1、頂進(jìn)用混凝土管道

頂進(jìn)施工法用混凝土管道為管壁配置有單層或多層鋼筋骨架的混凝土圓管。

接口形式可分為柔性接口和剛性接口。

按照外壓荷載可分為3級(jí)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)，其規(guī)格、外壓荷載和檢驗(yàn)內(nèi)水壓力檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)下表。

頂管施工設(shè)備主要包括頂管機(jī)（因地質(zhì)條件不同其刀盤(pán)不一）、中繼間、千斤頂及泵站、龍門(mén)吊或汽車吊、操作間、導(dǎo)軌。

2.1頂管施工常規(guī)方法及頂管機(jī)有：人工頂管掘進(jìn)法、土壓平衡頂管掘進(jìn)法、泥水平衡頂管掘進(jìn)法，各方法對(duì)比如下：

施工方法

可操作性

安全控制

質(zhì)量控制

環(huán)境影響

工期控制

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

人工頂管掘進(jìn)法

人工配合風(fēng)鎬破除巖體，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度大

粉塵較大，對(duì)人體傷害大，遇到塌方、管涌、地下水易造成人身傷害。安全控制難度大。

管道摩阻力大，管道頂進(jìn)困難，管道偏位，人工糾偏難度較大

管道周邊變形較大，一般200mm，粉塵污染較大，

每日進(jìn)程約2m，出土速度慢，工期較長(zhǎng)。

人工機(jī)械費(fèi)用較高，不良地質(zhì)處置費(fèi)用較高。

泥水平衡頂管機(jī)掘進(jìn)法

電腦操作控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控，操作簡(jiǎn)單。

泥水平衡頂管機(jī)在全密閉條件下，通過(guò)泥水平衡施工，不良地質(zhì)條件影響較小，在掘進(jìn)過(guò)程中，提前進(jìn)行處置，安全性較高。

管道摩阻力較小，頂進(jìn)，掘進(jìn)過(guò)程中通過(guò)頂管機(jī)自動(dòng)糾偏同時(shí)輔助中繼間糾偏，管道偏位較小，抗?jié)B效果好。

對(duì)環(huán)境影響小，一般為30mm,集中收集泥漿，環(huán)境污染小。

每日進(jìn)程6m，泵送出泥水，速度快，工期短。

機(jī)械頂進(jìn)費(fèi)用較大，對(duì)不良地質(zhì)處置費(fèi)用較小。

土壓平衡頂管機(jī)掘進(jìn)法

電腦操作控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控，操作簡(jiǎn)單。

土壓平衡頂管機(jī)在全密閉條件下，通過(guò)土壓平衡施工，不良地質(zhì)條件影響較小，在掘進(jìn)過(guò)程中，提前進(jìn)行處置，安全性較高。

管道摩阻力較小，頂進(jìn)，掘進(jìn)過(guò)程中通過(guò)頂管機(jī)自動(dòng)糾偏同時(shí)輔助中繼間糾偏，管道偏位較小，抗?jié)B效果好。

對(duì)環(huán)境影響小，一般為30mm,集中收集渣土，環(huán)境污染小。

每日進(jìn)程6m，泵送出土，速度快，工期短。

機(jī)械頂進(jìn)費(fèi)用較大，對(duì)不良地質(zhì)處置費(fèi)用較小。

2.2中繼間設(shè)置及安裝

在長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)施工時(shí)，需要安裝中繼間以增加頂力完成隧道頂進(jìn)施工。當(dāng)頂進(jìn)阻力即頂管頂進(jìn)迎面阻力和管壁周圍摩擦阻力之和過(guò)主千斤頂?shù)脑试S總頂力或管節(jié)允許的限壓力或始發(fā)場(chǎng)地背力墻限反推力，無(wú)法一次達(dá)到頂進(jìn)距離要求時(shí)，采用中繼接力頂進(jìn)技術(shù)，實(shí)行分段實(shí)施使每段管道的頂力降低到允許頂力范圍內(nèi)。采用中繼接力技術(shù)時(shí)，將管道分為數(shù)段，在段與段之間設(shè)置中繼間。中繼間將管道分割成前后兩個(gè)部分，中繼油缸工作時(shí)，后面的管段為后座，前面的管段被推向前方。中繼間按先后逐個(gè)啟動(dòng)，管道分段頂進(jìn)由此達(dá)到減小頂力的目的。采用中繼接力技術(shù)后，管道的頂進(jìn)長(zhǎng)度不再受后座頂力的限制，只要增加中繼間的數(shù)量，就可延長(zhǎng)頂進(jìn)的長(zhǎng)度。中繼接力技術(shù)是長(zhǎng)距離頂管和曲線頂管不可缺少的技術(shù)措施。

3、頂管始發(fā)

3.1始發(fā)軌道安裝

坡度以設(shè)計(jì)為準(zhǔn)，利用軌道底預(yù)留空間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在安裝時(shí)，將其運(yùn)至預(yù)定安裝位置，并與底板預(yù)埋件焊接，將連接部分焊縫磨平，以減小摩擦，便于頂管機(jī)在導(dǎo)軌上滑行。

基座和基礎(chǔ)進(jìn)行連接時(shí)，必須進(jìn)行精確的測(cè)量，以頂管機(jī)在基座上組裝后，頂管機(jī)中心軸線能和頂管設(shè)計(jì)軸線重合。如果出現(xiàn)偏差，將會(huì)損壞止水密封圈，削弱防水效果，甚至地下水大量涌入，造成重大事故。在安裝時(shí)，通過(guò)基座的左右移動(dòng)可使其左右微調(diào)，通過(guò)在基座底部加減薄鋼片可使其上下微調(diào)。

調(diào)整完成后，將底板中的焊渣等打掃干凈，然后再一次檢查焊接部位是否達(dá)到技術(shù)要求，基座與地面之間是否緊密，測(cè)量導(dǎo)軌是否平直，與頂管機(jī)軸線是否重合。當(dāng)一切達(dá)到技術(shù)要求后，基座的安裝工作完成。

1）導(dǎo)軌是在基礎(chǔ)上安裝的軌道，采用裝配式。管節(jié)在頂進(jìn)前先安放在導(dǎo)軌上。在頂進(jìn)管道入土前，導(dǎo)軌承擔(dān)導(dǎo)向功能，以管節(jié)按設(shè)計(jì)高程和方向前進(jìn)。導(dǎo)軌選用鋼質(zhì)材料制作。

2）導(dǎo)軌采用復(fù)合型導(dǎo)軌。在每一根導(dǎo)軌上都有兩個(gè)工作面：水平工作面是供頂鐵在其上滑動(dòng)，傾斜的工作面則是與管子接觸。這樣一來(lái)，復(fù)合型導(dǎo)軌的壽命要比普通型大大提高。為了測(cè)量及導(dǎo)軌安放的方便，導(dǎo)軌的水平工作面仍然與鋼筋混凝土管內(nèi)的管底標(biāo)高同處一個(gè)水平面上。導(dǎo)軌如下圖：

1、主頂設(shè)備及安裝

主頂千斤頂安裝于頂進(jìn)工作坑中，用于向土中頂進(jìn)管道，其形式為液壓驅(qū)動(dòng)的活塞式雙作用油缸。

主頂設(shè)備主要由下列裝置組成：2-8只主頂千斤頂；組合千斤頂架；液壓動(dòng)力、泵站及管閥；頂鐵。

3、頂鐵安裝

1）頂鐵其作用主要是把主頂千斤頂?shù)耐屏Ρ容^均勻地分散到頂進(jìn)管道的管端面上，同時(shí)還起到保護(hù)管端面的作用，同時(shí)還可以延長(zhǎng)短行程千斤頂?shù)男谐獭ｍ旇F采用環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵和“U”形頂鐵幾種形式。

2）頂鐵的安裝和使用應(yīng)符合下列規(guī)定：

安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對(duì)稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有油污；換頂鐵時(shí)，先使用長(zhǎng)度大的頂鐵；頂鐵拼裝后鎖定；

頂鐵與管口之間加設(shè)緩沖襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端增加U形或環(huán)形頂鐵；

4、頂管機(jī)的安裝和調(diào)試

頂管機(jī)安裝前作一次安裝調(diào)試，油管安裝前先清洗，防止灰塵等污物進(jìn)入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機(jī)頭運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動(dòng)作正常，液壓系統(tǒng)無(wú)泄漏。

頂管機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)在吊裝前應(yīng)做詳細(xì)的檢查。

在吊裝頂管機(jī)時(shí)應(yīng)平穩(wěn)、緩慢、避免任何沖擊和碰撞。采用大型吊車使用專用吊具吊裝，確保安全可靠。

頂管掘進(jìn)機(jī)安放在導(dǎo)軌上后，測(cè)量前后端中心的方向偏差和相對(duì)高差，并作好記錄，頂管掘進(jìn)機(jī)的接觸面必須相互吻合。

將掘進(jìn)機(jī)和電路、油路、水路、氣壓、泥漿管路和控制系統(tǒng)等進(jìn)行逐一連接，要求各部件安裝正確、連接牢固、不得滲漏，要求安裝后對(duì)各分系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查和試運(yùn)行，達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5、導(dǎo)向油缸

導(dǎo)向油缸安裝在頂管掘進(jìn)機(jī)后面，用以調(diào)整高程和軸線的偏差。導(dǎo)向油缸的行程為100mm，頂力為1000kN。施工中還需根據(jù)地質(zhì)條件等因素來(lái)選擇導(dǎo)向油缸的噸位值。

6、安裝止水圈

洞口止水圈一般由以下四部分組成

前止水墻、預(yù)埋螺栓、橡膠止水圈、壓板。

7、洞門(mén)破除

在頂管始發(fā)前，需破除洞門(mén)。當(dāng)始發(fā)前端土體自穩(wěn)性較差時(shí)，尚需采取措施加固土體。下圖為洞門(mén)破除及導(dǎo)軌安裝圖。

8、開(kāi)頂前檢查

1)設(shè)備經(jīng)過(guò)檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)；

2)導(dǎo)軌的中心線、坡度和高程滿足設(shè)計(jì)要求；

3)頂管機(jī)前端土體穩(wěn)定，并有**措施；

4)有拆除洞門(mén)的**措施；

5)有冬雨期施工**措施

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