第六章 非开挖顶管结构设计
非开挖顶管结构设计共70页文档
Байду номын сангаас11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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非开挖顶管施工方案
非开挖顶管施工方案非开挖顶管施工方案一、方案原则1. 保证紧急情况下的水源供应、排水通畅等必要条件；2. 尽量减少对生态环境的破坏，最大程度地减少施工过程中的噪音和粉尘排放；3. 施工过程中做到安全无事故。
二、方案内容1. 施工前准备：在施工现场周边进行标志，设立警示标志牌，提醒周边居民注意施工，同时进行管线的地下探测，确保开展施工的位置清晰可行；2. 设备准备：根据实际施工需要准备必要的设备，如钢管、起重机、推力机等；3. 施工工艺流程：（1）地面钻孔：首先进行地面钻孔作业，钻孔孔径应根据实际需要确定，一般可在直径100毫米至300毫米之间选择，孔的深度根据铺设管线的情况而定；（2）预埋钢管：将钢管通过钻孔孔口探入地下，直到到达预定位置，确保钢管与地面垂直；（3）推力机施工：使用专业推力机将钢管向前推进，尽量减少土体的开挖和破坏；（4）管线铺设：在钢管内逐段进行管线的铺设，确保管线质量和连接紧密；（5）管道测试：完成管线的铺设后，进行必要的测试和试压工作，确保管道的质量和使用功能；（6）填埋土：对填埋土进行必要的修整和固定，确保地面的平整和稳定；（7）工程检验：对施工过程进行必要的工程检验，确保施工效果符合规范和要求。
三、方案优势1. 与传统开挖施工相比，非开挖顶管施工更加环保，减少地表的破坏和噪音排放；2. 施工过程中不需要开挖大块土地，减少人力物力投入和占用土地资源；3. 施工速度快，节省施工周期，减少对周边居民和交通的影响；4. 施工过程中的安全风险低，能够保证施工人员的安全和工程的顺利进行。
四、方案操作优化1. 在施工前，与相关部门进行紧密配合，了解周边的管线状况和工程施工需求；2. 施工过程中，随时调整施工方案，并及时与监理单位和验收单位进行沟通，确保施工质量；3. 施工结束后，对施工过程进行总结，总结经验教训，为以后的施工提供参考。
以上是一个非开挖顶管施工方案的概述，根据实际情况和具体需求，还需要对具体施工工艺和操作方案进行进一步的完善和调整。
顶管工程施工组织设计
顶管工程施工组织设计一、工程概述顶管工程是一种非开挖式的地下管道施工方法，具有不开挖地面、不影响交通和周围环境、施工速度快等优点。
本工程为某城市供水管道顶管工程，顶管直径DN1000mm，顶管长度为500米，顶管材质为PE管。
工程区域地形平坦，地下水位较低，土质为粉土和砂土。
二、施工准备1. 施工前应进行现场调查，了解地下管线、电缆等设施的分布情况，避免施工过程中损坏原有管线。
2. 根据设计图纸和现场实际情况，制定详细的施工方案和施工进度计划。
3. 准备施工所需的原材料、设备、工具等，确保施工顺利进行。
4. 对施工人员进行技术培训和安全教育，确保施工过程中人员安全。
5. 办理施工许可等相关手续，确保施工合法合规。
三、施工方法及工艺1. 顶管设备安装：根据顶管直径和长度，选择合适的顶管设备，包括顶管机、后援系统等。
将设备安装到位，并进行调试，确保设备正常运行。
2. 制作顶管：根据设计图纸，制作符合要求的PE管，并进行焊接，确保管道的完整性和密封性。
3. 顶管施工：将制作好的管道通过顶管设备进行顶进，同时控制好顶管的方向和坡度。
在顶管过程中，要注意土体的稳定性，防止地面沉降。
4. 管道连接：顶管完成后，对管道进行连接，连接方式采用热熔焊接，确保连接处的密封性和强度。
5. 管道试压：管道连接完成后，进行试压，检查管道系统的密封性和强度，确保管道能正常使用。
6. 施工缝处理：顶管施工过程中，可能会产生施工缝，对施工缝进行处理，确保缝口的密封性和强度。
四、施工组织和管理1. 成立施工现场指挥部，负责施工现场的统一指挥和协调。
2. 明确各施工人员的职责和任务，确保施工过程有序进行。
3. 制定施工安全措施，确保施工现场的安全。
4. 制定施工质量控制措施，确保施工质量符合要求。
5. 定期召开施工进度会议，及时解决施工过程中出现的问题。
五、质量保证措施1. 严格按照设计图纸和施工规范进行施工，确保施工质量。
2. 对施工人员进行技术培训，提高施工技能。
非开挖施工技术,主要对准地下工程专业
•定向钻进在水平方向铺设管线或穿越交通繁忙的道路、铁Horizontal Directional Drilling）击件将力全部传到钢管上动空机冲击矛锤头可水平定向钻进铺管工艺原理钻进导向孔。
导向孔钻进采用专门孔器具，从钻孔人土点(坑)到出土点行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出一的导向钻孔。
(3) 反拉铺管对称结构。
这种结构采用的也是气动孔锤)钻头，与前者不同的是，它将钻成不对称形状。
其控向原理也是在冲击回钻具定向参数:孔内铅直剖面上的位系统。
这种系统采用三轴加速度它和微处理器对钻具运动重进行连续测量，采用无线或测量信息在接收仪屏幕上显是钻具的倾角和工具面向角。
头发射的电磁信号的定位测头距地面的垂直深度，以及偏离基准线的距离。
系统。
由两部分组成：一是用于确的可选择人工磁源(一般是多个人，构建多基准点的基准线)；二是的定向仪(定向仪可检测导向钻具从而确定出导向钻具相对于磁源的(1) 钻机具有用于砾雷达波束形回扩钻头，重Rockmaster 用于岩石三用钻头体大从②覆盖深度：通常，穿越的最小覆盖深度应大于钻孔最终扩孔直径的6倍以上；在穿越河床时，应在河床断面最低处5m以下。
③入、出土角度：钻孔入、出土角度决定钻孔斜直线段的斜率，并直接影响钻孔弯曲孔段参数，大多数水平定向钻机变角范围为0-22°。
如果钻机放置在地面，入土角和出土角应分别在6-20 °之间选择(需考虑多种因素，如欲铺设管道的直径等)；如果钻机放置在地下工作坑内，入土角和出土角一般应采用0 °或近似水平。
④弯曲段曲率半径(造斜强度)：曲率半径主要由欲铺设管道的弯曲强度和工作安全要求确定，并随管道直径增大而增大。
对钢质管道的最小许弯曲半径可采用下式计算；对柔性管材管道可按其满足管道工作安全的相关规范要求选取206DS二、气动矛技术气动矛技术是采用气动冲击器破碎土层形成孔洞、同步跟进铺入管线的一种非开挖施工方法。
顶管工程非开挖方案
顶管工程非开挖方案随着城市化进程的加快，地下管道建设日益增加，但由于地面上的道路、建筑等设施较为复杂，以及地下管道周围环境的复杂性，开挖施工难度大，对周边环境的影响也较大。
因此，顶管工程非开挖方案作为一种新型的地下管道建设方式，得到了越来越多的关注和应用。
本文旨在探讨顶管工程非开挖方案的技术特点、施工流程、优势和应用前景。
一、技术特点1.1 原理简介顶管工程非开挖方案是一种利用局部开挖和推进技术的地下管道施工方式。
其原理是通过在地表开挖一个坑口，然后在坑口处设置一台推进机器，通过推进机器带动管道从坑口处逐渐推进到目的地，完成管道铺设。
这种施工方式能够减少地表的破坏，减少对周边环境的影响，同时也能够减少施工周期和成本。
1.2 技术特点顶管工程非开挖方案的技术特点主要包括以下几个方面：（1）环境友好：相比传统的开挖施工方式，顶管工程非开挖方案在施工过程中对周边环境的影响较小，能够减少地表的破坏，降低施工带来的噪音和粉尘污染。
（2）施工周期短：顶管工程非开挖方案采用机器推进的方式，施工速度快，能够显著缩短施工周期，节约时间成本。
（3）成本低：相比传统的开挖施工方式，顶管工程非开挖方案具有较低的成本，能够减少土方开挖和回填、支护等工程量，降低施工成本。
（4）适用范围广：顶管工程非开挖方案适用于城市道路、地铁、水利、燃气、电力等各类地下管道建设，具有较广泛的适用范围。
二、施工流程顶管工程非开挖方案的施工流程主要包括以下几个环节：2.1 资料准备首先需要进行工程勘察，获取地下管道的详细信息，包括管道的位置、材质、埋深等参数。
同时需要对周边环境进行综合分析，确定施工的可行性和可行范围。
2.2 设计方案根据勘察资料，对顶管工程非开挖方案进行设计，确定施工工艺、施工方案和施工参数等。
2.3 施工准备确定施工计划，组织施工人员，配备必要的施工设备和工器具，出具相关的安全技术措施和应急预案。
2.4 开挖坑口选择合适的位置，在地表开挖坑口，坑口的大小应符合管道推进机器的要求。
非开挖顶管施工组织设计
某山供水施工组织设计第一章工程概况 1 第二章施工总进度计划（进度计划表）3第三章施工方案(施工流向和施工程序、施工方法、保证质量、安全措施) 4 第四章施工准备工作计划（技术准备、现场准备、施工人员）12 第五章施工总面布置（施工现场布置）15第一章工程概况1.概述工程名称：供水、消防系统改造工程建设地点：建设单位：设计单位：2.工程概况某山风景名胜区供水、消防系统改造工程是为了解决某山生活、绿化和消防用水问题，改变目前供水系统覆盖面小、消火栓严重不足的局面，由市政府斥资进行改造。
总体改造工程的供水范围是某山风景区内现有道路和部分人行便道两侧地带的生活、绿化和消防用水（不包括市政水压可以直接供水的地区），工程的设计规模为60000立方米/月。
本工程施工范围为二期工程（1－11号线路），投资初步控制万元人民币，工程的设计范围确定为山北（摩星岭以北）的现有道路和部分人行便道的供水管道、消火栓以及预留沿线地带的生活、绿化供水管接驳口。
二期工程设计为永久供水设施，供水管管径为DN100－DN200，管线总长约10公里。
3.施工说明3.1以提高供水水质、提高供水安全可靠性为出发点，针对本工程的管线基本上沿不规则的道路边敷设，应用的弯头量大且多为非标准弯头，需要现场就位加工的特殊情况，本工程的供水管道全部采用内、外涂塑镀锌钢管（除顶管施工段的管件外），管道设计压力1.0MPa。
管径DN100以上（含DN100）法兰连接（采用镀锌螺丝紧固），管径DN100以下丝扣连接。
3.2所有三通、弯头等管件均要求内、外涂塑；管道、管件上的法兰必须在涂塑前焊接，不能采取现场焊接后作简易防腐处理的方法施工；运输和施工过程中应注意对涂塑层的保护，破损严重的应重新涂塑，小的破损可用锌表面专用防腐漆修补（油漆一道，风干）。
3.3管道连接后，应对外露的镀锌螺丝用锌表面专用防腐漆油漆一道，并风干后方可回填土。
3.4管道原则上采取埋地的方式敷设。
非开挖顶管施工方案
非开挖顶管施工方案1. 简介非开挖顶管施工是一种无需开挖地面的管道施工方法，通过现场定向钻孔和管道铺设技术，实现地下管道的修复、延伸和新建。
该施工方案在市区道路、铁路、河道等复杂环境中应用广泛，能够最大程度地减少对现有设施的破坏，降低对交通和周围环境的影响。
2. 施工步骤2.1. 前期准备在正式施工前，需要进行充分的前期准备工作，包括但不限于：•现场勘察与设计：根据工程需求，进行现场勘察，确定钻孔位置和管道线路。
进行详细的设计工作，编制施工图纸和施工方案。
•材料采购：根据设计方案，采购所需的钢管、管件等材料，并进行质量检验。
•施工设备准备：配备现场所需的钻孔机、推管机、弯曲机等施工设备，并进行设备调试和检验。
2.2. 钻孔施工钻孔是非开挖顶管施工的核心环节，其步骤如下：1.钻孔机械安装：根据设计要求，将钻孔机械设备安装在预定位置，进行调试和检查。
2.钻孔孔径选择：根据设计要求，选择合适的钻孔孔径。
3.钻孔操作：根据设计图纸，进行定向钻孔操作。
操作人员需严格按照设计要求，控制钻孔方向和深度。
4.钻孔孔壁处理：钻孔完成后，对孔壁进行排泥、清洁等处理，确保孔壁的质量。
2.3. 推管施工推管是非开挖顶管施工的关键步骤，其步骤如下：1.推管准备：将管道预制好，并进行质量检验。
确定管道组合方式和推管方案。
2.管道连接：将管道段按照设计图纸和施工方案进行连接。
连接时需注意密封性和连接质量。
3.推管操作：使用推管机将管道段逐段地推入钻孔孔道中。
操作人员需控制推进速度和方向，保证推管的稳定性。
4.推管完毕：当所有管道段都推入到目标位置后，进行最终的管道连接和固定。
对推管工作进行验收和检查。
2.4. 端头处理端头处理是非开挖顶管施工的最后一步，其步骤如下：1.管道封堵：在管道的一端进行封堵处理，确保管道的密封性。
可以采用钢板焊接、封堵剂灌注等方法。
2.引流与排水：对施工现场进行排水工作，确保地下管道周围的地貌稳定。
非开挖顶管结构设计PPT课件
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在实际工程中，在无绝对把握的情况下，F1及F2均不 予考虑。若不考虑F1及F2，一般采用下式进行沉井承压壁 后靠土体的稳定性验算：
Pj
FP Fa Ks
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从图6.7、图6.8两图中可见，当A点在后靠土体被动土压力 线上或在其左侧(即承压壁后靠土体反力等于或小于承压壁上的 被动土压力)时，则后靠土体是稳定的，
由此推导得后靠土体的稳定条件为:
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单段支护：
K ph3
K
b(h1
2P 2h2
h3 )
两段支护：
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K
K
K
pa
pp
pa pp
pa pp
图6.7 (a)安全系数K＞1，表明足够稳定；
(b)安全系数K=1，表明尚且稳定；(c)安全系数K＜1，表明不稳定
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K
K
K
pa pp
pa pp
pa pp
图6.8 (a)安全系数S＞1，表明足够稳定；
(b)安全系数S=1，表明尚且稳定；(c)安全系数S＜1，表明不稳定
h2
h1
H2 h1 h3 h4
h3
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6.2.3 顶进力的分析计算
顶管技术中的顶进力是在施工中推进整个管道系统 和相关机械设备向前运动的力，需要克服顶进中的各种 阻力，同时在顶进过程中还不断的受到各种外界因素的 影响。
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• 2.顶管施工
•
6.1 概述
• 3.顶管施工优点
•
⑴、顶管施工可不阻断交通，不破坏道路和植被，因而可以避免开挖施工 所带来的居民生活和交通干扰，以及对环境建筑基础的破坏影响，无污染， 无噪音。 • ⑵、减少了开挖施工的地下作业工程量，避免地下水作业的麻烦。加快了 非开挖工程施工进度，缩短了施工工期，作业面小，综合施工成本低，它带 来的是地下管线施工的一次技术革命。 • ⑷、在开挖施工难以进行或根本不允许进行的情况下，非开挖工程采用可 使管线施工成为可能，并且可将管线设计在施工工程量最经济合理的地点穿 过。能在地表干扰极小的情况下，无须挖槽既可铺设各类地下管线，不破坏 环境、无泥尘污染、不干扰交通、不破坏道路结构。扩孔直径可达φ76-φ520，施工距离可达到50米至80米。
• 6.3 顶管挖掘方法、设备和管材
Байду номын сангаас
6.1 概述
• 1.非开挖概念
•
非开挖是指通过导向、定向钻进等手段，在地表极小部分开挖的情况下 （一般指入口和出口小面积开挖），敷设、更换和修复各种地下管线的施工 新技术，对地表干扰小，因此具有较高的社会经济效果。图 顶管施工就是非开挖施工方法，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。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。图
6.1 概述
• 4.应用范围
•
穿越江河、湖泊、港湾水体的供水、输气、输油管道工程；穿越城市建筑 群、繁华街道地下的上下水、煤气管道工程；穿越重要公路，铁路路基下的 通信、电力电缆管道工程；水库坝体涵管重建工程；箱型断面通道；顶管锚 固等。 • 经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着 高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进 步，在某些方面甚至达到了世界领先水平。 2001年上海隧道股份有限公司 在江苏省常州完成了长 2050m、直径 2m的钢筋水泥管顶管工程，是目前 已完成的我国最长的顶管工程。全长3600m、管径为1.8米的钢管从23至 25米深的地下于2002年9月成功横穿黄河，无论从顶进长度、埋深、地质条 件，还是钢管直径在国内尚属首次。其中最长的一段位于黄河主河床上，长 达1259 米，还要穿越较厚的砾砂层与黄河主河槽，既是我国西气东输项目 的关键工程，也是目前世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离最 长的顶管工程。 然而与国外发达国家，如日本、德国等先进的机械设备及施 工技术水平相比，我国仍然有着显著的差距。
第六章 非开挖顶管结构设计
制作：程可缘 明湖川 吴小华 演讲：程可缘 明湖川 吴小华
第六章 非开挖顶管结构设计
• 6.1 概述 • 6.2 顶管技术结构设计 • 6.2.1 土层工程地质勘察
• • • • • • • • • •
6.2.2 顶管工作井设计 6.2.3 顶进力的分析计算 6.2.4 后座墙设计 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 顶管挖掘方法 中继环结构及原理 顶管顶进方向控制 减少顶进阻力措施 接力顶推技术 顶管土体稳定性计算 各类管道及其接口
6.2 顶管技术结构设计
• 6.2.1 土层工程地质勘查
•
顶管线路的工程地质勘察不仅是顶管工程设计不可缺少的程序，也是指导 设计和施工的重要技术资料。
工程地质勘察要点和主要方法
勘察要点
土层类别、埋深 各土层土体的物理、力学性质 地下水位、压力
主要技术方法
钻探、井探 土工试验 钻探
地下水和土的腐蚀性
土层冻结深度 地下管线 地下洞室 临近建筑物基础 地面动载
土、水分析
调查 调查、工程物探 调查、工程物探 调查 调查、计算
6.2 顶管技术结构设计
• 6.2.2 顶管工作井设计