曲线顶管技术综述
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法(2)
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法一、前言长距离曲线顶管是一种先进的施工工法，用于在地下施工长距离的曲线管道。
本文将详细介绍长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法，包括工法特点、适应范围、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、工法特点长距离曲线顶管工法具有以下特点：1. 无需开挖：通过地表下顶管机的推进力进行施工，无需进行大规模的开挖工作，减少对地表的干扰。
2. 精度高：通过测量设备和纠偏控制技术，可以保证施工的弯曲半径和管道坡度的精度。
3. 效率高：施工速度快，可以在短时间内完成数百甚至上千米的管道铺设。
4. 适应性强：适用于各种地质条件和管道类型，包括自来水、燃气、石油、污水等。
三、适应范围长距离曲线顶管工法适用于以下场景：1.长距离管道：适用于数百米以上的管道铺设，特别是在需要穿越河流、山区、城市以及障碍物密集的地区。
2. 曲线铺设：适用于需要铺设弯曲管道的场景，如高速公路、铁路、隧道等。
四、工艺原理长距离曲线顶管工法的工艺原理是通过施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施实现的。
首先，需要进行精确的测量，确定管道的弯曲半径和坡度。
然后，在施工过程中采用纠偏控制技术，调整顶管机的推进力和方向，确保管道按照设计要求进行铺设。
五、施工工艺长距离曲线顶管工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 测量和设计：根据实际情况进行测量，并根据设计要求确定管道的曲线半径和坡度。
2. 准备工作：包括准备机具设备、材料和施工人员，并制定详细的施工计划。
3. 开始施工：首先在管道起点进行开挖，然后将顶管机推入地下并开始推进。
4. 管道铺设：通过调整顶管机的推进力和方向，按照设计要求进行管道的铺设，同时进行纠偏控制。
5. 完成施工：当管道铺设到终点后，需要进行检查和测试，确保管道的弯曲半径和坡度符合设计要求。
六、劳动组织长距离曲线顶管工法的劳动组织需要精心安排，包括施工人员的分工和协调、工时的安排等。
曲线顶管施工在市政给排水工程中的应用解析
曲线顶管施工在市政给排水工程中的应用解析摘要：近年来，随着我国政府治理模式的转变，逐渐加大了对市政工程的重视程度与建设力度，各类市政工程的施工质量与施工效率都有显著提升。
但是在市政给排水工程施工阶段中，却时常面临受到各类建筑物与障碍物限制阻挡、无法有序开展施工作业的问题。
因此在市政给排水工程施工阶段中，需要开展曲线顶管施工作业。
而本文也对市政给排水工程中曲线顶管技术的施工流程与技术应用要点开展深入分析。
关键词：曲线顶管施工；市政给排水工程；应用要点解析在我国市政给排水工程领域中，对于曲线顶管施工作业与相应施工技术的应用经验较少，相较于西方发达国家而言尚存在诸多问题与不足，例如部分施工人员与管理人员对于曲线相关施工流程缺乏深入了解有正确认识，以及各类施工问题的频繁出现，并以此为诱因降低了整体工程的施工质量。
因此对市政给排水工程施工质量的优化提升，则需要对曲线相关施工在市政给排水工程中的应用流程与施工要点开展深入解析与阐述，从而在保障工程施工效率的同时也做到保证施工质量。
一、曲线顶管施工概述（一）曲线顶管施工技术的主要适用范围在当前我国绝大部分城市发展、运行过程中，由于市场经济总体结构的转型，大量农业人口转变为非农业人口，城市人口总量激增。
而我国部分城市在早期发展、规划阶段中并没有充分考虑到容纳过于庞大的人群，所构建的市政给排水系统的运行效率低于实际需求，因此需要重新开展市政给排水工程。
但是在市政给排水工程施工阶段中，绝大部分施工区域的地表上都错落分布诸多建筑构造物以及障碍物，施工人员很难在常规施工模式下开展施工作业。
而曲线顶管法便主要被应用于这一类施工情况中，在穿越建筑构造物、障碍物时所采用的一种暗挖式施工方法。
（二）曲线顶管施工特点首先，曲线顶管法无需施工人员开展明挖土方施工作业，避免了在市政给排水工程施工阶段中，对施工区域内所分布各类建筑构造物造成破坏。
而值得注意的是，在开展市政给排水工程曲线顶管施工作业时，施工人员可以借助相关施工机械设备在地表深层开展管道铺设作业，这也避免了在工程施工阶段中对施工区内土壤中所铺设各类电气管道造成的破坏影响系数。
岩石地层曲线顶管施工工法(2)
岩石地层曲线顶管施工工法岩石地层曲线顶管施工工法一、前言岩石地层曲线顶管施工工法是一种在地下岩石地层进行城市地下管道施工的工法。
随着城市发展和人们对地下空间的需求增加，曲线顶管工法因其适应岩石地层的特点，成为一种受欢迎的地下管道施工工法。
二、工法特点1. 适应岩石地层：岩石地层曲线顶管工法是针对岩石地层设计的，在处理各种地质条件下具有较强的适应能力。
2. 减少地面开挖量：与传统的开挖工法相比，曲线顶管工法无须大面积地面开挖，减少对地表的破坏，更加环保。
3. 适用于大跨度施工：曲线顶管工法适用于长距离的管道铺设，能够满足城市地下空间的需要，提高地下空间的有效利用率。
三、适应范围岩石地层曲线顶管工法适用于各种岩石地质条件下的城市地下管道施工，包括水、电、燃气、通信等管道的铺设。
四、工艺原理岩石地层曲线顶管工法基于以下原理：1.预制管道：首先，在地面上制作出预制管道，并通过推土机将其滑入地下岩石中。
2. 岩石地质勘察：在施工前进行地质勘察，获取地层的信息以确定施工的具体方案。
3. TBM 推进技术：曲线顶管工法中使用隧道掘进机（TBM）进行管道推进，实现地下曲线铺设。
4. 支护措施：与管道推进同时进行岩体支护，确保施工过程中的稳定性。
五、施工工艺 1. 预制管道制作：地面上制作出预制管道，并根据实际工程需要进行调整和连接。
2. 推土机施工：使用推土机将预制管道滑入地下岩石中，直至到达设定的起点位置。
3. TBM推进：启动隧道掘进机并控制其推进速度，根据设计要求推进管道，并实时监测和调整施工参数。
4. 支护措施施工：与管道推进同时进行岩体支护工作，如喷射混凝土、岩锚等。
5. 推进至终点：直至推进到设定的终点位置，完成曲线地下管道铺设。
六、劳动组织在岩石地层曲线顶管工法中，施工需要合理组织工人进行预制管道制作、推土机操作、TBM机操作、支护工作等，保证施工的顺利进行。
七、机具设备岩石地层曲线顶管施工工法需要的机具设备包括推土机、隧道掘进机（TBM）、岩锚设备、喷射混凝土设备等。
短距离浅覆土曲线顶管施工技术研究
短距离浅覆土曲线顶管施工技术研究摘要：随着环保问题的日益凸显，在上海地区解决初期雨水面源污染问题的项目逐步增多，通过已停运污水厂进行功能转换解决面源污染、提高排江水质等问题，而调蓄工程雨水厂外连通管线部分在上海市区工程通过非开挖技术实现，本文结合工程实际，研究在平均覆土深度4.55m的情况，进行短距离曲线顶管施工，曲线段长50m，曲率半径R=700m，同时本工程顶管管道内径3m，外径3.55m顶管直径较大，通过选择合理的顶管工艺和施工过程控制，确保施工过程精度，将管道轴线精度偏差降至最低，周围河道护岸、围墙及构筑物沉降控制到最小，确保周边构环境安全。
关键词：浅覆土短距离曲线顶管沉降变形0 引言顶管法施工自建国初期开始应用于国内各类工程，顶管管径从不到1m至今最大已达到4m，顶进线路也由直线发展成曲线顶管，同时常用顶管法施工平衡理论也有气压平衡、泥水平衡和土压平衡三种。
1 概述长桥初雨调蓄项目位于徐汇区长桥污水处理厂内，该项目进水管线部分因场地狭小且位于市区路段，埋深不足5m，设计采用顶管法施工，DN3000钢筋混凝土管，为此新建3座顶管井。
因场地因素，无法一次性顶进，自中间2#工作井分别向两端接收井进行顶进。
其中2#-3#井中心长度110m，覆土厚度平均约4.55m，顶进时避让厂内已建顶管工作井钻孔灌注桩，穿越顶管井的双排高压旋喷桩止水帷幕（见图1），顶进轴线含50m曲线段，曲率半径取值R=700m。
图1 顶管周围环境平面示意图顶管施工周围包括已建生反池，最近处3.65m，埋深3m，搅拌桩加固地基；东侧为三友河，距河道护岸最近距离为7.7m，距河道控制线仅1.7m（陆域控制线6m宽），河道护岸采用7m长双排钢筋混凝土预制桩上加400mm厚钢筋混凝土压顶和1.35m高浆砌块石构成，边缘有厂内砖砌围墙，基础为砖基础（见图2），顶管施工对周围地表建构筑物、管线、河道等保护要求高。
图2 顶管与河道、围墙相对位置关系图2 顶管施工控制措施1、顶管机选择考虑顶管施工直径较大，管外径3550mm，顶管机外尺寸3580mm，标准节长2.5m，在2#-3#顶进过程中50m曲线段纠偏难度大，顶进施工过程中需控制土体扰动，本工程顶管主要穿越③层淤泥质粉质粘土和④层淤泥质粘土，施工易受扰动，综合上述因素在顶管机选择过程中选择大刀盘土压平衡顶管掘进机。
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法
长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法一、前言长距离曲线顶管是一种用于水利、交通等工程中的重要施工工法，它可以解决复杂地质条件下的隧道施工难题。
本文将详细介绍长距离曲线顶管的测量及纠偏控制施工工法。
二、工法特点长距离曲线顶管工法具有以下几个特点：1. 可在曲线区段内快速准确地完成顶管铺设。
2. 提供了可靠的测量和控制手段，确保顶管的精确定位和纠偏控制。
3. 可应对复杂地质条件下的曲线施工，提高施工效率和质量。
4. 适应范围广，可以用于各种类型的地质条件和管道工程。
三、适应范围长距离曲线顶管适用于：1. 土质、砂质、岩质、软岩等不同地质条件下的顶管施工。
2. 水利、交通、城市管道等各个领域的管道工程。
3. 对精确定位和纠偏控制要求较高的工程。
四、工艺原理长距离曲线顶管的工艺原理是基于施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
其理论依据和实际应用如下：1. 施工工法：通过分段掘进、铺管等工序，实现对长距离曲线顶管的施工。
2. 技术措施：采用测量仪器和控制系统对顶管位置和纠偏进行实时监测和调整，确保顶管按照设计位置和轨迹进行铺设。
五、施工工艺长距离曲线顶管的施工工艺包括以下几个阶段：1. 前期准备：确定顶管线路，制定施工方案和施工计划。
2. 测量与标定：利用测量仪器对顶管线路进行测量和标定，确保施工的准确性。
3. 地面掘进：通过掘进机械对地面进行开挖，为顶管的铺设提供空间。
4. 铺设顶管：采用顶管推进机将顶管逐段铺设至设计位置，同时进行测量和纠偏控制。
5. 掘进拼装：对于长距离曲线顶管，可能需要进行多次拼装和掘进，确保整个线路的顺利铺设。
6. 完工验收：对顶管的位置、纠偏控制和施工质量进行验收和评估。
六、劳动组织长距离曲线顶管施工需要组织的劳动力包括：1. 管理人员：负责施工计划、进度管理和质量控制。
2. 技术人员：负责测量、标定以及纠偏控制等工作。
3. 施工人员：包括掘进机械操作员、顶管推进机械操作员等。
高水压大坡度长距离曲线顶管关键技术
TECHNOLOGY APPLICATION | 後术应用摘要：以富春江顶管穿越工程为背景，详细介绍了顶管工程在复杂地质条件下，通过改良优化“F”型插口、合理布置中继 间、优化配置顶管的刀盘刀具等各项技木和措施，工程顶管竖向线路为“V”字坡，与常规的水平线路线路方案相比，在两端 斜坡段分别提升了 22m、29m的高差，大幅度减小了竖井的开挖风险和工程投资，缩短了工程进度，克服了施工堆题，经济效 益显著。
关键词：顶管法：曲线顶管：“F”型插口I高水压大坡度长距离曲线顶管关键技术■文/朱敏陈飞1. 工程概况本项目为杭州市某天然气高压管道土建工程，拟穿越的 管线为DN600天然气高压管线一根。
穿越段位于富春江上游，顶入点为农田，距离堤防约170.0m,周边距离房屋16.0m,大桥22.0m;顶出点为空地，距离堤防55.0m,周边距离房屋 17.5m，大桥28.0m。
周边环境对地表变形控制的要求相对较高。
隧道穿越方式采用顶管法，隧道水平长度为646m,实际 长度为649m,内径为2400mm,标准段结构厚度为230mm，纵向结构长度为2.5m。
隧道平面线型为直线，竖向线型为两 端直线、中间复曲线的组合线路，始发段斜坡直线段角度为 6° ,接收端斜坡直线段角度为8°，复曲线段曲率半径分别 为4300m、1200m。
隧道覆土埋深为5~25m,最大水头42m。
整个工程区地貌上属富春江冲积平原地貌单元，沿线穿、跨越富春江及多条道路。
地势整体上较为宽缓，微地貌具一 定起伏，场区地面标高约9~12m,富春江江底高程l~-8m。
本工程区域内地层主要为填土、淤泥质填土、耕植土、黏质粉土、粉质黏土、含砾粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉 细砂、中粗砂、砾砂、粉质黏土、圆砾、全风化砂岩、强风 化砂岩、中风化砂岩，各地层主要为第四系地层。
2. 关键技术研究与应用2.1设计措施2. 1.1高水压顶管止水措施目前国内顶管多用于市政工程，承压水头多在l〇m以内 且断面较小，本工程最大水头达42m,开挖断面直径近3m,在保证设备性能优良的前提下，通过改良优化“F”型插口设 计，实现双道止水设置，提高了顶管管节接口防水性能。
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理
浅谈长距离大管径曲线顶管施工管理1. 引言1.1 背景介绍长距离大管径曲线顶管施工是一项复杂而重要的工程，随着城市化进程的加快和基础设施建设的不断扩大，对于长距离大管径曲线顶管施工的需求也在逐渐增加。
传统的地下管道施工已经不能满足城市化发展的需求，长距离大管径曲线顶管施工因其独特的优势逐渐受到重视。
长距离大管径曲线顶管施工管理涉及到设计、施工、质量控制、进度监控、安全环保等多个方面，管理的好坏直接影响到工程的质量和进度。
加强长距离大管径曲线顶管施工管理，提高管理水平，能够更好地保证工程的顺利进行，达到预期效果。
随着科技的不断进步和管理经验的丰富积累，长距离大管径曲线顶管施工管理也在不断完善和改进，希望通过本文对设计、施工管理要点、管道材料选择与质量控制、施工进度与质量监控、安全环保管理、人力资源管理等方面的探讨，能够为相关从业者提供一定的借鉴和参考，推动长距离大管径曲线顶管施工管理水平的不断提高。
1.2 问题意义长距离大管径曲线顶管施工管理是现代工程建设中一个重要的领域，其施工过程中涉及到众多复杂的技术问题和管理挑战。
这个问题的意义主要体现在以下几个方面：长距离大管径曲线顶管施工在工程建设中扮演着至关重要的角色。
这种项目通常需要在地下铺设大批数量的管道，如排水管道、供水管道等，因此其施工质量直接关系到后续的使用效果和工程安全。
针对这一问题，施工管理必须做到精准规划和有效控制，以确保工程顺利进行。
随着现代城市建设的不断发展，对于管道的需求也越来越大。
长距离大管径曲线顶管施工管理问题的存在，直接制约了工程的进度和质量，同时也增加了施工单位和管理者的管理难度。
必须加强对这一问题的研究和探讨，找出解决方案。
长距离大管径曲线顶管施工过程中还存在着诸如安全环保管理、人力资源管理等方面的挑战。
解决这些问题不仅关乎工程的顺利进行，更关乎施工人员的生命安全和环境保护。
对长距离大管径曲线顶管施工管理问题的研究迫在眉睫，有着重要的意义和价值。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下施工中应用广泛的工法。
它通过采用先进的技术措施和设备，能够实现在长距离、复杂曲线及大口径的地下管道施工中保持水平的平衡施工。
本文将对这种工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行介绍。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下几个特点：1. 适应性广：可以适用于长距离和复杂曲线的地下管道施工，无论是直线、曲线、水平还是倾斜，均可实现平衡施工。
2. 环保节能：采用泥水平衡式顶管施工，不需要开挖大量土方，减少了对环境的破坏，同时降低了能耗和排放的污染物。
3. 施工效率高：由于采用泥水平衡施工，可以在不中断地面交通的情况下进行施工，大大提高了施工效率。
4. 施工质量好：该工法采用先进的设备和技术，能够保证施工过程的质量稳定，确保地下管道的精确布置和质量要求。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围：1. 城市地下综合管廊的建设和改造。
2. 市政工程中的给水管道、排水管道和燃气管道等的铺设。
3. 铁路、公路和隧道工程中的通风管道、排放管道和电缆管道等的施工。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过压力平衡法和泥浆支撑法来实现施工过程的水平均衡和管道的精确布置。
1. 压力平衡法：通过调整泥浆压力来平衡管道周围的土层压力，使管道处于一个平衡的状态，防止管道变形和冒浮。
2. 泥浆支撑法：在顶管施工过程中，通过向管道周围注入特制的泥浆，形成一个稳定的泥浆圈，起到支撑管道和土体的作用，防止管道塌方和土层移动。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工工艺分为以下几个阶段：1. 地面准备工作：包括定位和标志顶管轴线、进行地面设施排查和临时交通组织等准备工作。
2. 顶管出洞：通过驱动机械将顶管从起点推进到目标点，保持管道的水平均衡。
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曲线顶管技术综述1 曲线顶管技术概述在顶管的设计与施工过程中,由于地质条件的差异性、地面建筑物的环境保护要求以及原有地下构筑物的拥挤等原因,往往迫使工程的路线定为曲线。
在此情况下,采用顶管或盾构机械设施使管节的中心线按照设计的弧线前进的施工技术,即称为曲线顶管技术。
曲顶技术在日本和欧美国家早已开始使用,并有了一些成功经验。
日本的曲顶技术开始于1965 年熊本市直径1 200 mm 下水管道的施工,随后又得到不断研究和发展,到20 世纪80 年代,应用已较广泛,代表了该领域当今世界的最先进水平。
从国内外曲顶技术的发展现状来看,目前曲顶的管径以中、大口径为主,曲线类型有平面的、有垂直向的,还有S 形的,基本上能按工程的要求而变换。
同时,顶进长度向长距离方向发展,比如:在上海合流污水一期工程中德国Zueberlin 公司曾将直径2 500 mm 的钢筋混凝土管曲线一次顶进约1 500 m。
2分类1.1 顶管施工的分类常见的顶管施工的分类是以顶进管前工具管或顶管掘进机的作业形式来分为手掘式顶管、挤压式顶管、半机械式或机械式顶管。
1.2 顶管施工技术分类目前，在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
1）气压平衡顶管施工就是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水，从而保持挖掘面稳定的一种顶管施工方法。
2）泥水平衡顶管施工就是采用泥水平衡顶管机进行施工，并利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺。
3）土压平衡顶管工法是利用土压平衡式顶管掘进机进行地下钢筋混凝土管道或其他管道的顶进施工工艺。
3顶管类型顶管用管材按照材料可分为:钢筋硅管、钢管、铸铁管和其它塑料管、复合管等等。
1)钢筋混凝土管:目前，由于钢筋混凝土管有耐腐蚀性、经济等特点，成为长距离曲线顶管的首选管材。
钢筋混凝土管按它的生产工艺可分为离心管、立式震捣管和悬馄管三大类。
在钢筋混凝土管中，还有采用玻璃纤维进行加强的管道和用钢板进行加强的管道如钢筒混凝土管。
2）钢管:钢管作为顶管材料是仅次于钢筋混凝土之后的使用较为普遍的管材。
顶管用钢管可分为大口径与小口径两类，在大口径中用的钢管多采用一定厚度的钢板，先卷成圆筒，然后再焊接成形，最后再做圆。
在以上冷作加工过程完了之后，还需根据不同的要求涂上防腐材料。
顶管所用钢管的壁厚与其埋设深度以及推进长度有关。
如果埋设浅些，管子的壁厚可以取得薄一点。
如果埋设得比较深，管道所受到的土压力等比较大，容易产生变形，钢管的壁厚应取得厚一些，以确保钢管有足够的刚度。
壁厚的确定可采用下述公式t=αD+t’t--一钢管的壁厚(mm);α--一经验系数，0.01一0.02之间;D--一钢管的内径(mm);t’--一腐蚀余量(mm);α是经验系数，这与管道埋深和管径有一定关系，当管径很小时，α则以钢管能承受的顶推力控制。
钢管由于是焊接而成，不适合曲线顶管，同时受到壁厚控制，在长距离中易失稳，也不宜采用。
另外钢管的外防腐在顶管过程中造成一定麻烦。
最后是昂贵的费用制约了钢管在工程中的大量使用。
3)铸铁管塑料管顶管历史上最早的记录使用的管材就是铸铁管。
在一般情况下，其管口形式不适合用作顶管。
当有特殊要求时可在铸铁管外包裹上一层混凝土可用作顶管。
塑料管直接用作顶管的比较少，即使有也仅仅是用一种硬塑料的PVC管，其管径比较小，而且推进距离也比较短，接头则采用塑料焊枪进行热焊。
现在，大多数塑料管是套在钢管内，有的与钢管形成双重复合管，有的则把钢管拔出来再在其空隙的周边注上混凝土，使其变成塑料管外包裹着一层混凝土的复合管。
目前也有一种玻璃纤维加强热固塑料管(HOBAS)管，它是热固性树脂包裹的复合结构管材。
在沈阳崇山路污水截流干管工程中用过D2100和D1500玻璃钢夹砂管顶管。
这些管道大多有特殊要求，是普通钢管和混凝土管无法替代的。
4曲率半径管道的弯曲半径的大小与土质、管径、顶力有关。
土体承载力高,弯曲半径可以小一点;反之,承载力低,弯曲半径要大一点。
管道口径大,弯曲半径要大一点;反之,管道口径小,弯曲半径可以小一点。
管段较长,弯曲半径要大一点;反之,管段较短,弯曲半径可以小一点。
施工顶力较大,弯曲半径要大一点;反之,顶力较小,弯曲半径可以小一点。
1）混凝土管最小弯曲半径分析最小弯曲半径时忽略土体承载力和施工顶力影响,仅就管道口径大小、管段长度、木垫片的厚度三者与最小弯曲半径的关系进行分析。
曲线顶管的轴线,从宏观上看是曲线,实际上是折线,是多边形的一部份,多边形的边就是管段长度。
从图1可知多边形的边、角、半径有如下关系:α=l/R式中α—中心角(弧度);l—边长;R—多边形外切圆半径。
曲线顶管中把管段的长度看成是多边形的边,管段对应的中心角就是多边形的中心角,管轴线就是多边形的外切圆。
假设管道内径为d,壁厚为t,管段长度为l,木垫片厚度为b,并假设管道壁厚是内径的1/10,木垫片允许最大压缩率是50%。
即t=d/10S=b∙50%从图1可知,管段间的转角与管段对应的中心角相等。
则曲线的最小弯曲半径可按下式计算:Rmin=l(d+2t)/（b-s）或Rmin=12ld/5b式中Rmin—最小弯曲半径(m);l—管段的长度(m);d—管道内径(m);t—管道壁厚(m);b—木垫片厚度(m);s—木垫片最小压缩高度(m)。
由上式确定的不同管径混凝土管的最小弯曲半径见表1。
弯曲半径太小,会使管段上应力过于集中,使管道混凝土裂缝。
这是要力求避免的。
2）钢管顶管的最小弯曲半径无中继环的钢管不能用于曲线顶管。
钢管曲线顶管的最小弯曲半径的大小主要取决于中继环布置的间距和中继环的允许转角。
目前钢管顶管沿用的老式中继环允许转角很小,因此不宜用于曲线顶管。
组合密封中继环研究成功后,允许中继环有较大的转角,因此可用于曲线顶管。
已知中继环的允许转角和间距,钢管管道的最小弯曲半径可按下式计算:Rmin≥L/2sin(kα/2)最小弯曲半径参考值单位:m表1公称管径(mm) 木垫片厚0.03 木垫片厚0.02管段长2.0 管段长2.5 管段长2.0 管段长2.5800 128 160 192 240 1000 160 200 240 300 1200 190 260 288 360 1400 224 280 336 420 1600 256 320 384 480 1800 288 360 432 540说明:1.假定土体有足够的承载力。
2.假定顶力在允许范围内。
3.表中未考虑施工偏差对弯曲半径的影响。
式中Rmin—最小弯曲半径(m);α—中继环的允许转角,取α=1°;k—系数,k=0.5;L—中继环间距(m)。
如果中继环间距L=60m,则弯曲半径Rmin≥6875m。
5顶力计算公式1)顶力的组成:为了推动管道在土内顺利前进，千斤顶的顶力值P需要克服下列几种作用于管道上的外力，统称为顶进阻力，包括正面阻力P;和摩擦阻力F。
管道顶进过程中，如土质均匀，则摩擦系数是一常数，此时作用于管节上的外力如图3一1所示:2曲线顶管施工顶进力的计算1）直线顶进时的顶进力计算在计算初始顶进力和单位管道长度上所受的摩阻力时,仍然采用直线顶进时的顶进力计算公式F = F0 + f L (1)式中: F 为顶进力,kN ;F0 为初始顶进力(迎面阻力) ,kN ;F0 = ( Pw + Pe)π{B²c / 4}式中: Pw 为掘进机舱内的压力,等于地下水压力加上20.0 kN/ m² ; Pe 为切削土的摩擦力。
Pe = 10.0 ×a ×N ;式中: a = 01.5 (岩石除外) , N 为标准贯入指数。
当N 值> 50 时,取N 值= 50 ;当N 值= 0 时,取N 值= 1 。
f 为单位长度管道上的摩阻力,kN/ m;f =(1/8 ·α·Bc∧0.5 ·N∧0.125·g·S )+ 0.1 W式中: g 为重力加速度,取g = 9.8 m/ s² ;α为考虑砾石含量的摩阻力系数,α= 0.6 + R g/ 100 ;R g 为砾石体积分数, %;B c 为顶进管道外径,m;S 为顶进管道的外周长, S =π·B c ,m;W 为单位长度管道的重量,kN/ m;L 为顶进长度,m。
2）曲线顶进时的顶进力计算[2 ]曲线顶进时,应分别计算其直线段和曲线段的顶进力,然后累加即得总的顶进力。
直线段的顶进力仍然按照上述公式来计算,而曲线段的顶进力则可按照下式进行计算[6O8 ] :F n = K n F0 + F′( K∧( n + 1) - K)/(K - 1 ) (2)式中: F n 为顶进力,kN ;K 为曲线顶管的摩擦系数;K = 1/ (cos α- k·sin α)其中:α为每一根管节所对应的圆心角, k 为管道和土层之间的摩擦系数, k = tan φ/ 2 ;n 为曲线段顶进施工所采用的管节数量;F0 为开始曲线段顶进时的初始推力,kN ;F′为作用于单根管节上的摩阻力,kN。
在曲线段的顶进力计算完毕后,如要接着计算随后的直线段顶进力,可按下式进行计算F m = F n + f L (3)式中: F m 为曲线段后的直线段顶进力,kN ;L 为直线段的顶进长度,m。
6顶管的测量与控制1)平面控制网的建立工作井、接受井施工结束后，按工作井穿墙孔与接受井收孔的实际坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。
在工作井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。
另外，用高精度水准仪将甲方所提供水准点引进工作井、接受井内，并在沉降区外设置水准后视点，以便校核井内水准点。
测量采用T2经纬仪将顶管轴线放入工作井内，井内安放仪器的测量点设置在预先设置的预埋铁件上。
穿墙孔的后视标记与仪器测点之间所造成的顶管后视线与顶管实际轴线的偏差应在0.2mm之内。
所引入井内的水准后视点的偏差小于0.5mm。
2)管道轴向测量1、直线段顶进①初期顶进应均匀出土控制好初始偏差，并及时调整后座千斤顶合力中心来控制初始偏差。
确保工具头初始状态稳定和轴线顺直。
通过前期顶进，结合地面沉降观测，调整好螺栓旋出土机出土速度，选择最佳掘进参数，确保地面沉降量控制在+10mm和—30mm之间。
②直线段施工管道轴向测量采用高精密激光经纬仪进行测量，测量平台设在顶管后座处。
测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。
2、曲线段顶进①当顶管机头进入曲线段始曲点时，应进行曲线纠偏顶进。