市政管道顶管施工技术的发展历史

1.早期的顶管施工技术根据中东地区出土的文物证实，古罗马时代已开始了最早应用顶管施工技术的萌芽。当时的古罗马利用杠杆原理，将一根木制管道从土层侧面顶进从而开辟出一条供水渠道，以汲取水资源，这就是在不开挖地面条件下进行的地下顶管施工雏形。顶管施工技术的发展历史

据可查文字记录，美国北太平洋铁路公司在1896～1900年间完成了早期的顶管施工作业。早期为顶管技术的推广应用作出杰出贡献的是美国的AugustusGrinffin工程师，他于1906～1918年期间在从事灌溉研究工作时，发明了在铁路下面采用铸铁管的顶管施工技术。随后，许多铁路公司都将这项技术确定为铁路下顶进铸铁管道的标准方法。2.走向成熟的顶管施工技术成熟的顶管施工技术是在盾构法问世以后的盾构机械应用时开始的。盾构机械及配套施工技术的迅速发展，促进顶管施工技术不断成熟和迅速发展。

20世纪20年代初期，波纹钢管取代铸铁管投入顶管施工。

20世纪20年代后期，混凝土管道开始用于顶管施工工程。

20世纪30年代，美国被太平洋铁路公司对顶管使用的混凝土管道进行规范化。但直到20世纪60年代之前，美国的顶管施工方法发展速度一直相对较慢。然而与此同时，欧洲（主要是英国、德国）和日本，顶管技术得到了较快的发展。进入20世纪60～70年代，顶管施工技术从主顶设备到配套技术都进行了较大改进，奠定了现代顶管施工技术的基础。其中，最主要的技术进步表现在以下三个方面：（1）研制成功带有一组各自独立的千斤顶并能控制顶进方向的掘进机，可方便不同地层条件下的顶进施工。（2）研制成功专门用于顶管施工的代橡胶密封环的系列混凝土管，可供不同直接的顶管工程使用。（3）研制成功中继间构造以供长距离顶管使用，并完善其中继接力技术。3.顶管技术在中国的发展进程最早的顶管始于1953年的北京，当时在京包铁路的路基下进行的钢筋混凝土管道的顶管穿越私活工。1956年，上海首次在黄浦江堤下进行钢管顶管施工，也很成功。最初都是采用手掘式顶管。1964年前后，在建设部和上海市的支持下，上海一些单位开展了大口径机械式顶管的各种试验。1967年前后，上海市政工程研究所和上海市政工程公司共同研制成功了小口径遥控土压式顶管掘进机。19云78年，毁上海船基础开工程器公司剖开发般研制偿了三侨段双沃铰型吹工具亡管，倚即顶丧管机带头，悠解决比了百美米顶窃管施交工技逐术难烘题。19弃84年前壁后，暖北京摩、上姜海和余南京共等地质先后象引进作了国扛外的抓机械狸式顶口管设透备。求同时穗也引程进了育一些传顶管币技术示理论仁及施捉工管感理经资验，辞使我羡国的紫顶管巴技术爬开始予跃上袖一个或新台束阶。凤诸如俭土压渡平衡宋理论德、泥辅水平蠢衡理换论、用顶管您接口她型式赤及制研管新趋技术月等资凳料的真引入近20年来托，我馋国的柏顶管恒技术宜水平台有了编长足仓的发爹展，框并在凑大直安径、女长距俊离顶麻管技蒜术方驻面处拍于领章先地恩位。上海佩黄浦沾江上歼游引斩水工雨程(1两98啊7)DN裳35窝00罚,单向澡顶进17珍43压m上海育青草负沙水阀源地绳严桥胆支线(2劈燕00营7)两根DN宗36腥00难,平行毁同时弟顶进顶管千施工玻技术斯的发觉展历柏史顶管卧施工魔工法松工艺故选择鱼及实壁施顶管吨工程莲中应颗注意音的问舍题顶管奶施工民工法障工艺互选择尚及实镜施开放妥式顶李管开放亏式顶挠管：述当工垦作面赶土层扁的物萝理力昨学性同质良轰好且简土层熄处于龄稳定面状态护时，酱操作异时不何会出乌现塌欣方现妖象，裤能直跪接挖叔土，谱且工也作面卡开敞疏。1.机械轨式顶拉管机适用嚼于岩苏层，肌硬土弊层和恒整体悲稳定役性较姜好的趋土层希，工完作效榜率比星较高2.挤压联式顶特管机适用盯于淤粗泥质荡土，层流塑钩性土带质，美而且袖要求普覆土飘深度柱比较南深3.人工届挖掘柿顶管余机适用旗于地记基强倦度较楼高的亩土层妹，也膀有在得软土印中应叨用的悔，前泰提采缴用注秤浆改蛛善土秒质，激或在割工具腾管前畏加网畏格，越以稳项定挖陵掘面抗，最近大特岔点是您适应功地下堂障碍志物较竭多且兰较大捎的条福件，径可排薪除障夕碍的世可能跃性最适大最庸好泥水户平衡陡式基本淘原理:优点:适用踢于各绍种不厚同的枯土质后情况,扰动兆较小,地层勉损失听小,产生哄的地理表面昏变形斤小,同时葬顶进张时总稀顶力外较小.缺点:弃土即的运吸输和件存放朋均较辩困难,如采熊用泥供浆运斤输,用水允量较煌大,成本脏较高.作业颠所需胸场地恐大,设备肆复杂眼成本幕较高,如遇香上顶桑管的是超浅桐埋土右层,或遇拢上渗痕透系氏数特芽别大脱的砾宫砂,卵石炭层,施工漆作业随往往脂受阻.掘进匆机械1.具有独浮动薯切削暑刀盘珍的泥倘水平完衡顶晓管掘确进机当刀施盘前鸭土压庙力过星小时,他就如前伸,当刀遮盘前薯土压赚力过趁大时,就往铸后退,前伸婚时,应加姿快推眉进速扛度,后退案时应书减慢堵推进飘速度,这样弄就可吧以使形刀盘止前的喇土压农力控加制在少设定狐范围江内.用机且械来自平衡营土压玻力2.具有乱破碎圣功能晶的泥奋水平根衡顶届管进允机适用鸡口径抢从60疲0到24稳00够,口径姜越小,能破价碎的章砾石雷的粒坚径也涂越小,通长60坚0的能磨破碎缘瑞粒径搭为10寺0m达m的砾且石,2宝40期0的能秩破碎50传0m宿m的砾昨石.有的秧机头仓破碎魄粒径远可达配顶管泼口径狼的40李%~芒50队%3.气压暖式泥情水平淹衡顶踢管掘屈进机适用毅于大续直径尖顶管宽工程通过伤调节卧供给器的压亮缩空摇气的裹压力柱大小,实施阳调节霞泥水接舱内码压力僻的高决低.可精能确到0.酷1K充Pa纠.特点:平衡舞比较掩彻底,施工竖后地得面沉企降极券小.4.浓泥专水平技衡顶骄管掘茫进机比普引通泥察水式予掘进齐机适闲用的处泥水关相对僵密度掩要高刻很多,接近咐泥浆,为使泡浓泥削水的脆流动踪蝶性更作好,需在钉浓泥落水中片加入东许多迟添加婚剂(仍归琴属在渐泥水帐式顶哄管范捷畴,浓泥述水的栽相对劣密度杯接近贡泥浆,其流筛动性栏比泥轧浆要两好得蹄多).特别敌适用列于卵馅石层羡地质(渗透含性特惧别大荷的卵储石层).不需居对卵条石进紧行破有碎,可排辟出卵辈石的垫粒径猾可达低管径崖的1/抵3.与其蛙他泥字水式宴顶管灾比较,采用四浓泥罩水式裳顶管拣的推辆力要债低很娱多,尤其香在沙顽砾土筐中表脑现更块加明新显,非常排适用纪于长奇距离宫顶管吃和曲断线顶胀管.工艺现原理:根据助土压损平衡介的基派本原晚理,利用岗顶管导机的逮刀盘祖切削渣和支帝承机动内土套压舱日的正铁面土幸体,抵抗格开挖姨面的市水,土压悄力以纱达到呈稳定现的目研的.以顶户管机梅的顶蜻速即凡切削俩量为已常量,螺旋归输送醋机转院速即宏排土唉量为艺变量撕进行湖控制督土压眼舱内河的水,土压请力与脏切削倒面的额水,土压赶力保斗持平歇衡土压宫平衡简式分类:泥土耽式,泥浆馋式,混合好式泥浆间式:指排政出含绵水量功相当臭大的糟弃土(可能废是地脂下水年丰富,也可僚能是年人为询的加否入添晚加剂岭造成爸的)优点:适用静的土精质范减围广,从软状黏土怠到砂注砾土颠都能口适用,是一盗种全捎土质逼的顶疮管掘范进机,能保径持挖改掘面畏稳定,地面堤变形微极小,施工普时的兆覆土走可很支浅,是其伤他形杰式的曾顶管截机无真法做深到的(覆土缺太浅洲时,手掘友式顶榜管地核面易轻塌陷,泥水的式和建气压脸式顶词管则袜易冒宣顶和丈跑气).弃土姿运输蒜处理议方便,作业厚环境扛好.缺点:在砂删砾层猴和粘旨粒含芽量少垮的砂柳层中皆施工沾时,必须侨采用醉添加烟剂改奥良土货体.掘进肝机多刀蚀盘土逮压平蜂衡顶鸽管掘妖进机DK式土净压平肆衡顶矩管掘骄进机中心丢螺旋饱式顶累管掘渔进机切削蜓密封出土压秒式掘裤进机与泥翻水平令衡式栽的最虑大区残别在洲于:气压料平衡痛式顶行管机恐通过傍一个压隔板狭将破肝碎室绝分隔据为两哈个区资域,后面挥是压率力室,以压挪力墙廉为界,在其波上部定可以兽形成念一个赠压气搂区,平衡陪压力吨就是叉通过狐这一肝压气危区作枪用于叼气水治不平患衡的拥工作阻面上.全气叙压式挖掘准面上屡和管周道内匀所有输工作肿人员烟都在炕气压尘条件免下工改作,整个怒顶管尼管道刘内都曲充满慎一定胀压力疾的压书缩空他气.全气丛压顶状管的饶工具俘管大乓多为团手掘泰式,挖土干的多点用人井工,工具赛管构预造较掌简单.施工蜡效率齐很低,仅为渗普通叙手掘鸡式顶绵管的30瓶%~竭50哀%有钢岂制的告气压翻舱也疼有混钩凝土伏管制淹的气休压舱气压丛平衡拐式局部友气压睛式压缩唱空气消仅仅绩作用舒在挖怎掘面饿上,相对维于全阴气压程施工说而言.操作和人员舟在常皱压下冈工作.气压液施工走的特妇殊要镇求1.对土拢质的蚀要求渗透详系数渴大于1X灾10蒙-2出cm指/s的砂掠砾层污中,因透够气性颈大,且地收下水识多,漏气辰很厉厚害,不宜条采用2.对环付境的本要求设备蝇多,占地趴较大,空压慌机噪蚂音很循大,不宜躺在居砖民密坡集区筑材采命用3.对作办业人筑员的等要求必须榜是进潮过训示练的刚专业护人员,身强盏力壮.优点:平衡赚压力毯的调嫩节和屿排泥世系统滨的排栏量是面截然欺分开榨的,互不茅干扰,可更犬准确谊的调秩节平椒衡压异力,特别谱是非咱均匀格地层芬中施确工.缺点:造成桑的地岗面沉捎降较授大,因为厘气压牌在疏腹干地宫下水瞧过程陡中,会造敬成土肿体的电压密久沉降,另外及顶进益过程敬中又李会对堵土体龟产生签扰动娇沉降.全气厨压式罪设备夹复杂,要求度可靠占性高,劳动依强度赖大,对作诵业人战员身械体健丘康有丢特殊圾要求,除了轧为排疑除机宣械故代障和所为清太除顶系进中厅的障奏碍外垮很少牢采用贝全气舱压式顶管维施工说技术打的发清展历展史顶管罗施工非工法蹈工艺师选择骑及实端施顶管禽工程狸中应深注意豪的问咱题进出厅洞技助术措驱施穿墙弃止水曾构造沾（如速图）主要亮由挡喉环、隆盘根无、轧勺兰组内成。轧兰寸将盘茎根压货紧后颂起止铃水挡确土作中用。尽为避浆免地体下水键和掘寇土大戴量涌无入工聚作井哗，应污在穿角墙管喇内事馅先填誉埋经霞夯实滨的黄歇粘土钻。（2）洞垫口止外水方暂法不同杆构造回的工御作井析，洞结口止修水的仇方式矮不同凭。a.钢板末桩围导成的纠工作夕井中炎，应扯在管视道顶斯进前含方的冷井内话浇筑久一道础前止匀水墙宏。墙御体可盼由较腔高强黄度等山级的狂素混孙凝土恢筑成芹。b.方形路钢筋释混凝当土井斥，不水必设绑前止佣水墙C.圆形尸