顶管施工法简介
顶管法施工
土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继 续顶进。只要千斤顶的顶力足以克服顶管时产生的阻力，整个 顶进过程就可循环重复。
顶管施工示意图
一.顶管施工方法分类 二.顶管施工设备 三.顶管工作坑及其附属设施 四.顶管法和盾构法主要异同点
顶管施工的多种分类方法分别从不同侧面强调了该方法在某 一方面的特征。 （一）按顶管管径大小划分 （二）按施工顶管的埋深划分 （三）按施工顶管的管节材料划分 （四）按顶进管道轨迹的曲直划分 （五）按一次顶进长度划分 （六）按顶管的目的及组合形式划分 （七）按顶管机的作业形式划分
（2）盾构法施工的盾构千斤顶布置在盾构机的支撑环外沿， 而顶管法施工的主顶进装置布置在工作井内，如果顶力不足 要加设中继间。
（3）盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块，顶块必须采用 球面接头，在顶块与管片的接触面上安装橡胶或柔性材料的 垫板。顶管法的主顶千斤顶的行程长短不能一次将管节顶到 位时，必须在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁。O型 顶铁是使主顶千斤顶的推力可以较均匀地加到所顶管道的周 边；U型顶铁是为了弥补千斤顶行程不足而用。
1.工作坑布置
（工作坑或基坑），按其作用分为顶进井（始发井）
和接收井两种。顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶 管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构 筑物，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备 的吊装、操纵人员的上下等使用。在顶进井内，布置主顶千 斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排 水设备等。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊 运输设备。接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井 相比，接收井布置比较简单。
1
2
3
4
5
6
7
顶管法施工技术
顶管法施工1、技术简介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。
非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。
这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径DN800—4500。
通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500 米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。
它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。
特别适用于大中型管径的非开挖铺设。
具有经济、高效，保护环境的综合功能。
这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。
该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。
它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。
采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。
2、技术原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，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。
顶管施工详解
一、真空泵抽水系统
• 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。
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。 • 在管道施工中，井点常沿沟槽排列成行，用总管连接， 总管通真空系统。
施工预算
施工说明 编制 施工 组织 设计
工程性质、范围、工期； 施工方法和进度； 施工材料和机具设备； 确保工程质量和安全施工的技 术措施； 劳动力安排； 施工用地安排； 雨季、冬季、汛期的施工措施。
施工总平面图、施工分段图、 施工工艺图 总进度计划表、材料供应计划 表、机具设备供应计划表、劳 动力安排计划表。
送水、排泥泵
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。
挤压切土法
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。
2、 管节顶进方向控制
施工设计图 施工计划表
施工预算
预算编制说明、分类工程量计 算清单、工程预算
初步验收 竣 工 验 收 竣工终验
由施工单位组织，邀请 有关工程建设单位、工程设 计单位、监理单位、质量管 理部门和工程接管单位参加
建设单位组织，必须对 工程竣工技术资料进行详细 验收
前期阶段文件
工程项目的有关请示、批复、 批准文件、立项报告、可研 报告、初设报告及其批复、 工程概况、施工合同、规划 许可证、工程地质勘查报告、 设计计算书 工程开工及竣工申请报告、 施工组织设计、工程预算清 单、交领桩记录、工程控制 点及施工基准线放样、复核 记录、工程质量检查文件。 施工材料质量保证文件、设 计变更依据性文件、监理工 作文件 工程竣工报告、各专业竣工 验收鉴定证书、工程质量保 修书、工程决算、施工总结、 全套施工图
顶管施工工法
顶管施工工法
摘要：
顶管施工工法是一种用于实施地下管道的技术，通过顶管机将
管道推入地下，无需开挖大规模的沟槽。
本文将介绍顶管施工工法
的原理、工艺流程、施工注意事项，以及顶管施工工法在现代建筑
工程中的应用。
一、概述
顶管施工工法是一种将管道从地下直接顶进去的施工方式，可
以用于各种地下管道的敷设，包括给水管道、排水管道、天然气管
道等。
与传统的开挖沟槽施工相比，顶管施工工法具有施工速度快、对周围环境损害小等优点。
二、原理
顶管施工工法主要依靠顶管机进行，顶管机是一种强力推进装置，能够将管道推进地下，同时借助特殊的钢管道片段进行前进。
该机器具有强大的推进力和控制能力，能够完成各种地下管道的顶
管施工。
三、工艺流程
顶管施工工法的基本流程如下：
1. 确定管道敷设线路，并进行必要的勘测和定位工作；
2. 准备好顶管机和相关附件，包括钢管道片段、管道接头等；
3. 在敷设线路上进行预埋件的施工，如预埋金属套管等；
4. 启动顶管机，将钢管道片段进行组装，并进入地下推进；
5. 在途中根据需要进行接头连接，确保管道的完整性；
6. 达到目标位置后，进行管道连接和固定。
四、施工注意事项
1. 在施工前需要进行充分的勘测和分析工作，确保施工线路的准确性；
2. 在顶管施工过程中，需要注意对周围环境的保护，避免对地质环境和地下设施造成损害；
3. 施工过程中需要仔细检查推进情况和管道连接，确保施工质量；。
顶管法施工技术
顶管法施工技术5.1 顶管法施工的概念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。
顶管法属于非开挖施工,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,它不需要开挖面层就能穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管法施工工序是:在工作坑内借助顶进设备产生的顶力克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度顶入土层中,并运走土方。
一节管道顶入土层中后,接续顶进第二节管道,这样依序顶入各节管道,做好接口,建成涵管。
其原理是借助主顶油缸、管道间及中继间等推力,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。
管道紧随其后,埋设在两坑之间,以实现非开挖敷设地下管道。
顶管法施工原理见图5.1。
图5.1 顶管法施工原理示意图5.2 顶管法施工技术发展史顶管法施工是继盾构法施工之后发展起来的地下管道施工方法,最早应用于1896年美国北太平洋铁路铺设工程,已有百年历史,20世纪60年代在世界各国推广应用,1970年,德国汉堡下水道混凝土顶管,直径 2.6m,一次最大顶进距离1200m,为国外首次最大顶距。
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。
20世纪50年代中国从北京、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:(-150,+150)mm,上下(-50,+50)mm。
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(-10,+10)mm。
1997年,中国上海黄浦江上游引水工程长桥支线钢管顶管,直径 3.5m,一次最大顶进距离为1743m,创造了钢管顶管世界纪录。
2001年,中国浙江嘉兴污水钢筋混凝土顶管,直径2m,一次最大顶进距离为2050m,创造了混凝土顶管世界纪录。
5.3 顶管机分类(1)按顶管口径大小分为大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。
顶管施工方法
顶管施工方法
引言：
顶管施工是一种常用的管道施工方法，广泛应用于城市地下管
道建设中。
顶管施工通过使用顶管机械，将管道预制部分逐段顶进
地下，实现管道的连续施工。
本文将介绍顶管施工的基本步骤、常
用工具和注意事项，希望能为相关从业人员提供一些有益的参考。
一、顶管施工的基本步骤
1. 前期准备：
在进行顶管施工之前，施工方需要对地下管道的线路进行测绘，并制定详细的工程方案。
同时，需要对施工区域进行清理，确保施
工过程中没有障碍物。
2. 准备顶管机械：
选择适合施工的顶管机械，并进行必要的检修和维护。
顶管机
械的选择应考虑施工的深度、管道的直径以及现场的环境条件等因素。
3. 安装导向井：
根据施工方案，在施工区域进行导向井的安装。
导向井可以指引顶管机械的运行方向，确保管道的顺利施工。
4. 预制管道段：
根据顶管施工的需要，将管道段进行预制。
在进行预制时，需要确保管道的质量和尺寸符合设计要求，以便顺利进行顶管施工。
5. 顶管施工：
将顶管机械安装到导向井中，并调整好机械位置。
然后，通过顶管机械的推进作用，将预制管道段一段段顶入地下，直到完成整个管道的施工。
6. 后续处理：
在管道施工完成后，进行整理和清扫，确保施工区域的安全和整洁。
同时，进行必要的管道测试和验收，确保管道的质量和使用效果。
二、常用工具和设备
1. 顶管机械：。
顶管法施工的基本原理
顶管法施工的基本原理一、引言顶管法是一种常用的地下管道施工技术，它可以在不开挖地面的情况下完成管道的铺设。
该技术具有施工速度快、对环境影响小等优点，因此被广泛应用于城市建设中。
本文将详细介绍顶管法施工的基本原理。
二、顶管法概述顶管法是一种通过推动钢管或塑料管在地下穿行，并在其后方进行土层掏空，然后再将管道逐段推入土层中的方法。
这种方法可以避免挖掘大量土方和破坏地表，因此被广泛应用于城市建设中。
三、顶管法施工流程1. 钢板桩预制：首先需要在隧道两侧钻孔成孔并打入钢板桩，以便支撑隧道。
2. 推进钢套筒：然后在孔口处安装钢套筒，并通过液压缸将其推入土层中。
3. 掏空土层：当钢套筒达到预定位置时，开始掏空土层，以便为管道留出空间。
4. 推进管道：当土层掏空到足够的深度时，就可以将管道逐段推入土层中。
5. 固定管道：当管道推进到位后，需要进行固定，以保证其稳定性。
四、顶管法施工设备1. 推进机：用于推进钢套筒和管道。
2. 土层掏空机：用于掏空土层。
3. 管道固定设备：用于固定管道。
五、顶管法施工的基本原理1. 推力原理：顶管法的主要原理是利用推力将钢套筒和管道推入土层中。
在施工过程中，需要通过液压缸等设备提供足够的推力，以确保钢套筒和管道能够顺利推进。
2. 土层掏空原理：为了让管道能够顺利地被推入土层中，需要先掏空一部分土层。
这一过程通常使用挖掘机或其他专门的土层掏空机进行。
3. 管道固定原理：在完成管道的推进后，需要对其进行固定以确保其稳定性。
通常采用钢筋混凝土或其他材料对其进行加固。
六、顶管法施工的优点1. 施工速度快：顶管法可以在不开挖地面的情况下完成管道的铺设，因此施工速度快。
2. 对环境影响小：由于不需要大量挖掘土方，因此对周围环境的影响较小。
3. 施工成本低：相比于传统的开挖施工方式，顶管法的施工成本较低。
七、顶管法施工的局限性1. 适用范围有限：顶管法适用于直线段或较小弯曲半径的道路，对于复杂路线或大弯曲半径的道路则不太适用。
顶管的施工方法介绍
顶管的施工方法介绍摘要：一、顶管施工方法概述二、顶管施工的优点三、顶管施工的适用场景四、顶管施工的流程与注意事项正文：顶管施工方法介绍顶管施工是一种在地下进行管道铺设的方法，通过顶管机将管道从地面推进到预定的地下位置。
这种施工方法具有诸多优点，广泛应用于各种管道工程中。
一、顶管施工方法概述顶管施工是一种非开挖式管道铺设方法，它利用顶管机将管道从地面推进到预定的地下位置。
在整个施工过程中，无需挖掘大量土壤，降低了施工对周围环境的影响。
顶管施工可以用于各种管道类型，如给水管道、排水管道、燃气管道等。
二、顶管施工的优点1.降低环境影响：顶管施工无需开挖大量土壤，减少了对周围环境的影响，降低了噪音、灰尘等污染。
2.提高施工效率：顶管施工速度较快，相较于传统的开挖式施工方法，大大提高了施工效率。
3.降低成本：顶管施工减少了土地征用、交通疏导等方面的费用，降低了整体施工成本。
4.适应性强：顶管施工适用于各种地质条件和地下环境，具有较强的适应性。
三、顶管施工的适用场景顶管施工适用于各种类型的管道工程，如给水、排水、燃气、电力、通信等管道。
特别是在城市地下管线改造、道路下方管道铺设等场景下，顶管施工具有显著优势。
四、顶管施工的流程与注意事项1.施工准备：根据工程设计图纸，准备施工所需的设备和材料，包括顶管机、管道、润滑剂等。
2.工作坑设置：根据施工现场情况，设置工作坑，用于操作顶管机和管道安装。
3.顶管机就位：将顶管机安装到工作坑内，调试好各项参数。
4.管道安装：将管道依次连接，并通过顶管机推向预定位置。
5.管道校正：在施工过程中，对管道进行实时监测和校正，确保管道铺设质量。
6.管道连接与验收：完成管道铺设后，进行管道连接和试验，确保管道畅通。
注意事项：1.施工过程中，要加强监测，确保施工安全。
2.选择合适的顶管机和管道材料，适应不同的施工条件。
3.合理设置工作坑，确保施工顺利进行。
4.做好施工现场的管理和环境保护工作，遵守相关规定。
- 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)。
什么是顶管法?
非开挖技术简介
随着国家现代化的进程，城市建设脚步越来越快，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑越来越多，开挖施工使道路质量变差、破坏环境，同时给人们的生活、工作带来诸多不便，施工成本越来越高。
为了解决现有市政设施与施工的矛盾，诞生了一项新的施工技术——非开挖技术。
非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复、和更换管道的，它高效、优质、成本适中、对环境友善，具有不影响交通、不污染环境等优点，在许多情况下，比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好。
现已经成为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、天然气、热力、排水等管道的铺设。
非开挖技术的种类
1. 暗挖技术
2. 定向钻进技术
3. 夯管技术
4. 水平钻技术
5. 冲击茅技术
6. 顶管技术
7. 盾构技术
顶管技术
利用主顶千斤顶及管道中继间千斤顶的推力，将管道从工作坑内穿过土层一直推到接收坑，同时，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。
分为人工顶管、机械顶管、水射流顶管、挤压顶管四大类，工作中根据管径、土层状况、管线长度、技术经济性来选定。
顶管施工的历史
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。
国内1953年北京第一次进行顶管施工，1956年上海也开始进行了顶管试验。
1978年上海开发了适用于软粘土和淤泥质粘土的挤压法顶管。
1984年国内开始引进国外的机械顶管设备，随之也引进了顶管理论、顶管施工方法，诸如土压平衡理论、泥水平衡理论、气压平衡理论等。
1988年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机。
顶管施工的理论
顶管施工中最为流行的有三种工作面平衡理论：
1. 气压平衡：在所顶进的管道中及挖掘面上充满一定压力的空气，以空气的压力来平衡在下水及土层的压力。
有全气压平衡和局部气压平衡之分。
2. 土压平衡：以顶管掘进机土舱内泥土的压力来平衡顶管掘进机所处土层的土压力和地下水压力。
3. 泥水平衡：以含有一定量粘土，且具有一定相对密度的泥水充满顶管掘进机的泥水舱，并对它放加一定的压力，以平衡地下水压力和
土压力的一种顶管施工方法。
顶管技术的分类
1. 按顶管作业的形式
人工顶管
挤压顶管
水射流顶管
机械顶管：泥水式、泥浆式、土压式、岩石式
2. 按管径分
大口径大于2000毫米
中口径 900毫米∼2000毫米
小口径小于900毫米
3. 按顶进轨迹
直线顶管
曲线顶管
4. 按顶进距离
短距离顶管小于100米
中距离顶管 100米--300米
长距离顶管大于300米
人工顶管
在推进管前安装一个带刃口的钢制管子（称为工具管），其具有挖土保护和纠偏功能，人在工具管内挖土、运土，随后利用安装在工作井内的千斤顶逐渐分段顶入。
特点：工作坑尺寸较小，结构工求不高，造价较低，劳动强度大，施工安全性差，易造成地面下沉，效率较低，需全面降水。
机械顶管技术
在推进管前端装上掘进机械，利用掘进机进行掘土、破碎、输送的顶管施工方法称为机械顶管。
相应的顶管机械有泥水平衡顶管机、加泥式顶管机、土压平衡顶管机、岩石掘进式顶管机。
机械顶管工艺
顶管技术(Pipe jacking)表述的不但是一种具体的非开挖管道铺设方法，同时还是以顶管施工原理为基础的一些非开挖铺管技术的总称，因此必须把施工原理和具体的施工方法区分开来，不能相互混淆。
这种采用液压油缸将管段顶入由切削刀盘或掘进机形成的钻孔中构成衬砌的施工方法，除了适用于顶管工法外，也同样适用于螺旋钻进
和微型隧道工法；无论是施工一个直径只有100mm的螺旋钻套管，还是顶进大的车辆交通箱涵，所采用的顶管施工原理都是一样的。
在文献中，顶管技术(Pipe Jacking) 也被称为液压顶管技术。
该施工方法的实质就是，所要顶进的管道在主顶工作站的作用下(有时需要中间站或中继站辅助)，由始发井始发，顶进至目标井。
在施工中，通过位于第一节管道的可控顶管机(或盾构机)，可以实现直线或曲线顶进，一般情况下，顶管机的操作和控制可以直接在地下的工作现场由操作人员来完成，特殊情况下(如微型隧道施工技术)，也可以通过位于地表的控制台进行遥控。
岩石的破碎方法可以在工作面上通过手工、机械或者水力的方法进行分步破碎来实现，也可以通过机械全断面破碎来实现。
破碎下来的岩粉或泥土可以通过压力墙上的进土口进入顶管机，并通过已铺设好的管线运至地表。
具体的顶管技术是指首先采用顶管掘进机(Cutting Shield)成孔，然后将人可进入的尺寸大小的管道从顶进工作坑(Drive Shaft)顶入以形成连续衬砌的管道非开挖铺设技术。
顶管施工对管段的截面形状没有特殊要求，但通常以圆形截面居多，也可以是方形的(如箱涵)。
顶管技术最初主要用于路基穿越铺设保护套管，目前在该领域仍被广泛采用。
随着技术的不断进步，该技术也可直接应用于管道铺设(如重力下水管道)，而不再需要保护套管，顶管技术也因此进入了传统
的小直径隧道施工市场，与管片拼装形成衬砌的隧道施工方法构成了竞争。
实质上，顶管法所用的顶管机(掘进机或盾构机，shield)和管片隧道施工法采用的隧道掘进机(Tunnel Boring Machine-TBM)是没用区别的，这两种施工方法的区别仅在于隧道衬砌构筑方法不同。
顶进管道具有两个作用，一是支撑开挖空间，二是作为管线建筑物。
根据其直径大小(按标准规定管道的直径>DN/ID 1400)，管道可以事先在工厂预制，也可以在施工现场的野外工厂生产，这主要决定于对管道运输的长度和重量的相关规定以及管道加工的经济性。
通常可运输的最大管道直径应限制在DN/ID 3000或DN/OD 3800。
较大直径的管道必须在施工现场进行制造，由于建一个现场的管道生产车间，需要很大的先期投入，考虑到施工的经济性，通常要根据施工管线的长度来决定；同时，考虑到管道吊装的方便、吊装设备的能力以及对管道重量的限制，单根管道的重量不应>100 t。
到目前为止，采用该施工方法顶进的在施工现场制造的最大的钢筋混凝土管道直径为
DN/ID 4100 或DN/OD 5000。