大口径钢顶管超长距离施工关键技术
超长距离大口径曲线钢顶管施工工法
超长距离大口径曲线钢顶管施工工法超长距离大口径曲线钢顶管施工工法一、前言超长距离大口径曲线钢顶管施工工法是一种用于地下水利、交通、市政、环保和能源等领域的建设工程中的钢管施工方法。
该工法通过曲线钢顶管技术，实现了地下管道的延伸和曲线布置。
本文将讨论该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点超长距离大口径曲线钢顶管施工工法具有以下特点：1. 可实现长距离的施工：通过采用超长距离的钢顶管，实现了长距离地下管道的施工，减少了施工中的接口和连接点，提高了施工效率。
2. 大口径管道施工：采用大口径钢顶管，可以满足大流量管道的需要，提高了管道的运行能力和流量处理能力。
3. 实现曲线布置：通过曲线钢顶管技术，可以实现管道在地下的曲线布置，适应地形、地貌和建筑物的要求。
4. 技术性能优越：采用优质钢材制作的钢顶管具有较高的强度和耐腐蚀性能，能够满足长期运行的要求。
三、适应范围超长距离大口径曲线钢顶管施工工法适用于下列情况：1. 长距离地下管道的施工需求，如水利、交通、市政、环保和能源等领域的建设工程。
2. 需要大流量管道的建设工程，如输水、排水等工程。
3. 地形、地貌和建筑物要求管道实现曲线布置的工程。
四、工艺原理超长距离大口径曲线钢顶管施工工法的实际工程中，采取了以下的技术措施：1. 预制钢顶管：根据设计要求和地下管道的要求，选择适当的规格和材质进行预制钢顶管。
2. 管道铺设：通过挖掘机将预制钢顶管逐一挖掘进入地下，形成管道结构。
3. 钢顶管连接：根据设计要求和钢顶管的特点，采用合适的连接方式，将钢顶管进行连接。
4. 管道压浆：通过压浆设备将水泥浆注入钢顶管与地下之间的空隙，增强管道的稳定性和密封性。
5. 施工监控：施工过程中，采取合适的监控措施，对施工质量和施工进度进行控制和监督。
五、施工工艺超长距离大口径曲线钢顶管施工工艺包括以下各个施工阶段：1. 施工准备：进行现场勘测、设计方案制定和施工组织策划等工作；2. 基础处理：根据设计要求进行地面开挖、地基处理和基础建设；3. 钢顶管预制：将钢顶管按照设计要求进行预制，并进行质量把控；4. 钢顶管挖掘：使用挖掘机将预制的钢顶管逐一挖掘并铺设到地下；5. 钢顶管连接：通过合适的连接方式将钢顶管进行连接，保证连接的牢固性；6.压浆施工：使用压浆设备对钢顶管与地下之间的空隙进行注浆，增强管道密封性；7. 施工监控：对施工过程进行监控，确保施工质量和进度，进行必要的调整和优化。
大口径钢顶管超长距离施工关键技术
大口径钢顶管超长距离施工关键技术秦雨春【摘要】通过对注浆孔布置和浆液配比的调整、注浆压力和注浆量的合理控制、中继间的优化布局,形成了长距离连续施工的大口径钢顶管顶力控制技术,将管道摩阻力控制到0.9 kPa、主推顶力控制在12 000 kN以内,有效解决了超长距离大口径顶管的连续顶进施工难题.针对φ3 600 mm大断面顶管的开挖面稳定和出土效率要求,研发了土压平衡式顶管新型出泥装置与工艺,实现了自动连续出土,提高施工效率.开发了新型超长距离测量装置和基于连通管原理的长距离高程测量装置,并由钢顶管偏转受力分析确定纠偏控制角度,形成了跟踪测量与纠偏技术相结合的施工工艺,有效地实现了1 960 m超长顶管的轴线和高程控制.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P604-607)【关键词】大口径输水管;长距离;顶管;跟踪测量;自动控制【作者】秦雨春【作者单位】上海市政建设有限公司上海 200438【正文语种】中文【中图分类】TU990.31 工程概况严桥支线工程是上海青草沙水源地原水工程陆域输水系统的一根支线，是连接五号沟泵站与中心城区各水厂之间的重要输水干线，输水管线采用2根φ3 600 mm 钢管供水，管道中心间距7.2 m，钢管壁厚34 mm，采用顶管施工。
为了解决φ3 600 mm大直径超长距离钢顶管施工难题，主要从顶进控制、轴线控制、出土等3个方面进行研究，形成了一套大直径超长距离钢顶管施工工艺，取得了大直径顶管施工的飞跃。
2 顶进控制技术结合上海青草沙引水工程严桥支线项目进行实际应用，建立了长距离顶管施工稳定性力学模型和数值计算模型。
为了解决超长距离顶管施工过程中顶管整体稳定和中继间之间管道的局部稳定难以得到保证的问题，着重从顶进系统、中继间布置、泥浆减阻等3个方面着手分析[1]。
2.1 长距离大直径钢顶管顶进系统2.1.1 顶力系统顶力控制技术是长距离钢顶管施工的关键技术之一。
大口径超长距离钢筋混凝土顶管施工技术
大口径超长距离钢筋混凝土顶管施工技术魏旭峰中亿丰隧道工程有限公司江苏苏卅215000摘要：结合上海泰和污水处理厂钢筋混凝土顶管工程，介绍3000mm大口径钢筋混凝土管在超长距离顶管施工过程中进出洞、长距离顶进、下穿箱涵和地铁、曲线线形控制等方面的关键技术，并详细总结了顶管顶进施工中经优选后易于操作的技术应对措施，可为类似工程施工提供借鉴和参考。
关键词：钢筋混凝土顶管；大口径；超长距离；关键技术中图分类号：U455.47文献标志码：A文章编号：1004-1001(2019)10-1905-02DOI：10.14144/ki.jzsg.2019.10.043 Construction Technology of Reinforced Concrete Pipe-jacking withLarge Diameter and Ultra-long DistanceWEI XufengZhongyifeng Tunnel Engineering Co.,Ltd.,Suzhou,Jiangsu215000,ChinaAbstract:Combined with the reinfo r eed con c rete pipe-jacking project of Sha n ghai Taihe Wastewater Treatment Plant,the key tech no logy of using3000mm large diameter rein f orced concrete pipe in the process of Io n g dista n ee pipe jacking construction in and out of the hole,ultra Iong-distanee jacking,crossing box culvert and subway,the curve control,etc. is introduced,and technical optimal countermeasures for easy operation in pipe-jacking construction is summarized in detail,which can provide referenee for similar engineering construction.Keywords:reinforced con crete pipe-jacki ng;large diameter;ultra long distance;key tech no l ogy1工程概述l.1工程概况新建DN3000mm污水处理管道位于上海市宝山区，自富长路联谊路口起，向东经联泰路、温川路和泰联路后接入泰和污水处理厂。
长距离大口径钢顶管施工技术与措施
长 距 离 钢 项 管 一 般 以 ６ ０～８ ０ｎ 以 上 为 一 ０ ０ ｌ 个 顶距 ，有 的甚 至超 过 １ ０ ０ｍ。由于特 大 口径钢 ０ 管 长 距 离顶 进 时 的 顶力 要 求 ， 工程 施 工 中 需配 置 足 够 的 千 斤顶 ，为 防 止施 工 过 程 中 因某 一 千 斤项 故 障 而 暂 停施 工 的现 象 出现 ，在 顶 管 间隙 ，要保 养 好 油 泵 站和 分 配 阀 系统 ，使 其 始 终 能正 常 地 工
・
５ 钢 顶 管的减 摩 注浆特 殊性
之 过急 。
４ 引起 电压 降的 原 因及其 措施 长 距 离 顶 管 一般 都会 引起 电压 降 ，这 对 机 头 动 力 系统 、长 距 离 顶进 时 的注 浆 系 统 、泥 浆 输 送 系统 和 照 明等带 来一 系列 影 响 。 主 要 原 因 为 放 置 电缆 线 路 距 离 长 ， 其 中还 有 不 少 联接 的接 头 ，使 得供 电线 路 本 身 产 生 一 定 的 电压 降 ；顶 管 机 头 动 力 系 统采 用 的是 行 星 减速 电机 ，一般 机头 电机 少 至 ４只 ， 多至 ８只 。整 个 机 头包 括其 他 机 电配 套 措施 ，装 接 容 量达 数 百千 瓦 ，正 常运 行 时 ，额 定 电流量 达 几 百 安 倍 ， 这 么 大 的 负 荷 电流 给 输 送 电缆线 路 承 担 的压 力 可 想而
用 景
８ ！ ０ｌ ５ 越
因此 ，顶 管 工 程 在机 头 供 电系 统 的 供 电配 置 要 有用 电施 工专 项 方案 。主 要 内容 ：
① 输送 电缆线 的截 面、线路 电压降以及功率
科技园地
…
—
＿
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超长距离大口径供水钢管顶管施工技术
顶管机推进过程中要及时安装后面的承插钢管 ， 并用丝杠将顶管机合承 插 管 以及 承插 管 之 间拉 紧 ， 以增 加 顶 管 机 的稳 定 性 ， 防 止 出现 顶 管 机 下沉 等
方 向偏 移现 象 。待 所 有承插 管 全 部进 入 土体 后 ， 松 开 丝杠 使 它 们可 以 自由活 动 。千 斤 顶 回退 时 ， 顶 管 机 会在 土 压 的 作 用下 回退 ， 为 了 防止 这 种 现 象 的发 生， 应 该 采取 措施 将 顶管 机 与导 轨进 行 临 时 固定 。 顶 管 机 出洞 过 程 中 ， 要 密 切 监测 顶 管 机 轴线 偏 差 的 发 展变 化 ， 以及 正 面 土 压 力和 洞 口上方 的 土体 稳 定 性 变 化 ，发 现 异 常应 该 立 即 采 取措 施 暂停 推
碎钻孑 Ｌ 桩混凝土， 然后剪断外露钢筋 ， 起重机将拆除的断桩逐根 吊出工作井。 拆 除 过 程 中用顶 撑 支撑 暴露 的土体 ， 防止 坍 塌 。
３ ． ６ ． ２顶 进 方向控 制
（ Ｉ ） 由于 钢管 柔性 不 足 ， 发 生偏 差后 纠 正 困难 ， 因此 紧 随掘 进 机后 设 置 三 ． ２ 米 ，管节 问设 置带 密 封 圈 的承插 口进 行 连 洞口拆除完毕 ， 将顶管机缓慢推出洞口， 同时密切注意防止刀盘划破洞 只 承插 连接 短 钢 管 。钢 管 长度 ２ 口止 水 橡胶 板 。顶管 机 刀盘 顶 出预 留洞 后 就可 启动 运 转 。此 时 由于洞 口土 体 接 ， 两 节钢 管 间可 以产 生 最大 约２ 。的 夹角 ， 以克 服 钢管 顶 进方 向不 易控 制 的
进。
３ ． ６顶 进施 工 方案
３ ． ６１ 挖 掘 顶进
超长距大直径钢顶管下穿桥梁等构筑物的施工措施探讨[权威资料]
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超长距大直径钢顶管下穿桥梁等构筑物的施工措施探讨[权威资料]超长距大直径钢顶管下穿桥梁等构筑物的施工措施探讨本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
摘要:近年来，随着高速公路、下穿桥梁、铁路等城市建设的迅猛发展，特别是某地大力建设的城市引水系统，广泛采用了顶管法施工技术。
这种方法不需要进行交通隔断，对周围环境影响小，一次顶进技术突破1.9km顶距，成为城市建设的首选。
目前我国的顶管技术正朝着超长距离，大直径的方向发展。
本文针对超长距大直径钢顶管下穿桥梁的施工措施进行了相关分析，以期为同类工程提供借鉴。
关键词:超长距大直径;钢顶管;施工措施1.工程概况某输水管线由4根支线组成全长207公里，全部采用钢顶管施工。
其中某支线全长26公里，设计为DN3600口径双管，平均埋深在15米左右。
其中C6标段穿越需要下穿桥梁基础、民房等构筑物，并穿越河道，过桥桩基础最小静距是20cm，提前进行绕行，过河流因为覆土较薄，一是减速，控制土压和顶推力，二是减少该区段注浆量和注浆压力，有条件的可以对河床进行覆土压重，三是根据河床变化及时调整顶进参数。
本文根据C6标段进行超长距大直径钢顶管施工措施进行介绍，为同类工程提供参考。
2.主要技术措施2.1土压平衡顶管工艺原理土压式顶管是机械式顶管施工的一种。
它的主要特征是在顶进过程中，利用土仓内的压力和螺旋输送机排土来平衡地下水压力和土压力，它排出的土可以是含水量很少的干土或含水量较多的泥浆。
它和泥水式顶管施工相比，最大特点就是排出的泥土或泥浆都不需要进行泥水分离等二次处理，非常适合挖掘量大的大口径顶管施工。
土压平衡顶管机的切削刀盘将挖掘面的泥土切下后，通过刀盘后的搅拌棒将泥土搅拌成具有良好塑性、流动性和止水性的三性土，再通过螺旋输送机排出泥土仓。
通过改变推进速度和螺旋输土机的排土速度来实现排土量与顶管机的切削量保持平衡，同时也就实现了土压的平衡。
2.2顶管出洞2.2.1顶管出洞的风险(1)在打开洞门的过程中，前方的流砂涌入井内，以至于根本无法将顶管机推进到洞门内。
长距离顶管主要技术措施
长距离顶管主要技术措施一、概述长距离顶管是指在地下钻孔的同时，通过液压顶管技术将管道送入地下，达到在地下铺设管道的目的。
由于地下环境的复杂和不可控性，长距离顶管的施工过程相当复杂，需要遵循一些关键技术措施，以确保施工的顺利进行和管道的成功铺设。
二、技术措施1. 选用适当的材料长距离顶管需要使用高品质的钢管作为管道材料，同时需要保证固有强度、刚性、耐腐蚀性等标准，以适应复杂的地下环境和运输过程。
此外，还需要选用合适的密封材料和接口，保证管道系统的可密性和可靠性。
2. 深入了解地下环境地下环境的复杂性是长距离顶管施工面临的主要挑战之一。
在施工之前，需要对地质、土壤、水位、地下管道等因素进行深入的调查、分析和评估，以预测和规避可能出现的问题。
这有利于制定针对性的施工方案和应对措施，减少施工风险和时间成本。
3. 完善的管控系统长距离顶管是一项复杂的工程，需要有完善的管控系统来实现对施工过程的实时监控和控制。
因此，施工现场需设置相应的仪器设备和数据采集系统，以实现对顶管压力、速度、导向、角度等参数的控制和调整。
同时，还需要制定严格的安全规范和操作规程，对施工人员进行培训和管理，确保施工过程的安全可靠。
4. 智能化的通信技术长距离顶管需要与地面的控制中心进行实时通信，以实现数据传输、信息收集和指令下达等功能。
因此，在施工过程中，需要使用智能化、高效的通信技术和设备。
同时，还需要考虑通信设备的可靠性和鲁棒性，以保证在复杂的地下环境中能够实现稳定的通信信号传输。
5. 微地震监测技术长距离顶管施工过程中，可能会造成地层变形、断层崩塌等地质灾害。
为了及时预警和控制地质灾害，需要使用微地震监测技术，实现对地下地质变化的实时监测和预警。
这有利于及时调整施工方案和控制施工进度，缩短施工周期，保证施工质量和工程安全。
三、长距离顶管是一项复杂的地下工程，需要遵循一些关键技术措施来保证施工的质量和安全。
选用适当的材料、深入了解地下环境、完善的管控系统、智能化的通信技术和微地震监测技术是长距离顶管的主要技术措施。
【精读】超大口径钢顶管施工关键技术研究与应用
【精读】超大口径钢顶管施工关键技术研究与应用超大口径钢顶管施工关键技术研究与应用匡志文上海上咨建设工程咨询有限公司上海 200003摘要：以上海市黄浦江上游水源地连通管工程中的超大口径钢顶管施工为例，阐述了超大口径钢顶管施工的机械设备和一般流程。
重点介绍了管节焊接、减阻泥浆应用、中继间接力顶进、轴线测量与纠偏等关键技术，为类似工程施工积累了经验。
关键词：超大口径钢顶管；减阻泥浆；中继间；轴线纠偏；关键技术Research and Application of Key Technology of Super Large Diameter Steel Pipe Jacking ConstructionKUANG ZhiwenShanghai Sicc Constrution Engineering Consulting Co., Ltd., Shanghai 200003, China中图分类号：TU990.3文献标志码：A文章编号：1004-1001(2018)01-0109-03DOI：10.14144/ki.jzsg.2018.01.0381 工程概况上海黄浦江上游水源地连通管工程C3标段共有8座顶管井及9个顶进区间，采用DN4 000 mm钢管。
本工程场地地形稍有起伏，地面标高为＋2.18～＋4.34 m。
顶进施工断面所经过的土层主要有粉质黏土、淤泥质粉质黏土、砂质粉土、黏土、砂质粉土、粉质黏土等。
顶管施工将先后穿越泖口河、南大港、环桥港、东塘港、青松港、中心河等河道及水闸。
本工程场地内，局部区域有承压水。
2 顶进施工的机械设备结合本标段顶管所穿越的土层条件和沿线建（构）筑物的情况，我们选用了先进的大刀盘土压平衡式工具管。
本工程的主顶装置由8只2 000 kN双冲程等推力油缸组成，行程3 500 mm，总推力16 000 kN。
8只双冲程油缸组装在油缸架内。
主顶装置的液压动力站有2台大流量斜轴式轴向柱塞泵，采用大通径的电磁阀和系统管路，可以减小系统阻尼。
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万方数据
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得到西３６００ｍｍ顶管中继间的布置：中继间共需布置９道，０。
中继间位于掘进机后４．４ｍ处，ｌ。
中继间位于０。
中继间后１３．２ｍ，２。
中继间位于１８中继间后８２．４ｍ，３４～５４中继间间隔２１０ｍ一道，主顶推距间隔２５０ｍ一道。
根据顶力情况，最后４８０ｍ无需中继间。
２．２管道稳定分析与中继间优化布置
２．２．１顶力对管道的影响
根据计算顶力引起的管道最大应力为１２３ＭＰａ，集中在管道的侧壁、底部以及顶部，最小应力为１５．７ＭＰａ。
顶力引起的管道顶进方向，最大位移分布在管道的中部，两端发生的位移相对较小，管顶下降，管底隆起。
２．２．２中继间的布置分析
通过建立相应的数值模型，进行数值计算，得出相应的计算结果，结果充分表明本工程选择的中继间布置是合理的。
２．２．３中继间的最优开启数量的分析
为了确定中继间的最优开启个数，需要确定钢顶管正面阻力的大小。
在中继间顶力的计算中，已经求出迎面阻力为３３００～５２００ｋＮ，以此可计算出由于正面阻力引起的钢顶管正面应力在８．５～１４．２ＭＰａ之间。
根据数值计算结果，以及结合钢顶管正面阻力引起钢顶管管道正面的应力分布，可以准确控制中继间的启闭时间及状态。
２．２．４最大顶力的研究
根据力学模型以及工况，建立相应的数值模型，并进行数值计算，得出相应的计算结果。
顶力由１２０００ｋＮ逐渐增大，直至管道整体或管道局部失稳破坏，得出最大顶力。
研究结果表明，顶力达Ｎ２００００ｋＮ后，顶力与最大轴向变形成直线关系１６ｌ。
结合设计规范和数值计算结果，可以看出顶力在２００００ｋＮ以内，管道未发生屈服，是稳定的，因而可以确定钢顶管管道的最大顶力为２００００ｋＮ。
２‘２．５偏心顶力作用下管道应力状态分析
通过对不同偏角下最长管段的应力分布和变形情况的ｘ，１ＥＬ，可以看出，当管道发生０．３。
的偏转时，管道的最大应力由３０．９ＭＰａ增大到１１５．３ＭＰａ，约３．７倍，轴向最大变形从５６ｍｍ增大到１６０ｍｍ，约２．９倍，沿着顶进方向管道应力状态变化趋势发生了显著的变化，无偏转时，管段应力随着顶进距离的增加而减小，而发生偏转时，管道应力随着顶进距离的增大而增大，管尾有波动现象。
由此可见，偏转对管道的应力状态和变形影响较大．在实际施工中，要避免管道在钢顶管顶进过程中发生偏转”’。
２．３泥浆减阻系统设计与摩阻力控制技术
通过模拟顶管顶进施工和注浆减阻的整管摩阻试验系统、结构材料与土体泥浆的直剪试验装置，对混凝土管、玻璃钢夹沙管、钢管等不同管材与土体的摩擦特性进行了系统的试型８１。
１）针对西３６００ｍｍ、顶管坡度上行０．２３％、工作井总设计顶力１２０００ｋＮ的特点，在注浆孔的布置上设计了几种方案，根据顶管工程单次顶进长度及顶管直径进行比选：（１）方案一：全断面６点均分布置，设６孑Ｌ；
（２）方案二：上半圆４点均分布置，设４孑Ｌ；
（３）方案三：靠近顶管头部５道采用Ａ型泥浆孔布置（全断面４孔），第６道及后面采用Ｂ型泥浆孔布置形式（上半断面４：ｆＬ），如图ｌ所示。
图１设计方案三示意
经过３种设计方案比选，本工程选用方案三。
２）润滑泥浆压浆情况如表１所示。
表１顶进距离、压浆量、压浆时间关系
压浆时
顶进距离，ｍ压浆量／ｍ３备注
间／ｈ
具体压浆时间、压浆量根据实际情况作０～５００Ｏ～２０１～２实时微调，特殊地段特别是穿越重要管
线、建筑物等应根据监测进行补浆。
５∞～１∞Ｏ２０～３０２～３同上
１０００～１５００３０～４０３～４分段、分组开始补浆
机头距接收井２００ｍ起．注浆量逐步减１５００～１９６０２０～３０３～４少，至１００ｍ处减半．最后３０ｍ距洞１：３
较近，基本不考虑压浆。
２根顶管成功进洞，起始顶力控制在１００００～１２０００ｋＮ，表明顶管润滑泥浆有效降低了顶管摩阻力，保证了顶管顺利进行。
顶力情况如表２所示。
表２顶进距离与顶力统计结果
２。
起始顶力／
顶进距离／ｍ１’起始顶力／ｋＮ１。
正常顶Ｊ＿］／ｋＮ２。
正常顶力／ｋＮ
ｋＮ
０～５０００～７５００Ｏ～６５０００～７５００Ｏ～６５００
５００～１０００７５００～９５００６５００～８０００７５００～９５００６５００～７５００１０００～９５００～８０００～９５００～７５００～
１５００１１０００９５００１２０００１００００
２＋管因让３标先行１５００～１１０００—９５００～进洞，顶进速度１９６０１２０００１００００根据业主安排减
慢，开启中继间
２０１５．５＿ＢｕｉｌｄｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉ。
ｎ田
万方数据
万方数据
万方数据
大口径钢顶管超长距离施工关键技术
作者：秦雨春， QIN Yuchun
作者单位：上海市政建设有限公司 上海 200438
刊名：
建筑施工
英文刊名：Building Construction
年，卷(期)：2015(5)
引用本文格式：秦雨春.QIN Yuchun大口径钢顶管超长距离施工关键技术[期刊论文]-建筑施工 2015(5)。