手掘式顶管法施工工艺

手掘式顶管法施工工艺手掘式顶管法概述顶管施工的优点顶管施工的几种工法手掘式顶管施工的适用范围手掘式顶管法施工的优缺点工艺流程图手掘式顶管施工准备工作调查研究，摸清情况编制施工方案的主要内容工作坑尺寸的确定工作坑底基础与导轨顶力计算后背墙与后背顶管设备挖土与顶进管前挖土顶进纠偏与校正触变泥浆减阻------触变泥浆减阻中继站-------中继站2006年10月11日一、手掘式顶管法概述1、顶管施工的优点

无需隔断交通噪音以及震动都很小可以在很深的地下敷设管道

2006年10月11日一、手掘式顶管法概述1、顶管施工的优点可以安全的穿越铁路对施工周遭的影响很小可以穿越障碍物

顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低到最小程度。而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。

2006年10月11日一、手掘式顶管法概述2、顶管施工的几种工法手掘式顶管法泥水式顶管法土压式顶管法不取土顶管法2006年10月11日一、手掘式顶管法概述3、手掘式顶管施工的适用范围

适用于黏性、砂性或硬质泥岩土层，且无地下水影响，管径1000～3000之间的排水工程。2006年10月11日一、手掘式顶管法概述4、手掘式顶管法施工的优缺点：

优点具有顶管施工的所有优点。工作坑占用场地小。设备简单、技术难度低，易于推广。2006年10月11日一、手掘式顶管法概述4、手掘式顶管法施工的优缺点：

缺点对不同地质条件有很大的局限性。顶进面土压不能平衡，容易塌方。劳动强度大，施工进度慢。2006年10月11日5、顶管工艺流程图2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作1、调查研究，摸清情况掌握管道埋设、管径、管材和接口要求。掌握地下土质、水位等有关水文地质资料。掌握地下管线情况。现场施工环境、运输、电源等情况。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作2、编制施工方案的主要内容确定工作坑的位置和尺寸。顶管后背的结构设计和验算。确定掘进和出土的方法，下管和运管的方式和设备，工作平台的支搭结构。进行顶力计算，选择顶进设备。遇有地下水时，选用降水方法。制定保证工程质量和安全的技术措施。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作3、工作坑尺寸的确定工作坑一般选在检查井的位置，并与建筑物有一定的安全距离。其工作坑底长、宽尺寸可按下图计算。底宽：W＝D+2(B+b)式中B---工作面净宽，一般为1.2～1.5m；

b---支撑厚度；D---管外径。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作3、工作坑尺寸的确定底长：L＝L1+L2+L3+L4+L5式中L1---后背结构厚度；

L2---千斤顶长度；

L3---出土工作面长度，一般取1.0～1.5m；

L4---每节顶管长度；

L5---顶进管口尾部留出工作坑壁的最小长度，一般为0.3m。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作3、工作坑底基础与导轨①基础顶进过程中，防止工作坑地基沉降，导致管子顶进偏差过大，应在工作坑底铺设基础。枕木基础当工作坑土质好、无地下水、管径小、工期短，可采用。分为密铺和疏铺两种。混凝土基础当工作土质较差、有地下水、管径较大，可采用。混凝土强度等级不小于C15，厚度100～150mm。混凝土卧枕木基础适用于地基土质松软、有地下水、管径偏大等状况。混凝土强度等级不小于C15，厚度200～250mm。混凝土表面低于枕木表面10～15mm。2006年10月11日②导轨导轨的作用是控制管身按设计的管中心线和高程顶进，保证管身在顶入之前位置符合设计要求。导轨的安装是否准确和牢固，对管道顶进质量影响较大。导轨净距与管道外径大小有关，根据直角三角形计算。导轨标高与导轨净距和管壁厚度有关。导轨安装应牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查较核导轨，防止产生位移。

二、手掘式顶管施工准备工作2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作5、顶力计算顶管施工必须有足够的顶力，才能克服管子在顶进过程中土对管子产生的阻力。顶管的总顶力应大于或等于管正面阻力和管四周摩擦阻力之和。

F=F1+F2式中：F－总顶力；F1－管正面阻力；F2－管道摩擦阻力。

2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作正面阻力F1：不同管前端装置其正面阻力各不相同。当采用简易工具管时，可按下式计算：管正面阻力F1=π(D-t)t*R式中D－管外径t－工具管刃脚厚度

R－挤压阻力(可取300～500kN/m2)当采用超前开挖顶管时，管正面阻力可忽略不计。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作摩擦阻力F2：摩擦阻力是指管壁与土之间的摩擦阻力。在正常情况下，可按下式计算：管正面阻力F2=f2*L单位长度管道摩擦阻力f2=½πDμ(P1+P2)+μW垂直土压力P1＝γh水平土压力P2＝γ(H+D/2)*tg2(45º-φ/2)

式中D－管外径L－管道长度μ－摩擦系数W－单位长度管子自重γ－土的重度H－管顶浮土高度φ－土的内摩擦角2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作6、后座墙与后背后座墙与后背是顶力的支撑结构，通常采用原土做后座墙，根据施工经验，顶管覆土2～4m时，原土后背墙的长度需要4～7m。如无法使用原土做后背墙时，可筑人工后座墙，也可利用已施工完的管道做后座墙。后背的作用是减少对后座墙的单位面积的压力。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作注意事项后背土壁应铲平，使土壁墙面与管道顶进方向相垂直。靠土壁横排方木面积，一般土质按承载力不超过15t/m2。方木应卧入工作坑底以下0.5m，使千斤顶的作用力中心高度不小于方木后背高度的1/3。方木断面可用150mm×150mm,立铁可用200mm×300mm工字钢，横铁可用150mm×400mm工字钢。土质松软或顶力较大时，可在方木前加垫钢板。2006年10月11日二、手掘式顶管施工准备工作7、顶管设备千斤顶它是顶管的主要设备之一。目前多采用液压千斤顶，根据需要顶力，选择台数。如选择一台，千斤顶中心放置位置与管中心线的垂线相交；若使用多台并列式放置，应使顶力合力作用点与管壁反作用点在同一轴线上，防止产生力偶，造成顶进偏差。2006年10月11日二、手拍掘式顶坦管施工翠准备工储作高压油泵一般选下用定额费压力为32MPa的柱塞油级泵，经分昼配器、控柳制阀进入叠千斤顶。若装有两秤台以上千数斤顶，需故将油管并组联在一起某，以使各雅千斤顶活杆塞的行程侄一致。2006贺年10月烫11日二、手鹿掘式顶因管施工溉准备工稼作顶铁顶铁是传私递顶力的耽垫铁，分抢为横顶铁目、顺顶铁露、U型或环战型顶铁闹。顺顶铁长效短应有多朝种尺寸，秋以便随着派管子顶进荣，用顺顶俩铁放入其稳顶进空隙安之内，再膊继续掘土纱顶进。U型或环析形顶铁屡放在管学子端面中，顺顶起铁作用读其上，坐其弧形锯断面尺恒寸形状仔与被顶呢进管子莲相同，帽其作用厌是使混船凝土管房诚口受力踏均匀，赞以免管仆口损坏落。200厦6年1左0月1侮1日二、手掘体式顶管施穗工准备工亭作起重设招备主要作滋用是下李管和运秧土。一般采用倦单梁式电傍动葫芦吊平。正式作业届前应进行摆试吊，检恰查重物捆黑绑情况和朴制动性能瓦。严禁超适负荷吊的装。200却6年1挡0月1垂1日三、挖土香与顶进1、管搬前挖土将地下水繁位降至管津底以下不汗小于0.5m处，并采默取其它措棕施防止其皱他水源进攀入顶管管绑道。管前挖灿土一次船进尺长蔑度，以戚千斤顶歪的一个芳行程长数度为宜械。土质息好可超踏前500mm以内。湿不宜超骗前开挖眼过长，弊以免引篮起管位成偏差大伏和管端取上方土淹坍塌。应严格控感制管周围鸭土的超挖湖，管端上奸部可超挖15m抱m，以减齐少阻力孔；管端抢下部135º包角范围澡内不得超蝇挖。2006伏年10月锁11日三、挖土霸与顶进在不允头许顶管路上部土投层下沉典地段顶哑进时，携管周围苏不得超穷挖。在松软亿性土层静中顶进夜时，应涝采取土河体加固蚊措施或稿其它有屑效措施宫。管前挖出替的土应及两时外运。2006捧年10月程11日三、挖土蹈与顶进2、顶蝴进工艺流程康：安装顶扰铁→开舅动油泵恨→顶镐罢活塞伸忙出一个策行程→挨关油泵钉→顶镐仁停止运峡行→活佩塞收缩休→在空犯隙处加假上顶铁策→再开此动油泵址。如此蹈循环。200守6年1魔0月1径1日三、挖粮土与顶粱进顶进时露注意事狐项：顶进时应拖先挖土后棍顶进，随翻挖随顶。夺应组织连嗽续作业，浴不宜中途训停止，增见加顶进的员难度。安装顶堪铁应平蓄顺，不昂得歪斜蜓，每次旱加放顶讽铁时，访使顶铁渗连接块鹅数最少围为宜。工具管进闸入土层时日，每顶进0.3m，测量芬不少于束一次。凡管道进皂入土层析后正常走顶进时叔，每1.0列m测量一次绞，纠偏时形增加测量蕉次数。（周包括管中赏心线和管衡底高程）2006耀年10月朽11日三、挖土浙与顶进顶进过挠程中，关发现下能列紧急膀情况时但应采取瓣措施进棍行处理溜：工具管前扭方遇到障递碍物。后背墙转变形严也重。顶铁发生惜扭曲现象夸。管位偏差悉过大且校醒正无效。顶力超过虾管端的允饼许顶力。油泵压力缴表指针升池高异常。200到6年1行0月1妻1日三、挖土陡与顶进3、纠亩偏与校佛正采用小超角度、薪顶进中创逐渐纠貌偏，不徐得猛纠定硬调。挖土纠偏冰法顶木校娱正法校正环芬校正法2006妥年10月原11日三、挖土浴与顶进挖土纠驶偏法在管子偏掉向一侧少乌挖土，而衰在另一侧随多超挖些促，强制管幻玉子在前进盯时向另一幕侧偏移，破从而达到努纠偏的效临果。适用偏差趋为10眯～20mm时。200颂6年1围0月1奴1日三、挖绕土与顶足进顶木纠偏哪法管端下猪陷，可移采用下容图方法宰。适用偏和差大于肝20mm时。200它6年1绪0月1傻1日三、挖你土与顶俩进校正环恒校正法校正环安校装在工具唱管的后面输，上下左春右各有一齐个小千斤泼顶，发生胡偏差时，芝可开动相临应的小千缎斤顶进行盟校正。200近6年1雪0月1其1日四、触浆变泥浆煌减阻顶力控制安的关键是访最大限度捉地降低顶胃进阻力，悔而降低顶讽进阻力最乱有效的方妥法是进行锹注浆。注锯浆使管周摆外壁形成棋泥浆润滑恨套，从而罢降低了顶糖进时的摩约阻力。200致6年1累0月1弓1日四、触泥变泥浆导减阻选择优质狡的触变泥档浆材料，欺对膨润土贪取样测试嫂。主要指洞标为造浆耳率、失水现量和动塑越比。在管子镰上预埋妹压浆孔霸，压浆牛孔的设护置要有只利于浆悬套的形庸成。膨润土耕的贮藏供及浆液奴配制、茶搅拌、休膨胀时戚间，听豪取供应询商的建璃议但都有必须按催照规范趁进行压浆方式毁要以同步悟注浆为主崇，补浆为殊辅。在顶灿进过程中仪，要经常环检查各推千进段的浆严液形成情裕况。200砌6年1笨0月1缝1日四、触耗变泥浆缘瑞减阻注浆设锅备和管补路要可呜靠，具