矩形顶管机介绍PPT课件
《矩形顶管介绍》课件
矩形顶管的型号与规格
型号
根据不同的分类方式，矩形顶管的型号也不同。常见的型号有D1500x1200、 D2000x1500等，其中D表示矩形顶管，后面的数字表示顶管的直径和高度。
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特点
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施工速度快，可大幅缩短工期；
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对周围环境影响小，减少土方开挖和回填作业；
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可穿越复杂地形和障碍物，适应性强；
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施工成本相对较低，经济效益高。
矩形顶管的应用领域
01
02
03
04
城市管网建设
用于铺设、更换和修复城市排 水管道、供水管道、燃气管道
矩形顶管施工速度快，能够缩短地铁 工程的施工周期。
减少施工影响
矩形顶管施工对周围环境的影响较小 ，可以减少对周围居民和交通的影响 。
矩形顶管在市政管道工程中的应用
解决管道埋设难题
在市政管道工程中，有些地区由 于地形复杂、建筑物密集等原因 ，管道埋设困难，矩形顶管能够
解决这些问题。
保护城市环境
矩形顶管施工对城市环境的影响较 小，可以减少对城市景观和交通的 影响。
推动行业标准化和规范化发展
企业应积极开展国际合作与交流，引进国 外先进技术和管理经验，提升自身实力。
行业协会和政府部门应加强行业标准化和 规范化建设，规范市场秩序，促进矩形顶 管行业的健康发展。
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复合材料应用
随着复合材料技术的发展，未来矩形顶管将更多地采用复合材料，以 提高产品的强度、刚度和耐久性。
矩形顶管机介绍
顶管与盾构区别
不同点： •千斤顶位置 •管节（片）安装措施 •应用领域
管节顶进 盾构千斤顶
相同点： •暗挖法施工 •开挖工作坑 •刀盘切割土体
顶管千斤顶
管片拼装
顶管技术发展历程
目前 1990
顶管技术大发展 矩形顶管
一次连续顶进旳距离：越来越长 顶管直径：向大小直径两个方向发展 管材：钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管 挖掘技术：机械化程度越来越高 顶管线路旳曲直度：曲线形状越来越复杂 曲率半径越来越小。
• 2023 年，中铁十局十企业在长江引水工程中采用国产直径2200mm 钢 管，双管齐下同步顶进2500m。
• 近30年来，我国旳顶管技术水平有了长足旳发展，并在大直径、 长距离顶管技术方面处于领先地位
矩形顶管机类型
顶管机
全断面掘进顶管机
土
泥
压
水
平
平
衡
衡
式
式
顶
顶
管
管
机
机
气
机
压
械
平
平
衡
衡
式
式
顶
顶
管
• 断面利用率更高 • 愈加经济
1960
当代化顶管施工
• 各自独立旳千斤顶并控制顶进方向旳掘进机
• 带橡胶密封环旳系列混凝土管 • 中继间构造
1930 1920 1896
出现混凝土管 管径700—2400mm 手掘式顶管机 波纹钢管取代铸铁管 美国北太平洋铁路企业完毕了早期旳穿越铁路铸铁管顶进施工作业
顶管技术现状
顶管技术主要应用于城市地下管道铺设、地下隧道等
• 2023 年，上海隧道股份有限企业在江苏常州完毕了2050m、直径2m 旳钢筋混凝土顶管施工，是当初最长旳顶管工程。
大断面矩形顶管施工技术资料讲解
大断面矩形顶管施工技术一、矩形顶管简介矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。
边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。
1.2 矩形顶管适用范围矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。
地铁出入口过街通道地下综合管廊穿越铁路、河流等图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图1.3 矩形顶管施工优缺点1.3.1 矩形顶管工优点（1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘；（2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线；（3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间；（4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降；1.3.2 矩形顶管工缺点根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。
在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。
二、大断面矩形顶管机介绍顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。
2.1 切削搅拌系统矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。
考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。
刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。
2.2 驱动系统(1)驱动形式：变频驱动；(2)速度：0～1.16 rpm，无级变速；(3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘）(4)驱动功率：30kw×6×6（6组）2.3 出渣系统螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。
泥水平衡矩形顶管机简介及案例分析
泥水平衡矩形顶管机简介及案例分析摘要：顶管施工技术最早始于1896年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中。
1948年日本第一次采用顶管施工方法，在尼崎市的铁路下顶进了一根内径600mm的铸铁管，顶距只在6米。
欧洲发达国家最早开发应用顶管法，1950年前后，英、德、日等国家相继采用。
顶管施工主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。
它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。
一随着时间的推移，顶管技术也与时俱进地得到迅速发展。
主要体现在以下方面：（1）一次连续顶进的距离：越来越长；（2）顶管直径：向大小直径两个方向发展；（3）管材：钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管；（4）挖掘技术：机械化程度越来越高；（5）顶管线路的曲直度：曲线形状越来越复杂，曲率半径越来越小。
1.1顶管施工的基本原理先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶，借助主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起，与此同时，紧随工具管或掘进机后面，将预制的管段顶入地层。
边顶进，边开挖地层，边将管段接长的管道埋设方法。
1.2顶管施工的分类（1）按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。
大口径多指Ф2m以上的顶管。
中口径顶管的管径多为1.2～1.8m，大多数顶管为中口径顶管。
小口径顶管直径为500～1000mm，微型顶管的直径在400mm以下，最小的有75mm。
（2）按一次顶进的长度:普通距离顶管和长距离顶管。
可把500m以上的顶管称为长距离顶管。
（3）按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶管（泥水式、泥浆式、土压式、岩石式）。
（4）按管材分：钢筋混凝土顶管、钢管顶管、其他管材的顶管。
（5）按顶进管子轨迹的曲直分：直线顶管和曲线顶管。
（6）按掘进的断面分：圆形、矩形、异形断面1.3 顶管法施工的优越性顶管法是使用得最早的一种非开挖施工方法，具有以下五个优点：(1)可以穿越障碍物顶管法施工可以穿越铁路、公路、河流和密集建筑群，可以在城市中心和管线密集的道路下施工；(2)节能环保、绿色施工程度比明挖施工高顶管施工可以减少噪音和振动，减少对附近环境干扰，节能环保，大大的提高了绿色施工程度；(3)对交通的干扰小，无需隔断交通采用顶管施工，开挖部分仅为工作坑和接收坑，土方量较小，对交通干扰小，无需隔断交通；(4)控制精度高，地面影响小顶管法施工竖直和水平向都有纠偏千斤顶控制，能够准确到达预定位置，施工过程中对地面沉隆影响很小，环境效应很好；(5)工期比明挖施工短顶管施工不需要土方回填，管节是预制品，大大缩减了施工工期，提高经济效益和社会效益。
顶管施工工艺介绍PPT课件
暗挖法 较大
影响小 求高、对周边 较长
低
施工队伍要求较
环境影响较大
高
顶管法 较小
影响小
影响小
较短
较低
工艺较复杂、对 施工队伍要求较
高
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五、工程实例
序号
工程名称
工程规模
断面
施工情况
1
上海轨道交通9号线一期R415中春路站7号出入口 通道
44.725m
6×4m 施工完成
2
广州市轨道交通六号线东湖站及站前停车线九标 Ⅱb过街通道矩形顶管工程
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五、工程实例
上海轨道交通9号线R415中春路站7号出入口通道
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五、工程实例
广州市轨道交通六号线东湖站过街通道矩形顶管工程
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五、工程实例
广州市轨道交通二、八号线东晓南站Ⅲ号出入口通道
第28页/共32页
五、工程实例
南海区C地块地下空间项目地下通道
64.5m
5×3.3m 施工完成
3
广州市轨道交通二、八号线施工5标东晓南站Ⅲ号 出入口矩形顶管工程
36.9m
5×3.3m 施工完成
4
南海区桂城街道19、20街区地段C地块地下空间项 目顶管工程
4×60.5m
6×4m
施工完成
5
复旦大学附属中山医院综合楼地下通道矩形顶管 工程
78.8m
5×3.3m 施工完成
勇于跨越 追求卓越
第2页/共32页
一、顶管法简介
2、顶管施工优点及适用范围
1）、主要优点如下： （1）施工占地面积小，对城市干扰少，无阻碍城 市交通，无需迁改管线，对地面环境影响较小，文明 施工程度高。 （2）断面尺寸多样，适合各种形式断面的结构施 工。 （3）具有综合成本低、施工周期短。
顶管施工技术讲座PPT精选全文
构造
与松土运送方法也有关。分为手掘式、泥水平衡式、土压平衡式。
5.4 顶管主要配套设备
后靠背、千斤顶支架、导轨 经过不段压浆，在管外壁形成一个泥浆套。 为防止钢套环与混凝土结合面渗漏，在该处设了一个遇水膨胀的橡胶止水圈。 工作坑是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机或工具管的始发地，同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。 （如激光点往上移动，说明机头是往下偏移，必须伸出下面的2组千斤顶）。 5m的矩形顶管机，土压平衡模式，推进总长112米。 2、吸泥排泥设备（泥浆循环系统）： 在顶进过程中，随着距离的增长，管道的摩阻力也随之增大。 2、机械式顶管施工常用的施工方法： 承口管用“F”形套环接口，接口处用1根齿形橡胶圈止水。 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。
主顶油缸或中继间油缸的推力把工具管挤到土里去，被挤压的土从工具管的排土口挤出。 工作坑按形状可分为矩形、圆形、腰圆形、多边形几种。
1 、手掘式（人工）挖土
人工挖土： 人工挖，小车运。前端挖掉一段后，方 可顶管。 挖土条件：土质较好，管道的管径不应 小于1000mm。
出土车
2、 挤压式挖土
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。
人工出土——人工挖土； 螺旋输送机——土压平衡顶管机； 吸泥排泥设备（流体输送）——泥水平衡、泥水加气平衡顶管机。
螺旋输送机出土
土压平衡顶管掘进机开挖的泥土，通过螺旋输送机输送、压缩、密封，形成密 封的土塞，阻止泥土中的水快速流出，保持泥土压的稳定。
螺旋输送机
2、吸泥排泥设备（泥浆循环系统）： 机头切土进入泥仓后，与进浆混合成泥浆，泥浆由吸泥设备，直
《顶管结构》课件
目录
• 顶管结构概述 • 顶管结构设计 • 顶管结构的施工方法 • 顶管结构的工程实例 • 顶管结构的未来发展
01
顶管结构概述
Chapter
定义与特点
总结词
顶管结构是一种特殊的管道结构，具有承受压力、防渗漏、耐久性强等特点。
详细描述
顶管结构是一种非开挖施工方法中的管道结构，其设计目的是为了承受管道内 部的压力，防止渗漏，并保证结构的耐久性。顶管结构通常采用圆形或矩形截 面，根据工程需求选择不同的材料和规格。
信息化管理
通过信息化手段对顶管施工过程进行 实时监控和管理，实现施工过程的可 视化和可追溯性。
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03
顶管结构的施工方法
Chapter
施工前的准备
技术准备
熟悉施工图纸，了解施 工要求，确定施工方案
。
物资准备
采购所需的顶管、配套 设备、施工材料等。
施工现场准备
清理现场，确保施工现 场安全、整洁。
人员准备
组建施工队伍，进行技 术培训和安全教育。
施工流程
按照设计要求安装顶 管，确保顶管的位置 、角度和深度准确。
启动顶管设备，将顶 管顶进至设计位置。
测量定位
安装顶管
注浆加固
顶进施工
回填土方
根据施工图纸和现场 情况，确定顶管的位 置和深度。
在顶管周围进行注浆 加固，提高土体的稳 定性。
完成顶管施工后，及 时回填土方，恢复地 面。
施工中的注意事项
01
安全事项
确保施工现场安全，遵守安全操作 规程，防止事故发生。
利用先进的传感器和检测技术，实时监测顶管结构的运行状 态，实现预警和预防性维护，提高结构的安全性和稳定性。
顶管培训课件含规范讲解.ppt
2 术语
2.0.12 反力墙 工作井内承受千斤顶顶力的墙体。 2.0.13 顶管后座 千斤顶与反力墙之间的传力装置。 2.0.14 中继间 为增加顶力而设置在管道间的续顶装置。 2.0.15 特殊管材 采用玻璃钢夹砂管及预应力钢筒混凝土结构形式的顶管 管材。 2.0.16 特种顶管 使用特殊管材或特殊的施工方法的顶管。
第9页
2 术语
2.0.18 触变泥浆 用于填充顶管和土体之间的空间并起到减阻作用的泥浆材料 2.0.19 盘根止水 采用柔软的线状物(如棉、麻、石棉、石墨等)纺织成条状再浸 入
复合树脂(或油漫物)而制成的软填料，用于填塞顶管机与井壁 的 空隙，起到密封止水作用。
第10页
穿墙止水构造（如图） 主要由挡环、盘根、轧兰组成。 轧兰将盘根压紧后起止水挡土作用。为避免地下水和掘土
管内抹平。
（1）中继环推进过程
被推进的只是该中继环和前面一个中继环之间的管段。 在顶进作业中，主千斤顶在每个循环中都最后推进。 借助中继环的逐级接力过程，可将顶管的顶推距离延 长，以适应长距离顶管施工的需要。
（2）中继环的结构形式
图7-15 中继环结构形式 1-中继管壳体；2-木垫环；3-均压钢环；4-中继环油
顶进工作井的井内布置
井内布置内容主要包括前止水墙、后座墙、基础底 板及排水井等。后座要有足够的抗压强度，能承受 得了主顶千斤顶的最大顶力。前止水墙上安装有洞 口止水圈，以防止地下水土及顶管用润滑泥浆的流 失。在顶管工作井内，还布置有工具管、环形顶铁、 弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶架、后 靠背。其中主顶千斤顶及千斤顶架的布置尤为重要， 主顶千斤顶的合力的作用点对于初始顶进的影响比 较大。
技术等资料的引入
近20年来，我国的顶管技术水平有了长足的发展， 并在大直径、长距离顶管技术方面处于领先地位。
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C
名称：H4300XW6000矩形顶管机
性质：全断面泥水平衡
截面尺寸：6270*4390*5200mm
A B
2020/2/19
A:刀盘 B:偏心轴 C:平衡翼
13
2020/2/19
5
矩形顶管机类型
顶管机
全断面掘进顶管机
土
泥
压
水
平
平
衡
衡
式
式
顶
顶
管
管
机
机
2020/2/19
气
机
压
械
平
平
衡
衡
式
式
顶
顶
管
管
机
机
分布掘进顶管机
手
机
掘
械
式
式
顶
顶
管
管
机
机
6
土压式平衡顶管机
• 顶管机与其所处土层的土压力和水压力平衡
• 排土量与掘进机切削刀盘破碎下来土的体积相平衡
2020/2/19
矩形顶管机介绍
2012.12.21
2020/2/19
1
2020/2/19
2
顶管与盾构区别
不同点： •千斤顶位置 •管节（片）安装方法 •应用领域
2020/2/19
管节顶进 盾构千斤顶
相同点： •暗挖法施工 •开挖工作坑 •刀盘切割土体
顶管千斤顶
管片拼装
3
顶管技术发展历程
现在 1990
顶管技术大发展 矩形顶管
• 2002 年9 月，全长3600m、埋深为23-25m、直径为1.8m 的钢制管， 成功穿越黄河，无论从管路的顶进长度、下管深度、和复杂的地理环 境，还是钢管直径大小在国内尚属首次。
• 2008 年，中铁十局十公司在长江引水工程中采用国产直径2200mm 钢 管，双管齐下同步顶进2500m。
• 近30年来，我国的顶管技术水平有了长足的发展，并在大直径、 长距离顶管技术方面处于领先地位
• 带橡胶密封环的系列混凝土管 • 中继间构造
1930
出现混凝土管 管径700—2400mm
1920
手掘式顶管机 波纹钢管取代铸铁管
1896
美国北太平洋铁路公司完成了早期的穿越铁路铸铁管顶进施工作业
2020/2/19
4
顶管技术现状
• 顶管技术主要应用于城市地下管道铺设、地下隧道等
• 2001 年，上海隧道股份有限公司在江苏常州完成了2050m、直径2m 的钢筋混凝土顶管施工，是当时最长的顶管工程。
2020/2/19
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工程中常见矩形顶管机
公司：上海市机械施工有限公司 名称：TH691PMX-1矩形顶管机 性质：全断面土压平衡 截面尺寸：6930*4230*5435mm
2020/2/19
A:刀盘 B:注水孔 C:螺旋机 D:土压传感器 E:注浆孔 F:铰接伸缩缝
12
工程中常见矩形顶管机
公司：广东省基础工程公司
7
泥水式平衡顶管机
• 泥浆泵控制破碎室内进出的平衡介质来平衡工作面的地下水压力和土压力
2020/2/19
8
刀盘切削形式
• 小刀盘
• 组合刀盘
• 切削面积可达到整个断面面积的70% • 偏组运行可以控制机头的姿势 • 只能适应一般土层
• 刀盘结构对称，受力均匀，对土体扰动小 • 传动系统较复杂 • 其可靠性受到工作环境恶劣的制约
• 一次连续顶进的距离：越来越长 • 顶管直径：向大小直径两个方向发展 • 管材：钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管 • 挖掘技术：机械化程度越来越高 • 顶管线路的曲直度：曲线形状越来越复杂 • 曲率半径越来越小。
• 断面利用率更高 • 更加经济
1960
现代化顶管施工
• 各自独立的千斤顶并控制顶进方向的掘进机
• 多偏心轴式刀盘
• 双平行曲柄机构传动系统 • 偏心曲轴组成的驱动装置 • 可适应不同尺寸矩形断面
2020/2/19
9
矩形顶管机侧转
• 土质不均匀 • 地面超载 • 矩形顶管机制造误差 • 顶管施工不合理或不规范
2020/2/19
10
矩形顶管机防侧转控制技术
• 改变刀盘转动向（小刀盘） • 纠偏油缸 • 单侧压重 • 调整减摩注浆位置 • 使用用平衡翼 • 信息化施工，加强监测