械顶管机械顶管机械顶管机械导向钻进铺管钻机机最大反扩孔径径450mm顶管机械辽宁建平工程施工工辽宁兴城工程施工工顶管机械顶管机械顶管机械顶管机械土压泥水两用顶管机械多边形偏心破碎泥泥水平衡顶管机的的改良型用于各种种强风化、中风化化的岩石。适适用于软土：整机机重量轻；结构简简单；造价低廉；；操作简单；可用用停止某个刀盘的的转动来达到比用用纠偏油缸更好方方向修正效果。顶管机械顶管机械管道顶进方法的选选择，是根据管道道所处土层性质、、管径、地下水位位、附近地上与地地下建筑物、构筑筑物和各种设施等等因素，经技术经经济比较后确定的的。普通顶管法是在黏黏性或砂性土层，，且无地下水影响响时，采取的手掘掘式或机构挖掘式式顶管法。顶管的施工过程（1）工作坑①顶管工作坑的位位置的设置应便于于排水、出土和运运输，并对地上与与地下建筑物、构构筑物易于采取保保护和安全生产措措施。②采用装配式后背背墙由方木、型钢钢或钢板等组装而而成，组装后的后后背运动员具有足足够的强度和刚度度。③工作坑的支撑应应形成封闭式模框框架，矩形工作坑坑的四角应加斜撑撑。黄石工地工作井黄石工地工作井江西xx土顶工作照武穴施工600管道xx施工中的鹅卵石xx开顶前的准备工作作xx机头顶进中（2）设备安装①导轨：选用钢质质材料制作，安装装牢固、顺直、平平行、等高，其纵纵坡与管道设计坡坡度一致。在使用用中经常检查校核核导轨，防止产生生位移。②千斤顶：安装时时固定在支架上，，并与管道中心的的垂线对称，其合合力的作用点在管管道中的中心的垂垂线上。③油泵：与千斤顶顶相匹配，并用备备用油泵；安装完完毕后进行试运转转。顶进过程中油油压突然增高时，，应立即停止顶进进，检查原因并经经处理后方可继续续顶进。④顶铁：分块拼装式顶铁应应有足够的刚度，，并且顶铁的相邻邻面相互垂直。安装后的顶铁轴线线应与管道轴线平平等、对称，顶铁铁与导轨之间的接接触面不得有泥土土、油污。顶铁与管口之间采采用缓冲材料衬垫垫，当顶力接近管管节材料的允许抗抗压强度时，管口口应增加U型或环形顶铁。⑤起重设备：正式式作业前应试吊，，检查重物捆扎情情况和制动性能；；严禁超负荷吊装装。（3）顶进①将地下水位降到到管底以下不小于于0.5M处，并防止其他水水源进入顶管管道道。②全部设备经过检检查并试运转合格格后可进行顶进。。

顶进程序是：：安装顶铁，开动动油泵，顶镐活塞塞伸出一个行程后后，关油泵，顶镐镐停止运行，活塞塞收缩，在空隙处处加上顶铁，再开开油泵，如此周而而复始。③工具管开始顶进进5-10m的范围内，允许偏偏差为：轴线位置置3mm，高程0~+3mm.当超过允许偏差时时，采取措施纠正正。④采用手工掘进顶进进时规定：工具管接触或切入入土层后，自上而而下分层开挖。在允许超挖的稳定定土层中正常顶时时时，管下部135度范围内不得超挖挖；管顶以上超挖挖量不得大于15mm；管前超挖根据具具体情况确定，并并制定安全保护措措施。⑤顶管结束后，管管节接口的内侧间间隙按设计规定处处理，设计无规定定时，可采用石棉棉水泥、弹性密封封膏或水泥秒浆密密封。填塞物应抹抹平，不得凸入管管内。⑥顶进时测量工具管管的中心和高程采用手工掘进时，，工具管进入土层层过程中，每顶进进0.3m，测量不少于一次次；管道进入土层层后正常顶进时，，每1.0m测量一次，纠偏时时增加测量次数。。全段顶完后，在每每个管节接口处测测量其轴线位置和和高程；有错口时时测出相对高差。。⑦纠偏采用小角度、顶进进中逐渐纠偏纠偏方法挖土校正法：即在在管子偏向一侧少少挖土，而在别一一侧多超挖些，强强制管子在前进时时向另一侧偏移。。适用于偏差为10-20mm时。木杠支撑法：如管管端下陷，管子发发生错口时，可采采用木杠支撑法方方法校正，适用于于偏差为20mm时。⑧顶进过程中，出现现下列紧急情况时时应采取措施进行行处理：工具管前方遇到障障碍

后墙变形严严重

顶铁发生扭扭曲现象

管位偏偏差过大且校正无无效

顶力超过管管端的允许顶力油油泵、油路发生生异常现象

接缝缝中漏泥浆顶管工作坑、接接收坑坑和洞口止水装置置掘进机主顶管装置顶铁基坑导轨、后座和和测量装置顶管施工的中继间间顶管施工的中继间间顶管施工的中继间间施工工艺图顶力-管径变化顶力-顶距变化顶管施工顶管施工顶管工法开放型密封型刃口推进工法泥水式推进工法土压式推进工法泥浓式推进工法顶管工法分类顶进面状况管内掘削状况井内出土状况井上门吊出土泥水推进工法通过刀盘以及顶速速平衡正面土压力力，调节循环水压压力用以平衡地下下水压力。采用流体输送切削削入泥仓的土体，，顶进过程中不间间断，施工速度快快。无需地盘改良良或降水处理，施施工后地表沉降小小。泥水平衡顶管机可可在地下水压力较较高以及土质变化化范围较大的条件件下使用。一般管管径在φ1350一下采用。泥水顶顶管施工总推力比比较小，对所顶管管子周围土体扰动动小，易控制地面面沉降，可实现连连续出土作业，顶顶进速度较快特点：1、减速机与刀盘同同轴线，无偏心。。2、具备独立泥水、、注浆系统、刀盘盘清洁装置。尤其其适合N值较大的硬土。3、顶进速度快，最最快顶进速度每分分钟60mm。4、施工精度高，上上、下、左、右可可纠偏，最大纠偏偏角度2.5度，并可作较长距距离的顶进适合土质：软土层层、流砂层、粉砂砂层、粘土层、砂砂砾层。土压式推进工法通过向切削仓内注注入一定比例的混混合材料，使得充充满泥仓的泥土混混合体平衡正面土土压以及地下水压压力。无需泥浆泵等后部部配套装置，整机机造价低廉。无需泥浆处理，施施工成本低。泥浓式推进工法可以不加破碎的排排出孔径约为顶管管机直径1/3的砾石采用了二次注浆方方法，大大的减少少了磨阻力，适合合长距离顶进其他分类偏心破碎泥水平衡衡顶管机刀盘可伸缩泥水平平衡顶管机岩盘破碎泥水平衡衡顶管机沙砾石专用泥水平平衡顶管机遥控型土压平衡顶顶管机超级水力切割顶管管机单刀盘土压平衡顶顶管机多刀盘土压平衡顶顶管机矩形顶管机微型无排土挤压顶顶管机土压泥水两用顶管管机局部气压平衡顶管管机非开挖导向钻机铺铺设地下管道是二二十世纪末的一项项国际先进技术地表干扰极小的情情况下，无需开挖挖工作坑，不破坏坏环境不破坏道路路和建筑物的结构构，不影响交通，，定位准确，施工工快捷，安全性好好。广泛用于公