顶管施工全面详解讲义
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 井点排水要求降低的水位不大，不超过数米，所排水 量一般较小，因此常采用真空系统抽水。
• 采用真空泵的井点称为轻型井点，轻型井点降水深度 一般不超过6m。
42
二、水射泵抽水系统
• 有自来水的地方，可用水射泵形成真空，称为喷射井 点。水射泵造成的真空度较高，降水深度可达8m。
17
送水、排泥泵
顶 管 配 套 设 备
泥浆沉淀池
18
挤压式
挤压切土：凭借机头的挤压口，将机头顶入土中，一
段土体被挤进顶管机头，然后用钢丝绳沿挤压口内缘切
断土体，落在出土车或运土机上，运至工作坑。
19
挤压切土法
20
机械切土法
机械切土： 机头设有刀盘而 进行机械切土， 边切土边顶进， 切削下来的土， 用输送机运至 工作坑。
21
2、 管节顶进方向控制 在顶管过程中，必须经常观测顶进的管节位置
是否符合设计。
22
3、 管节接口 顶管用的钢筋混凝土管节的管口形式是凸口
式，其接口的处理分两个阶段进行。 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里
时，将两节管子的管口对齐，并在凸缘处填塞一圈浸 过沥青的麻辫；管内壁的接口处用金属内胀圈将管子 撑紧，使顶管过程中管子接口处不致产生错口。
盾构机 盾构隧道
31
32
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组 件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆 柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的 隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力， 有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、 排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
33
34
人工挖土法 14
顶 管 配 套 设 备
出土车
15
水冲式
在施工中，通过水射 流将位于工作面上的 土层破碎，并将其冲 刷进入破碎室，最后 以泥水混合物的方式 排至地表。
16
水力冲土： 机头设切土网格， 切入土体后，再 用高压水枪冲散 挤入网格的泥土， 泥浆由吸泥设备， 直接压送至地 面贮泥池。
水力冲土法
顶管施工
1
目标井
工作坑 不需要开挖面层，能穿越地面构筑 物和地下管线及公路、铁路、河流
2
开 槽 施 工
顶 管 施 工
3
顶管施工
• 为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管 节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
• 顶管操作在工作坑内进行。工作坑位于检查井 位置。管节下到坑内，用液压千斤顶顶入土壤。 管节前有“机头”导进，千斤顶后有后座支撑。 接口在顶进操作中完成，水密性较好，竣工后 不作水压试验。
4
顶管施工
5
顶管施工的优点
6
为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径圆形 管节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
一、机头
概念
机头也可以叫导头或工作管，主要作用是挖 掘管节前的土壤，顶管时把管节导入设计位 置，起到定向纠偏和埋设管节的作用
功能 校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
7
构造
与松土运送方法也有关。松土运送有机械法 （带式输送机、螺旋输送机）和水力法（水 力泥浆管）两种。
挖土 方法
手工 挤压 水冲 抽吸
为减小顶管阻力，可将泥浆压在沟道的外壁上， 形成泥浆套。泥浆套有助于土壤的稳定。
8
பைடு நூலகம்
二、工作坑
工作坑平面呈矩形，一般 沿管道方向较长，深度较深， 坑壁支撑，一般采用钢板桩； 若竣工后坑位无需覆土，可采 用钢筋混凝土沉箱，箱壁应预 留位置正确、大小合适的管孔， 竣工后沉井可改建成检查井。
25
F型接口时，首先
将已顶管节的雄口上
套上涂抹硅油以利于
润滑对接的“o”型止水
橡胶圈，再在另一管
节的雌口内安装什木
接口衬垫。管节全部
顶进后，在管内用聚
硫密封膏嵌补什木衬
垫接口处的空缺，并
管内抹平。
26
管节顶进与接口
• 管节接口
27
盾构施工
28
一.盾构施工组成
29
30
二、盾构工法的原理
定义：用盾构机一边防止土砂的坍塌，一边进行 挖掘，推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建排 水管道的方法。
35
36
特点
具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、 一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、 减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水 面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况 下，用盾构机施工更为经济合理。
37
分类定义
根据工作原理： 一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾
若竣工后坑位无需覆土，可采用 钢筋混凝土沉箱，箱壁应预留位 置正确、大小合适的管孔，竣工 后沉井可改建成检查井。 12
三、管节顶进与接口
1、 挖土
挖掘方法
人工挖土 挤压切土
水力冲土 机械切土
13
人工挖土： 人工挖，小车运。前端 挖掉一段后，方可顶管。
要求：土质较好，管道的 管径不应小于1000mm。
39
在地下水位接近地面的城镇，其排水管道在敷 设施工时，常需降低地下水位。
适用条件
地下水位高，水量大，土质为 粉性和沙性土，易出现流沙时
井点
概念 组成
一组口径50mm左右、深8m 左右的管井
井点管、集水总管、抽水设 备（真空泵和水射泵系统）
轻型井点
分类
喷射井点
40
井点现场图
41
一、真空泵抽水系统
23
管节全部顶进后，拆除内 胀圈，再在接口处填水泥砂浆 并与管内壁抹平，接口就完成。
为加强管节接口，常在管 口外侧安装外套环，再安放橡 胶圈，增加防渗效果。
24
管节顶进与接口
• 管节接口
• 接口加固 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里时， 在两节管子接口外侧安装外套环以加固。 流沙地区，除加放外套环加固外，还安放橡胶圈，增 加防渗效果。
坑的前后壁在管道顶进时 受力巨大，均应加固。
9
工作坑构造和设施
10
后靠背、千斤顶支架、导轨
顶
管
配
千斤顶
套
设
备
顶管机操作台
螺旋出土机
11
接收井平面一般也呈矩形， 沿管道方向较长，其长度应满 足顶管机头可被取出的条件。 再管道转折处设置的接收井， 其平面为圆形，内径也应满足 机头被取出的条件。
接收井的深度也比较深， 所以井壁支撑，一般也采用钢 板桩。
构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式 切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡 盾构，混合型盾构，异型盾构）。
根据开挖方法：
可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式
等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千
斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进
行土体开挖与运输。
38
第四节 井 点 降 水
• 采用真空泵的井点称为轻型井点，轻型井点降水深度 一般不超过6m。
42
二、水射泵抽水系统
• 有自来水的地方，可用水射泵形成真空，称为喷射井 点。水射泵造成的真空度较高，降水深度可达8m。
17
送水、排泥泵
顶 管 配 套 设 备
泥浆沉淀池
18
挤压式
挤压切土：凭借机头的挤压口，将机头顶入土中，一
段土体被挤进顶管机头，然后用钢丝绳沿挤压口内缘切
断土体，落在出土车或运土机上，运至工作坑。
19
挤压切土法
20
机械切土法
机械切土： 机头设有刀盘而 进行机械切土， 边切土边顶进， 切削下来的土， 用输送机运至 工作坑。
21
2、 管节顶进方向控制 在顶管过程中，必须经常观测顶进的管节位置
是否符合设计。
22
3、 管节接口 顶管用的钢筋混凝土管节的管口形式是凸口
式，其接口的处理分两个阶段进行。 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里
时，将两节管子的管口对齐，并在凸缘处填塞一圈浸 过沥青的麻辫；管内壁的接口处用金属内胀圈将管子 撑紧，使顶管过程中管子接口处不致产生错口。
盾构机 盾构隧道
31
32
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组 件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆 柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的 隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力， 有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、 排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
33
34
人工挖土法 14
顶 管 配 套 设 备
出土车
15
水冲式
在施工中，通过水射 流将位于工作面上的 土层破碎，并将其冲 刷进入破碎室，最后 以泥水混合物的方式 排至地表。
16
水力冲土： 机头设切土网格， 切入土体后，再 用高压水枪冲散 挤入网格的泥土， 泥浆由吸泥设备， 直接压送至地 面贮泥池。
水力冲土法
顶管施工
1
目标井
工作坑 不需要开挖面层，能穿越地面构筑 物和地下管线及公路、铁路、河流
2
开 槽 施 工
顶 管 施 工
3
顶管施工
• 为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径管 节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
• 顶管操作在工作坑内进行。工作坑位于检查井 位置。管节下到坑内，用液压千斤顶顶入土壤。 管节前有“机头”导进，千斤顶后有后座支撑。 接口在顶进操作中完成，水密性较好，竣工后 不作水压试验。
4
顶管施工
5
顶管施工的优点
6
为减少对交通的干扰和避免大开挖，大口径圆形 管节在埋深大于3m时，可采用顶管法埋设。
一、机头
概念
机头也可以叫导头或工作管，主要作用是挖 掘管节前的土壤，顶管时把管节导入设计位 置，起到定向纠偏和埋设管节的作用
功能 校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
7
构造
与松土运送方法也有关。松土运送有机械法 （带式输送机、螺旋输送机）和水力法（水 力泥浆管）两种。
挖土 方法
手工 挤压 水冲 抽吸
为减小顶管阻力，可将泥浆压在沟道的外壁上， 形成泥浆套。泥浆套有助于土壤的稳定。
8
பைடு நூலகம்
二、工作坑
工作坑平面呈矩形，一般 沿管道方向较长，深度较深， 坑壁支撑，一般采用钢板桩； 若竣工后坑位无需覆土，可采 用钢筋混凝土沉箱，箱壁应预 留位置正确、大小合适的管孔， 竣工后沉井可改建成检查井。
25
F型接口时，首先
将已顶管节的雄口上
套上涂抹硅油以利于
润滑对接的“o”型止水
橡胶圈，再在另一管
节的雌口内安装什木
接口衬垫。管节全部
顶进后，在管内用聚
硫密封膏嵌补什木衬
垫接口处的空缺，并
管内抹平。
26
管节顶进与接口
• 管节接口
27
盾构施工
28
一.盾构施工组成
29
30
二、盾构工法的原理
定义：用盾构机一边防止土砂的坍塌，一边进行 挖掘，推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建排 水管道的方法。
35
36
特点
具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、 一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、 减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水 面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况 下，用盾构机施工更为经济合理。
37
分类定义
根据工作原理： 一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾
若竣工后坑位无需覆土，可采用 钢筋混凝土沉箱，箱壁应预留位 置正确、大小合适的管孔，竣工 后沉井可改建成检查井。 12
三、管节顶进与接口
1、 挖土
挖掘方法
人工挖土 挤压切土
水力冲土 机械切土
13
人工挖土： 人工挖，小车运。前端 挖掉一段后，方可顶管。
要求：土质较好，管道的 管径不应小于1000mm。
39
在地下水位接近地面的城镇，其排水管道在敷 设施工时，常需降低地下水位。
适用条件
地下水位高，水量大，土质为 粉性和沙性土，易出现流沙时
井点
概念 组成
一组口径50mm左右、深8m 左右的管井
井点管、集水总管、抽水设 备（真空泵和水射泵系统）
轻型井点
分类
喷射井点
40
井点现场图
41
一、真空泵抽水系统
23
管节全部顶进后，拆除内 胀圈，再在接口处填水泥砂浆 并与管内壁抹平，接口就完成。
为加强管节接口，常在管 口外侧安装外套环，再安放橡 胶圈，增加防渗效果。
24
管节顶进与接口
• 管节接口
• 接口加固 在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里时， 在两节管子接口外侧安装外套环以加固。 流沙地区，除加放外套环加固外，还安放橡胶圈，增 加防渗效果。
坑的前后壁在管道顶进时 受力巨大，均应加固。
9
工作坑构造和设施
10
后靠背、千斤顶支架、导轨
顶
管
配
千斤顶
套
设
备
顶管机操作台
螺旋出土机
11
接收井平面一般也呈矩形， 沿管道方向较长，其长度应满 足顶管机头可被取出的条件。 再管道转折处设置的接收井， 其平面为圆形，内径也应满足 机头被取出的条件。
接收井的深度也比较深， 所以井壁支撑，一般也采用钢 板桩。
构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式 切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡 盾构，混合型盾构，异型盾构）。
根据开挖方法：
可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式
等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千
斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进
行土体开挖与运输。
38
第四节 井 点 降 水