《隧道与地下工程施工》课件-模块五 机械开挖法隧道施工技术-单元3-顶管法隧道施工

《隧道与地下工程施工》模块五

机械开挖法隧道施工技术

单元3顶管法隧道施工

《隧道与地下工程施工》本讲主要内容顶管法基本概念101顶管法技术发展2顶管法分类3顶管法施工特点4顶管法隧道施工

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顶管法：是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。

顶管法是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。一、顶管法基本概念顶管法施工顶管法隧道施工

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顶管法原理：其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

一、顶管法基本概念顶管法隧道施工

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目前顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及，应用的领域也越来越宽，如:下水道、自来水管、煤气管、动力电缆、通信电缆、地下铁道、人行通道

顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。一、顶管法基本概念

长距离顶管顶管法隧道施工

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顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法，最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史。20世纪60年代在世界各国推广应用；近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。

中国从50年代从北京、上海开始试用。1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等先进技术，单向顶进距离1120m，顶进轴线精度：左右﹤±150mm，上下﹤±50mm。1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m，单向顶进581m，采用5只中继环，上下左右偏差﹤10mm。二、顶管法技术发展顶管法隧道施工

01LOGO顶进速度最快：美国1980年，9.5小时顶进49m。

顶进距离最长：国外首次一次最大顶进距离1200m，1970年，德国汉堡下水道混凝土顶管，直径为2.6m。

中国创造混凝土顶管世界记录：一次最大顶进距离为2050m，2001浙江嘉兴污水顶管，钢筋砼管直径2m。

中国创造钢管顶管世界记录：一次最大顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线顶管，钢管直径3.5m。二、顶管法技术发展顶管法隧道施工

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顶管按管径分类:

大口径顶管:≥2000mm

中口径顶管:1200~2000mm

小口径顶管:500~1200mm

微口径顶管:≤500mm三、顶管类型顶管法隧道施工

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按距离长短划分为：

普通顶管、长距离顶管、长大距离普通顶管一般距离≤100m，无中继环长距离顶管>100m长大距离>1000m。

按截面形状划分为：圆形管、矩形管、矩形管。

按管道轨迹划分：直线顶管和曲线顶管三、顶管类型顶管法隧道施工

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按管道轨迹划分：

直线顶管

曲线顶管三、顶管类型

曲形顶管机顶管法隧道施工

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顶管按挖土方式的不同主要分为：

（1）手掘式顶管机

（2）泥水平衡顶管机

（3）土压平衡式顶管机三、顶管类型顶管法隧道施工

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（1）

手掘式顶管机手掘式顶管机：手掘式顶管施工是最早发展起来的一种顶管施工的方式。在特定的土质条件下和采用一定的辅助施工措施后具有施工操作简便、设备少、施工成本低、施工进度快等优点。三、顶管类型

手掘式顶管机顶管法隧道施工

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（2）

泥水平衡顶管机

泥水平衡顶管机是指采用机械切削泥土、利用压力来平衡地下水压力和土压力、采用水力输送弃土的泥水式顶管机，是当今生产的比较先进的一种顶管机。三、顶管类型

泥水平衡顶管机顶管法隧道施工

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（2）

土压平衡式顶管机

土压平衡式顶管机由土压平衡盾构机移植而来，其平衡原理与盾构相同。与泥水顶管施工相比，最大的特点是排出的土或泥浆一般不需再进行二次处理，具有刀盘切削土体、开挖面土压平衡、对土体扰动小、地面和建筑的沉降较小等特点。三、顶管类型单刀盘式土压平衡顶管机多刀盘式土压平衡顶管机顶管法隧道施工

01LOGO（1）适用于软土或富水软土层;（2）无需明挖土方，对地面影响小;（3）设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快;（4