长距离硬岩纵向曲线隧道顶管穿越
长距离顶管施工测量控制方法
长距离顶管施工测量控制方法顶管施工中的测量工作的目的主要是为了确保顶管机准确的进洞，确保每节管道中心线符合施工图纸要求，这也是顶管施工的一个关键所在。
顶管施工中的测量工作主要可以分为四个部分：地上平面、高程控制测量；地上与地下平面、高程联系测量；地下平面、高程控制测量和顶管中心线控制测量四个部分。
以下将分别详述顶管施工中各个方面的测量工作。
（1）地上平面、高程控制测量由于地面测量误差所引起的横向贯通中误差的允许值，可以用下面式子表达：m横允＝±△/ 31/2 =0.58△ （△—为总的横向贯通中误差）可知，地面控制测量误差将是总的横向中误差的0.58倍，占据一定的地位，绝不能忽视。
1）地面平面控制网的布设与施测在布设地面控制网时主要的原则有：导线的各个边长尽量相等，导线点的俯仰角不大于±32°，特别是近井点要设置为强制对中点，同时对于近井点要经常复测，对其边长相对中误差要求为±3mm以内。
对其角度相对中误差要求为±4"。
2）高程控制网的布设与施测地上高程控制测量主要是在复核建设单位提供的精密水准点之后，以建设单位给定的精密水准点为依据，根据施工的需要对施工现场进行临时水准点的加密，也可将已知高程引测到近井点上，进行精密水准联测来有效控制隧道高程贯通误差。
整个工程中的高程控制测量分三次复核，时间为：施工前、施工中期和进洞前100－50m。
（2）地上与地下平面、高程联系测量地上与地下联系测量的目的主要是将井上点的平面坐标、高程与井下点的平面坐标、高程纳入到同一个系统中，从而为井下控制测量提供可靠的依据。
1）地上与地下平面联系测量地上与地下平面联系三角形测量（俗称定向或方向传递），根据施工的具体情况，地上与地下平面联系测量主要是采用直传法和两井定向的方法。
为了确保井下控制点的准确度，将在工程中采用联系三角形对地下控制点的坐标和方位进行复核。
采用三根钢丝，以两组方位传递至井下固定起始边，固定边长度应≥200，整个顶管区间根据实际施工需要确定施测次数，一般不少于三次，三次互差不得超过8″～10″。
超长距离顶管尾段水平急曲线施工
超长距离顶管尾段水平急曲线施工摘要：随着顶管装备施工技术的不断发展，在地下隧道建设工程中，为满足不同领域的实际市场需求，超长顶管施工得到越来越广泛应用。
本文结合工程实例，就特殊条件下，超长顶管的尾端水平急曲线施工作简要阐述。
关键词：超长距离顶管; 尾端施工; 水平急曲线施工引言：超长距离顶管施工，土层穿越复杂多变，尾部纠偏，施工过程需精确控制，施工技术要求高，难度大。
超长顶管尾端水平急曲线施工的成功应用，有效锻炼了顶管施工队伍，丰富了顶管施工纠编手段，完善了顶管施工技术措施，极具参考价值，可为后续顶管工程超长距离纠偏、精确进洞提供经验借鉴。
一、工程概况案例某水厂取水工程采用顶管及水上沉管施工工艺，从江心取水至场内泵房井，场内处理后经后续管道输送供水。
东线取水钢顶管长1615m，DN1800顶管，外径1844mm，壁厚22mm。
利用17个中继环通过1459m曲线段连续13个区段的平缓坡度变化，最终将顶管轴线引向水平。
顶管走向剖面图工程顶管完成1420m时，业主通知，政府相关部门最新要求取水头与相邻取水管最小间距不得小于10m。
本顶管仅剩约200m，按照原设计方案东线顶管取水头部与西线顶管最小管中间距仅为4.2m，不符合最新政策要求。
工程需要立即重新确定取水点位置，进行方案比选：①采取埋管形式。
该方案铺设钢管位置比较精确，不必考虑曲线顶管的影响，但该工程取水管铺设点水域较深、且位于主航道。
手续复杂，施工成本较高。
②就此停止顶进取水。
取水点不符合可行性研究报告。
③通过顶管尾端水平急曲线纠偏。
该方案极大考验施工单位技术水平、施工经验。
经各方研究决定由顶管当前位置向西实施水平曲线顶管至新取水头位置，确保距离西线取水管轴线中心不小于10m。
二、施工技术难特点东线超长距离顶管在剩余约200m里程阶段需向西实施水平曲线顶管至新取水头部位置，偏移位置约6m。
即便进行大角度急曲线顶管，取水头中心距离西线取水管中心仍仅有10m，剩余204m需实施一段水平急曲线，顶管末端即取水头部位需偏离原设计顶管轴线5.775m，需进行大角度纠偏，对顶管纠偏作业提出了很高的要求。
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。
复合地层泥水平衡顶管长距离曲线顶进施工关键技术
复合地层泥水平衡顶管长距离曲线顶进施工关键技术杨俊杰(中铁二局集团有限公司城通分公司,四川成都610000)摘㊀要:作为一种非开挖地下管道铺设施工技术,顶管法施工具有综合成本低㊁施工周期短㊁环境影响小㊁安全性高等特点,已逐渐成为一种广泛应用的地下管道施工技术㊂而在长距离深埋顶管隧洞施工中,顶管机遭遇不良地质和地下不明障碍物的概率大㊁风险高,相较于盾构法施工,顶管在不良地质应对和线路精度控制方面仍相对较弱㊂本文结合漳州某生态补水工程施工现场,通过研究总结顶管关键技术措施与实践经验,为类似工程提供借鉴㊂关键词:复合地层;基岩侵限;洞内维修;脱困;长距离曲线顶管中图分类号:TB㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.07.0911㊀工程概况工程位于漳州台商投资区北部,顶管段隧洞单线长2100.695m,双线布置,采用多台Ф3840泥水平衡顶管机施工,区间地质和施工环境复杂㊂该工程最长区间隧洞单线长822m,线路平面曲率分别为2044.9m和3472.3m,上覆土层厚度13.2m ~27.8m,顶管隧洞土体为强风化辉石闪长岩和全风化辉石闪长岩,岩土体存在不均匀问题,偶含有弱风化或强风化孤石和基岩凸起㊂地下水埋深4.6m~ 9.7m,顶管位于地下水位以下,地下水活动影响顶管掘进岩土体稳定㊂第1台顶管机用于区间左线,顶管机外径3860mm,总长5400m,刀盘面板采用复合式平板,配置双刃滚刀㊁刮刀等,刀盘扭矩1850kN.m,转速0~1.93r/min,电机功率37kwˑ7台,纠偏油缸200t ˑ8台㊂第2台顶管机用于区间右线,顶管机外径3880mm,总长6000m,刀盘采用复合面板式刀盘,配置单刃边滚刀㊁正面双刃滚刀等,刀盘扭矩1247kN.m,转速0~2.27r/min,电机功率37kwˑ8台,纠偏油缸155tˑ8台㊂2㊀需要解决的问题区间右线顶进至第57节管时,顶管遇孤石,排泥量失控,致使隧洞上方覆土水土流失而形成 漏斗 状空洞,造成地面沉陷㊂顶进至第91节管时,机头前方遭遇基岩侵限,刀盘配置不具备基岩破除能力,导致停机被困㊂区间左线顶进至第146节管时,顶管机主轴承密封出现渗漏,导致停机㊂综上,有以下几个方面问题需研究解决:(1)孤石段顶推,排泥量如何有效控制㊂(2)遇基岩凸起侵限,顶管机如何脱困㊂(3)顶管设备故障,洞内拆装维修方法㊂(4)长时间停机如何避免管节抱死㊂(5)长距离曲线顶管施工关键技术㊂3㊀施工关键技术研究应用3.1㊀孤石段顶管机排泥量控制由于顶管机破碎孤石过程慢,期间需不间断排泥,极易发生泥浆超排,造成机头前方土体失稳,影响地表建(构)筑物结构安全和管线安全㊂(1)应通过加设管道流量计,记录实际排泥量,与理论排泥量对比分析㊂(2)根据操作室仪表盘显示的进水排泥管道压力值㊁泵的频率和电流值推算实际排泥量,结合流量计数据分析评估㊂(3)在排泥管出口进行渣样筛查分析,并统计砂石含量㊂(4)测定临近超排时,应立即暂停顶进和排泥,通过机头刀盘中心孔向仓内加注膨润土泥浆反压并增强浮力,稳定掌子面的同时,能有效避免石块过度沉积在仓底㊂(5)地面同步加强沉降监测,稳定后缓慢恢复顶进㊂3.2㊀基岩侵限段预处理及顶管机脱困在机头前方1m~2m位置设置竖井,井口设计尺寸以满足顶管机头整机吊出和竖井通道施工需求为主㊂围护结构根据地质情况选择混凝土灌注桩+高压旋喷桩止水+混凝土支撑㊂图1㊀新增竖井结构剖面图设计竖井完成后,吊出被困顶管机,采用暗挖预处理侵限段基岩㊂基岩采用绳锯切割+破锤处理㊂恢复顶进时,先用原工作井继续顶进,若顶力过大或无法顶进时,则将新增竖井作为始发井,重新布置始发场地,完成剩余区段的顶进㊂㊃762㊃3.3㊀顶管机洞内维修顶管机主轴密封检修采用洞内拆解方案,主轴返厂维修并更换密封圈㊂(1)刀盘与前筒体用2cm 厚的钢板满焊连接,采用斜撑将刀盘牛腿与前筒体焊接,三角钢板连接,将刀盘固定牢靠,防止主轴拆除时刀盘发生位移㊂(2)在减速箱下方用15cm ˑ20cm 的方钢搭建坚固滑道平台,上方铺设走道板,平台上方与主减速箱底部预留5mm 空隙并保证水平,以便后期安装刀盘时微调㊂(3)主轴承拆除㊂利用各吊点进行吊拆运,清理隧洞底部的障碍物,在专用拖车前方150米处用2T 卷扬机连接,将主轴运送至井口,吊装返厂维修处理㊂㊀图2㊀顶管机设备构造剖面图㊀图3㊀设备吊点布置图3.4㊀长时间停机管理对顶管机头和成型隧洞范围外壁持续加注减磨泥浆,防止地层变形挤压管节而造成侧摩阻力增大,进而造成顶力过大或无法顶进㊂3.5㊀长距离曲线顶管施工关键技术3.5.1㊀地面隆起沉陷控制选取典型断面建立顶管施工三维有限元模型分析,研究顶管施工引起的地表不均匀沉降㊂表1㊀顶管施工完成后地表沉降和顶管受力情况表图4㊀三维有限元模型位置示意图软弱地层顶管施工过程中,地表竖向沉降变形呈漏斗状分布,且顶管推进对其轴线上方的地表位移影响最大㊂(1)应合理控制施工过程中的顶推推力与顶进速度㊂(2)在上覆土层较厚且地表起伏较大的地段,顶管施工前可采取地表预加固等必要工程措施,提高软弱地层强度㊂3.5.2㊀测量精度控制曲线段无法实现激光直接导向㊂人工导线测量误差较大㊂管节持续移动,影响稳定测量控制点设置,前后测量结果偏差大,顶管机姿态调整频繁㊂(1)应通过提高测量频次,减少测量偏差,及时调整顶管机姿态,按趋势勤纠缓纠㊂(2)对控制点㊁顶管机姿态进行人工复核,遇曲率较小的曲线段和接收阶段应加密复测频率㊂3.5.3㊀顶力控制顶管机通过曲线段,随着顶进长度和曲线转角越来越大,顶进推力会越来越大㊂(1)合理控制泥浆注入压力和注入量,及时加注减磨泥浆,增加泥套减磨效果㊂优化触变泥浆配比,拌和用水采用纯净水,PH 值宜体现在9~10的弱碱性范围㊂(2)顶管机开挖直径应大于管节外径,通过扩孔减阻㊂(3)合理配置中继间数量㊂中继间应根据顶管机迎面阻力及估算摩阻力确定,可根据下式计算:Sᶄ=k(F 3-F 2)/(πDf)式中:Sᶄ=中继间的间隔距离(m);F 3=最大允许顶力(kN);F 2=顶管机的迎面阻力(kN);f =管道外壁与土的平均摩阻力(kN /m 2);D =管道外径(m);k =顶力系数㊂3.5.4㊀开仓换刀实际顶进过程中开仓换刀往往为被动开仓换刀㊂上部地层松散,稳定性差时,需采用带压开仓作业㊂(1)对沿线进行加密地质补勘,尽量摸清孤石分布情况,针对性开展主动开仓查换刀具㊂(2)开仓前,预加固地层,保证掌子面地层稳定和仓内作业安全㊂(3)在保证刀具应换尽换的前提下,应尽量缩短开仓时长㊂4㊀顶管施工现场实施效果目前两台被困顶管机正按照既定方案稳步推进㊂从已完成顶管隧洞施工参数来看,隧洞成型质量良好,轴线误差均在可控范围内,满足相关规定及验收标准要求㊂图5㊀成型隧洞实景照片参考文献[1]涂金保.市政工程中顶管施工技术研究[J ].江西建材,2016,(13):86-87.[2]朱克东.大直径顶管工程施工安全风险管理研究[D ].陕西:西安建筑科技大学,2018.[3]李楠,叶雅图,陈相宇.推盾机在复杂城区进行电力隧道施工的可行性研究[J ].市政技术,2016,34(4).[4]张劲松,赵育刚,王梦茹.低频地质雷达深层探测分析.地球物理学进展,2010,25(5):1848-1855,㊃862㊃。
探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用长距离顶管施工技术是一种新型的管线施工技术，它采用机械钻进式施工，能够在地下穿越河流、铁路、高速公路和城市建筑等各种地形障碍物，优势明显。
这种技术在市政给排水施工中的应用也越来越受到重视，下面将从技术原理、施工过程和应用效果三个方面来探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用。
一、技术原理长距离顶管施工技术是利用井口钻机对管道隧道进行钻掘和推进，同时也实现顶管与壁管片的沿程安装，随着井口钻机的推进，管道完成穿越整个地下空间的过程。
该技术的主要原理是隧道中推力受到管道的阻力，再依靠推进机构及埋藏在地下的机器人控制传动系统来完成管道推进。
同时，还通过机械、液压、气动或电机等装置来使支撑体沿隧道轴线逐步拱形伸展。
这些装置在传递荷载的同时，也在支持体系中发挥着重要的角色。
二、施工过程1. 在地面或地下设立井眼，并于井眼内设置钻机及相关配套设备。
2. 将钻机推入井眼，并进行定位和螺旋承接装置的调整。
3. 通过钻机，将钻头嵌入地下，开始开挖。
同时，机器人负责控制钻进机构来完成管道的推进。
4. 在管道穿越的过程中，不断地检测顶管的弯曲、转向和坡度，确保施工质量。
5. 在管道安装完毕后，需要对井眼进行封口处理，保证市政给排水施工的安全和排水效果。
三、应用效果1. 降低施工成本：长距离顶管施工技术能够将长距离的管道建设成一整体，减少了管道连接处的工程量，降低了施工成本。
2. 提高施工效率：采用长距离顶管施工技术，能够使管道一次性完成穿越地下空间，大大提高了施工效率。
3. 改善市容环境：传统的城市给排水管道施工方式会对城市路面和周围环境造成一定程度的影响，在长距离顶管施工技术的应用下，可以有效避免这种影响。
4. 提高工程质量：长距离顶管施工技术具有很高的控制精度，同时施工的全过程均受机器人控制，可以保证工程质量。
总之，长距离顶管施工技术在市政给排水工程中的应用，具有很高的经济效益和社会效益，可以有效提高管道施工的效率和质量。
大管径顶管在长距离曲线条件下的施工关键技术研究
大管径顶管在长距离曲线条件下的施工关键技术研究摘要：顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术，其优点在于不影响周围环境或者影响较小，土方开挖量小，施工场地小，噪音小。
顶管施工技术在地层的适应性、对地上地下环境的保护、对地上地下设施的无干扰破坏、施工安全可靠性、施工质量保证及施工经济效益等方面都具有较大的优越性，并显现出无限生命力。
顶管技术目前在城市给排水施工中运用广泛，且为适应城市发展，大口径顶管作业技术也得到了迅速发展。
本课题就顶管施工技术在地铁供电隧道施工中的施工技术进行了探析。
关键词：长距离；曲线、顶管技术控制一、前言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。
受地质条件及场地限制及出土方式等影响，顶管施工目前主要有两种方法，泥水平衡与土压平衡。
二、工程概况石家庄地铁2号线电力隧道建北110kV线路工程于8+581（石津干渠里程）处下穿南水北调配套工程石津干渠，下穿段采用顶管法施工，顶管全长227m。
顶管管材采用DN3000钢筋混凝土管，顶管机采用土压平衡式机头。
在干渠北侧、南侧分别设始发井（8#）、接收井（10#），其中8#顶管始发井位于胜利大街与石津干渠交叉口西北角，采用明挖顺筑法进行施工，10#井位于胜利大街与东柳路交叉口西南角，采用倒挂井壁法施工，距渠坡外边分别为25m、132m。
自然地面标高74.80m，与南水北调配套工程石津干渠渠底最小净距16.245m，其他地段埋深为22.26m。
三、施工特点及重难点分析（一）工程特点工作井10号井距离8号井距离235米，距离较长；管道下穿房屋及京干渠，需有一个曲线转弯，根据规范要求，转弯半径不得小于200d,故转弯半径不得小于700米；本工程管径为内径3000，外径3600，属于超大型顶管；根据设计文件及结合现场勘测，地质条件为土层且有砂层，在顶管过程中易形成流沙，开挖面泥水压力不容易保持。
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第一节概述随着城市基础设施建设的不断发展，超长距离大口径曲线钢顶管的应用越来越广泛。
这种施工方法具有施工速度快、对环境影响小、施工安全等优点。
本工法旨在提供一种安全、高效的超长距离大口径曲线钢顶管施工方法，确保施工质量和工程安全。
第二节工艺流程1. 施工准备：包括施工现场的勘查、施工图纸的审查、施工方案的编制、施工材料的采购及验收等。
2. 测量放线：根据设计图纸，进行施工现场的测量放线，确定顶管的轴线位置和标高。
3. 沟槽开挖：按照设计要求进行沟槽开挖，确保沟槽的稳定性和安全性。
4. 顶管制作：根据设计要求，在工厂内制作顶管，包括钢管的加工、焊接、防腐等。
5. 顶管运输：将制作好的顶管运输至施工现场。
6. 顶管安装：在沟槽内进行顶管的安装，包括顶管的吊装、对接、焊接等。
7. 顶管推进：采用顶管推进机进行顶管的推进，确保顶管的安全、准确、快速推进。
8. 施工监测：在施工过程中，进行施工监测，包括顶管的轴线、标高、沉降等。
9. 质量验收：在施工完成后，对超长距离大口径曲线钢顶管施工质量进行验收，确保工程质量符合设计要求。
第三节施工要点1. 测量放线：测量放线是施工的基础，要确保准确无误，为后续施工提供依据。
2. 沟槽开挖：沟槽开挖应严格按照设计要求进行，确保沟槽的稳定性和安全性。
3. 顶管制作：顶管制作应满足设计要求，确保钢管的尺寸精度和表面质量。
4. 顶管运输：顶管运输应采取有效的保护措施，防止顶管在运输过程中受损。
5. 顶管安装：顶管安装应严格按照施工方案进行，确保顶管的稳定性和垂直度。
6. 顶管推进：顶管推进应控制好速度和力度，确保顶管的安全、准确、快速推进。
7. 施工监测：施工监测应贯穿整个施工过程，及时发现问题并采取措施。
第四节质量控制措施1. 施工前的质量控制：对施工图纸进行审查，确保施工方案的可行性。
对施工材料进行验收，确保材料质量符合设计要求。
2. 施工过程的质量控制：加强施工现场的管理，确保施工过程的顺利进行。
复合地层纵向曲线顶管施工技术
复合地层纵向曲线顶管施工技术
刘广仁;常喜平;王乐
【期刊名称】《地质科技情报》
【年(卷),期】2016(35)2
【摘要】采用顶管法穿越江河一般均选择地质条件较好、水压较低的直线顶进方式施工,针对大坡度纵向曲线顶管穿江施工国内目前还没有先例。
富春江顶管隧道全长658.05m,施工水压高、坡度大、穿越地层复杂。
通过采用具有破岩能力的泥水加压平衡顶管设备、配置有特殊密封的大行程组合式中继间、润滑效果良好的自动润滑注浆系统和可进行大落差曲线隧道测量的陀螺导向系统等相关技术实现了复合地层"V"字型纵向曲线穿江顶管隧道的贯通。
该项目的顺利实施为我国在复杂条件下的顶管施工开拓了新的设计理念并积累了相关施工参数和经验。
【总页数】4页(P67-70)
【关键词】纵向曲线;复合地层;大坡度;穿江顶管
【作者】刘广仁;常喜平;王乐
【作者单位】中国石油天然气管道局第四工程分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U175
【相关文献】
1.穿越复杂地层长距离水平曲线顶管施工技术 [J], 皮青云
2.土压平衡矩形顶管机浅埋复合地层施工技术 [J], 张生林
3.上软下硬复合地层顶管施工技术研究 [J], 肖先
4.复合地层中顶管施工技术与控制措施 [J], 何志兰
5.复合地层大直径顶管施工技术及地层变形控制研究 [J], 方超刚;李亮;王泽明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
复合地层纵向曲线顶管施工技术-地质科技情报
富春江顶管隧道剖面设计图见图 １ꎮ
２ 设备介绍
设备为德国海瑞克 ＡＶＮＤ２４００ＡＨ 泥水加压平 衡顶管机ꎬ该 设 备 参 照 盾 构 理 念 设 计ꎬ 配 置 了 气 压 仓、管节止退装置、泥浆自动润滑系统、陀螺导向系 统等海瑞克最新技术ꎬ具备各种复杂地层施工的能 力ꎮ 设备性能参数见表 １ꎬ设备照片见图 ２ꎮ
第 ３５ 卷 第 ２ 期
地质科技情报
Ｖｏｌ.３５ Ｎｏ.２
２０ １ ６ 年 ３ 月
Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｍａｒ. ２０１６
复合地层纵向曲线顶管施工技术
刘广仁１ꎬ 常喜平２ꎬ 王 乐３
( 中国石油天然气管道局第四工程分公司ꎬ 河北 廊坊 ０６５０００)
表 １ 顶管设备性能参数
Ｔａｂｌｅ １ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｊａｃｋｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
项 目 单次最大顶进距离
最大破岩能力 最小施工曲率半径
最大掘进推力
顶管穿越施工方案
顶管穿越施工方案1. 引言顶管穿越施工是一种常见的城市地下管线施工方式，用于在城市道路等地方铺设新的管道而不破坏已有的地下设施。
本文档将介绍顶管穿越施工方案的基本流程和注意事项。
2. 施工流程2.1 前期准备在进行顶管穿越施工之前，需要进行详细的前期准备工作，包括但不限于以下内容： - 项目规划和调研 - 地下管线勘测和评估 - 施工方案设计和施工图纸制作 - 材料采购和供应 - 施工队伍组建和培训2.2 施工现场布置在施工现场，需要根据施工图纸和设计要求进行以下布置： - 设定施工起点和终点 - 标注地下管线位置 - 搭建施工设施和设备 - 安装安全警示标志和围栏 - 检查施工设备的工作状态和安全性2.3 实施顶管穿越顶管穿越的基本步骤如下： 1. 预先探测地下管线，确保顶管穿越的安全性和合理性。
2. 进行需要拆除或移动的地上设施的拆除和移动工作，如路面、树木等。
3. 根据施工图纸和设计要求，在地面上开挖出顶管穿越的坑道。
4. 在坑道中安装起重设备，用于吊装和安装顶管。
5. 使用起重设备将顶管逐段吊装到穿越坑道的位置。
6. 设置和调整顶管的位置和角度，保证其与已有地下管线的垂直度和水平度。
7. 完成顶管的安装后，填充坑道并进行地面的修复工作。
8. 进行必要的检测和测试，确保顶管穿越的质量和安全性。
9. 清理施工现场，恢复原有场地环境。
2.4 后期整理施工结束后，需要进行后期整理和总结工作，包括但不限于以下内容： - 清理和归还施工设备和材料 - 进行施工质量评估和验收 - 更新地下管线图纸和记录 - 撰写施工总结报告和经验教训3. 注意事项在进行顶管穿越施工时，需要注意以下事项： - 深入了解地下管线的类型、位置、规格等信息。
- 仔细选择和使用合适的施工设备和工具。
- 遵循安全操作规程，确保施工人员的人身安全和工作安全。
- 严格按照设计要求和标准进行施工和安装。
- 积极与相关部门和单位进行沟通和协调，确保施工的合法性和合规性。
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⑥ 花 岗 片 片 麻 岩 （中风 化 ）：灰 绿 色 ， 中 ，
２工 程 地 质 情 况
依 据 钻探 揭露 及地 层形 成 的地质 时代 、 成因 、 岩 性 、物 理 力 学 性 质 等 特 性 对 场 地 各 岩 土 层 特 征
从上至 下 分述 如下 ：
矿 物 成分 为石 英 长 石 云 母 组 成 ，粒 状 变 晶结 构 ， 片麻 构 造 ，节 理 裂 隙 发 育 ，岩 芯 风化 呈 柱 状 ，一
面开 挖 。
图 ２ 青 云 河 顶 管 隧 道 纵 断 面 图
顶 管 隧 道 内径 为 ２ ． ４ ｍ，采 用 国标 三级 管 标 准 生 产 ，其 中 承插 口采 用 柔 性 接 头 Ｃ型 钢 承 口混凝
土 管 ，单 道 密封 。单 根管 长 ２ ． ５ ｍ，管节 内径 ２ ． ４ １ １ ｑ ，
不连 续 ，层 厚 １ ． ９ ～４ ． ３ ｍ。
④ 花 岗片麻 岩 （ 全 风化 ）：灰 绿 色 ，全 风化 ， 矿 物成分 为石英 长石 云母组 成 ， 原 岩结 构 已破 坏 ， 节理 裂 隙较 发 育 ，岩芯风 化呈砂 土状 ，手掰 易碎 。 该层 分布 不 连续 ，层厚 ０ ． ９～１ ． ９ ｍ。 ⑤花 岗片片麻岩 （ 强 风化 ）：灰 绿 色 ，强 风
１ ． ９ｍ 。
甲店 镇 卧 龙 屯 西 ，介 于规 划 中 的海 明路 与大 沈 线
之间。 隧道 主要 穿越 ２个 鱼塘 、 １ 条河 流 、 ｌ 条铁路 、
②一 ｌ 细砂 ：灰绿 色 ，稍 密 ，石 英长 石 质 ，均 粒 结 构 ，级 配 差 ，充 填 少 量 粘 性 土 。该 层 分 布 不
第 ２期
２ ０ １ ７年 ４月
非 开挖 技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｔｒ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ， ２ ０１ ７
６ ３
长距离硬 岩纵 向曲线 隧道顶管 穿越
刘 仲超
（ 中国石 油管 道局 工程 有 限公 司 东北分公 司 ，沈 阳 １ １ ０ （ ） ３ １）
Ａ Ｖ Ｎ Ｄ ２ ４ ０ ０ Ａ Ｈ顶 管 机 刀 盘 上 配 置有 ４把 中 心
滚 刀 、９把 双 刃滚 刀 、２ Ｏ把齿 刀 、６把弧 形 刮 刀和 ６把 圆周 布置 的边 缘刮 刀 ，如 图 ３所示 。滚 刀刀具 在 刀 盘 面 上 的 分 布 形 式 为 渐 开线 分 布 ，确 保 全 断
钢筋 混凝 土 顶管 混凝 土强 度等 级 Ｃ ５ ０ ．混 凝土 抗渗
等级 Ｐ ８ 。
３ ． ２ 竖 井施 工方 案设 计
始 发 竖 井 采 用 圆 形 结 构 ， 其 中 竖 井 内 径
指通 过 合 理 配 置 刀 具 、优 化 顶 进 参 数 以降 低 刀具
壁厚 ２ ３ ０ ｍｍ，其 中管 节 配 筋 按 国标 三 级 管 标 准 。
图 ３刀盘 刀具 布 置 示 意 图
３）刀具 保护 、检 查更换 在 强 风 化 、中 风 化 花 岗 片麻 岩进 行 顶 进 施 Ｔ 中 ，长 距 离 掘 进 时 刀具 磨 损 较 为 严 重 ，应 加 强 对 顶 管 机 刀具 的 保护 和 监测 。加 强 刀具 保 护 主 要 是
摘
要 ：以 某工程青云河 穿越 实例 ，浅析长距 离全断 面硬岩 、纵 向曲线 隧道顶管技术
关 键 词 ：全 断 面硬 岩 、纵 向 曲 线 、隧道 顶 管
１ 工 程概 况
青 云 河 隧道 顶 管 穿 越 位 置 为 大 连 市 保 税 区亮
②粉 质 黏土 ：黄褐 色 ， 可塑 ， 干强度韧 性 中等 ， 稍 有 光 泽 ，无 摇 震 反 应 。 该 层 分 布 不 连 续 ，层 厚
连续 ，层 厚 １ ． ３ ｍ。
１ 条公路和 １ 个 小 土包 ，穿 越 长 度 约 ５ ０ ６ ｍ。 顶 管 穿 越 地 质 为 中风 化 、强 化 分 花 岗片 麻 岩 。 穿越 位
置 卫星 图 见图 １ 。
③粗 黄褐 色 ， 石 英长 石质 ， 混粒 ， 级配 一般 ， 含 １ ０ ％ 左 右 的 圆砾 ，局部 为 中砂 夹层 。该层 分 布
穿越 轴线 位于 大沈 天然气 管线 东侧 约 １ ４ ｍ处 。 顶 管 机 南 东 岸蛏 井 Ⅲ发 ，顶 管 隧 道 轴 线 分 为 ｊ 三 次
能最 先 进 的顶管设 备 。
２）刀具 适 应性
变 坡 ，首 先 以８ ０ ０ ｍ顶 进 ４ ４ ０ ｍ，最 后 以 ７ ． ４ ％上 行 ２ ８ ｍ 到 达 接 收 井 。见下 冈 ２所示 。
般柱长 １ ０～ １ ５ ｃ ｍ，最长 柱 长 １ ６ ０ ｃ ｍ，岩石 质量 指 标 Ｒ Ｑ Ｄ ＝ ６ ０—８ ０ ，属 较 硬 岩 ，锤 击 不易 碎 。未 穿
透 该层 ，揭 露该 层最 大厚 度 ２ ０ ． ３ ｍ。
① 耕 土 ：松 散 ， 由砂 土及 粘 性 土 组 成 含 少 量 植物 根系 。该层 分 布不 连续 ，层 厚 ０ ． ３～０ ． ４ ｍ。
① 一 １ 杂填 土 ：Ｉ ｛ Ｉ ＝ 碎 石 ，砂 土 ，灰 渣 及 粘性 土 组 成 。该层 分 布不连 续 ，层厚 ２ ． １～ ２ ． ４ ｍ。
３ ． １ 隧道 总体 设计
３顶管 隧道设计
开挖 技 术 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｔ ｒ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
化 ，矿 物 成 分 为 石 英 长 石 云母 组 成 ，块 状 构 造 ，
片麻状结 构 ， 节理 裂 隙很发 育 ， 岩 芯风 化呈 碎块状 ，
属 较 软 岩 ，岩 石质 量 指标 Ｒ Ｑ Ｄ值 为较 差 的 ，锤击
图 １穿 越 位 置 卫 星 图
易 碎 。该层 分布 连续 ，层厚 ４ ． １—９ ． ０ ｍ。