《管道工程》全冊(cè)配套課件

《管道工程》全冊(cè)配套課件市政給排水管道不開槽施工不開槽施工的應(yīng)用穿越管道。通向水域管道。構(gòu)（建）筑物下管道。埋深較深的管道。不開槽施工的分類

頂管施工定向鉆施工氣動(dòng)矛施工夯管錘施工頂管施工按管道口徑分：大口徑d<800mm

中口徑800mm=<d<1000mm

大口徑>=1800mm按頂進(jìn)距離分：中短距離頂管L=<300mm

長(zhǎng)距離頂管300mm<L<1000mm

超長(zhǎng)距離頂管L>=1000mm適用土層特別適用于黏性土、粉性土和砂土，也適用于卵石、碎石、風(fēng)化殘積土等非黏性土。對(duì)淤泥沼澤地及巖石來說，要經(jīng)過詳細(xì)分析。對(duì)巖石來說，只適用于強(qiáng)風(fēng)化巖。任何一種頂管施工方法，都有局限性。因此，對(duì)于具體土層，必須選擇與之相適應(yīng)的頂管施工方法。頂管施工

工具管是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，一般具有以下功能：掘進(jìn)、塌方、出泥和導(dǎo)向等。

頂管按工藝分類實(shí)際上是工具管的分類：頂管施工的分類工具管分類掘進(jìn)功能手掘式、擠壓式、半機(jī)械式、機(jī)械式、水力控掘式防塌功能機(jī)械平衡式、泥水平衡式、土壓平衡式、氣壓平衡式出泥功能干出泥、泥水出泥泥水平衡式工具管擠壓式工具管機(jī)械挖掘式工具管工作示意圖三段雙鉸型工具管二段型局部氣壓工具管示意圖土壓平橫式工具管水平定向鉆施工

概述：定向鉆源于海上鉆進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)在用于輻射管道，鉆進(jìn)方向

由垂直向變成水平向，為了區(qū)別冠以“水平”二字，稱“水平

定向鉆”。我國于1985年采用定向鉆，目前定向鉆技術(shù)已

被廣泛應(yīng)用于鋪設(shè)口徑約1m以下的管道。我國定向鉆技

術(shù)的施工技術(shù)已經(jīng)跨入世界先進(jìn)行列。水平定向鉆施工施工步驟：1），先鉆導(dǎo)向孔。2），擴(kuò)孔和鋪設(shè)。水平定向鉆視頻演示氣動(dòng)矛施工簡(jiǎn)介：氣動(dòng)矛類似臥放的風(fēng)鎬，在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下，將土排向周邊，并將土體壓密。氣動(dòng)矛施工施工方法：不排土，要求覆蓋層有一定厚度，一般為管徑的十倍。氣動(dòng)矛施工的長(zhǎng)度與口徑有關(guān)，小的口徑通常不超過15米，較大的一般在30-50米之間。根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)氣動(dòng)矛的最小彎曲半徑未27—30米氣動(dòng)矛施工適用范圍

可壓縮土壤。

適用于管徑未150MM及以下的PVC、PE和鋼管。夯管錘施工簡(jiǎn)介

夯管錘類似于臥放的氣錘，是氣動(dòng)矛的互補(bǔ)機(jī)型，都是以壓縮空氣為動(dòng)力。

夯管錘鋪設(shè)較短距離、較大直徑的管道局有其突出的優(yōu)點(diǎn)，是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的施工技術(shù)。夯管錘施工施工方法

在平行的工字鋼上正確的校準(zhǔn)夯管錘與第一節(jié)鋼管軸線，使其一致，同時(shí)又與設(shè)計(jì)軸線符合就可以了，不需要牢固的混凝土基礎(chǔ)和復(fù)雜的導(dǎo)軌。前一節(jié)夯入后，后一節(jié)鋼管焊接接長(zhǎng)再夯，最長(zhǎng)可達(dá)150m。夯管錘施工設(shè)備組成夯管錘、空壓機(jī)、連接固定系統(tǒng)（夯管頭、出土器、調(diào)節(jié)錐套、張緊器組）夯管錘施工適用范圍適用地層：除巖層和有大量地下水以外的所有地層均可用夯管錘鋪管，但在堅(jiān)硬土層、干砂層和卵石含量超過50%的地層中鋪管難度較大。適用管材：鋼管適用長(zhǎng)度：一般不大于80m?？偨Y(jié)

這幾周通過對(duì)不開槽施工的學(xué)習(xí)讓我們明白了不開槽施工有利于地下鋪設(shè)和修復(fù)管道。但是在這之前我們根本就不知道有這種施工方法，所以我們要利用身邊有用的資源去了解更前沿的施工技術(shù)，并且也要去把原先的施工技術(shù)好好的去掌握和發(fā)展??！7頂管法施工PipeJackingMethodConstruction

7.1概述

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的一種土層地下工程施工方法，主要用于地下進(jìn)水管、排水管、煤氣管、電訊電纜管的施工。它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等，是一種非開挖的敷設(shè)地下管道的施工方法。地下管線的非開挖施工法主要內(nèi)容包括：地下管線的鋪設(shè)、更換和修復(fù)。

先在工作坑內(nèi)設(shè)置支座和安裝液壓千斤頂，借助主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)吊起，與此同時(shí)，緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后面，將預(yù)制的管段頂入地層。

邊頂進(jìn)，

邊開挖地層，

邊將管段接長(zhǎng)的管道埋設(shè)方法。7.1.1頂管施工的基本原理

施工時(shí)，先制作頂管工作井及接收井，作為一段頂管的起點(diǎn)和終點(diǎn)，工作井中有一面或兩面井壁設(shè)有預(yù)留孔，作為頂管出口，其對(duì)面井壁是承壓壁，承壓壁前側(cè)安裝有頂管的千斤頂和承壓墊板（即鋼后靠），千斤頂將工具管頂出工作井預(yù)留孔，而后以工具管為先導(dǎo)，逐節(jié)將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計(jì)軸線頂入土層中，直至工具管后第一節(jié)管節(jié)進(jìn)入接收井預(yù)留孔，施工完成一段管道。為進(jìn)行較長(zhǎng)距離的頂管施工，可在管道中間設(shè)置一至幾個(gè)中繼間作為接力頂進(jìn)，并在管道外周壓注潤滑泥漿。頂管施工可用于直線管道，也可用于曲線等管道。1-預(yù)制的混凝土管；2-運(yùn)輸車；3-扶梯；4-主頂油泵；5-行車；6-安全護(hù)欄；7-潤滑注漿系統(tǒng)；8-操縱房；9-配電系統(tǒng)；10-操縱系統(tǒng)；11-后座；12-測(cè)量系統(tǒng)；13-主頂油缸；14-導(dǎo)軌；15-弧形頂鐵；16-環(huán)形頂鐵；17-已頂入的混凝土管；18-運(yùn)土車；19-機(jī)頭

頂管施工技術(shù)最早始于1896年美國的北太平洋鐵路鋪設(shè)工程的施工中。1948年日本第一次采用頂管施工方法，在尼崎市的鐵路下頂進(jìn)了一根內(nèi)徑600mm的鑄鐵管，頂距只在6米。歐洲發(fā)達(dá)國家最早開發(fā)應(yīng)用頂管法，1950年前后，英、德、日等國家相繼采用。我國較早的頂管施工約在上世紀(jì)50年代，初期主要是手掘式頂管，設(shè)備也較簡(jiǎn)陋。我國頂管技術(shù)真正較大的發(fā)展是從上世紀(jì)80年代中期開始。1988年上海研制成功我國第一臺(tái)土壓平衡掘進(jìn)機(jī)。

7.1.2頂管施工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

隨著時(shí)間的推移，頂管技術(shù)也與時(shí)俱進(jìn)地得到迅速發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下方面：一次連續(xù)頂進(jìn)的距離：越來越長(zhǎng)頂管直徑：向大小直徑兩個(gè)方向發(fā)展管材：鋼筋混凝土管、鋼管、玻璃鋼頂管挖掘技術(shù)：機(jī)械化程度越來越高頂管線路的曲直度：曲線形狀越來越復(fù)雜，曲率半徑越來越小。按所頂進(jìn)的管子口徑大小分：大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑多指Ф2m以上的頂管，人可以在其中直立行走。中口徑頂管的管徑多為1.2～1.8m，人在其中需彎腰行走，大多數(shù)頂管為中口徑頂管。小口徑頂管直徑為500～1000mm，人只能在其中爬行，有時(shí)甚至爬行都比較困難。微型頂管的直徑通常在400mm以下，最小的只有75mm。按一次頂進(jìn)的長(zhǎng)度（指頂進(jìn)工作坑和接收工作坑之間的距離）分：普通距離頂管和長(zhǎng)距離頂管。頂進(jìn)距離長(zhǎng)短的劃分目前尚無明確規(guī)定，過去多指100m左右的頂管。目前，千米以上的頂管已屢見不鮮，可把500m以上的頂管稱為長(zhǎng)距離頂管。按頂管機(jī)的類型分：手掘式人工頂管、擠壓頂管、水射流頂管和機(jī)械頂管（泥水式、泥漿式、土壓式、巖石式

）。手掘式頂管的推進(jìn)管前只是一個(gè)鋼制的帶刃口的管子（稱為工具管），人在工具管內(nèi)挖土。掘進(jìn)機(jī)頂管的破土方式與盾構(gòu)類似，也有機(jī)械式和半機(jī)械式之分。按管材分：鋼筋混凝土頂管、鋼管頂管、以及其他管材的頂管。按頂進(jìn)管子軌跡的曲直分：直線頂管和曲線頂管。

7.1.4頂管施工的分類手掘式頂管施工是最早發(fā)展起來的一種頂管施工的方式。由于它在特定的土質(zhì)條件下和采用一定的輔助施工措施后便具有施工操作簡(jiǎn)便、設(shè)備少、施工成本低、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)，所以至今仍被許多施工單位采用。手掘式頂管機(jī)也即是非機(jī)械的開放式(或敞口式)頂管機(jī)，適用于能自穩(wěn)的土體中。在頂管的前端裝有工具管，施工時(shí)，采用手工的方法來破碎工作面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、鍬以及沖擊錘等。如果在含水量較大的砂土中，需采用降水等輔助措施。7.2頂管機(jī)及其選型7.2.1手掘式頂管機(jī)手掘式頂管機(jī)主要由切土刃角、糾偏裝置、承插口等組成。所用的工具管有一段式和兩段式。一段式工具管與混凝土管之間的結(jié)合不太可靠，常會(huì)產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象；發(fā)生偏斜時(shí)糾偏效果不好；千斤頂直接頂在其后的混凝土管上，第一節(jié)管容易損壞。因此，現(xiàn)多用兩段式，前后兩段之間安裝有糾偏油缸，后殼體與后面的正常管節(jié)連接在一起。一段式手掘式工具管前段殼體糾偏油缸后段殼體兩段式手掘式工具管

泥水平衡頂管機(jī)是指采用機(jī)械切削泥土、利用壓力來平衡地下水壓力和土壓力、采用水力輸送棄土的泥水式頂管機(jī)，是當(dāng)今生產(chǎn)的比較先進(jìn)的一種頂管機(jī)。泥水平衡式頂管機(jī)按平衡對(duì)象分有兩種，一種是泥水僅起平衡地下水的作用，土壓力則由機(jī)械方式來平衡；另一種是同時(shí)具有平衡地下水壓力和土壓力的作用。7.2.2泥水平衡式頂管機(jī)泥水平衡工具管正面設(shè)刀盤，并在其后設(shè)密封艙，在密封艙內(nèi)注入穩(wěn)定正面土體的泥漿，刀盤切下的泥土，沉在密封艙下部的泥水中而被水力運(yùn)輸管道運(yùn)至地面泥水處理裝置。泥水平衡式工具管主要由大刀盤裝置、糾偏裝置、泥水裝置、進(jìn)排泥裝置等組成。在前、后殼體之間有糾偏千斤頂，在掘進(jìn)機(jī)上下部安裝進(jìn)、排泥管。泥水平衡式頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有多種，如刀盤可伸縮的頂管機(jī)、具有破碎功能的頂管機(jī)、氣壓式頂管機(jī)等。泥水平衡式頂管機(jī)結(jié)構(gòu)及施工

刀盤可伸縮式泥水平衡頂管機(jī)

泥水平衡頂管施工的完整系統(tǒng)由頂管機(jī)、進(jìn)排泥系統(tǒng)、泥水處理系統(tǒng)、主頂系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等組成。泥水平衡頂管施工與其它形式的頂管相比，增加了進(jìn)排泥和泥水處理系統(tǒng)。泥水平衡式頂管施工的優(yōu)點(diǎn)：適用的土質(zhì)范圍較廣，尤其適用于施工難度極大的粉砂質(zhì)土層中；可保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)周圍土層的影響小，地面變形??；較適宜于長(zhǎng)距離頂管施工；工作井內(nèi)作業(yè)環(huán)境好且安全；可連續(xù)出土，施工進(jìn)度快。缺點(diǎn)：施工場(chǎng)地大，設(shè)備費(fèi)用高，需在地面設(shè)置泥水處理、輸送裝置；機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，且各系統(tǒng)間相互連鎖，一旦某一系統(tǒng)故障，必須全面停止施工。土壓平衡頂管機(jī)由土壓平衡盾構(gòu)機(jī)移植而來，其平衡原理與盾構(gòu)相同。與泥水頂管施工相比，最大的特點(diǎn)是排出的土或泥漿一般不需再進(jìn)行二次處理，具有刀盤切削土體、開挖面土壓平衡、對(duì)土體擾動(dòng)小、地面和建筑的沉降較小等特點(diǎn)。土壓平衡頂管機(jī)按泥土倉中所充的泥土類型分，有泥土式、泥漿式和混合式三種；按刀盤形式分，有帶面板刀盤式和無面板刀盤式；按有無加泥功能分，有普通式和加泥式；從刀盤的機(jī)械傳動(dòng)方式分，有中心傳動(dòng)式、中間傳動(dòng)式和周邊傳動(dòng)式；按刀盤的多少分，有單刀盤式和多刀盤式。7.2.3土壓平衡式頂管機(jī)（1）單刀盤式（DK型）頂管機(jī)單刀盤式土壓平衡頂管機(jī)是日本在上世紀(jì)70年代初期開發(fā)的，它具有廣泛的適應(yīng)性、高度的可靠性和先進(jìn)的技術(shù)性。它又稱為泥土加壓式頂管機(jī)，國內(nèi)成為輻條式刀盤頂管機(jī)或者加泥式頂管機(jī)。圖7-9所示的是這種機(jī)型的結(jié)構(gòu)之一，它由刀盤及驅(qū)動(dòng)裝置、前殼體、糾偏油缸組、刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋輸送機(jī)、操縱臺(tái)、后殼體等組成。沒有刀盤面板，刀盤后面設(shè)有許多根攪拌棒。這種結(jié)構(gòu)的DK型頂管機(jī)在國內(nèi)已自成系列，適用于φ1.2~3.0m口徑的混凝土管施工，在軟土、硬土中都可采用，并且可與盾構(gòu)機(jī)通用，可在覆土厚度為0.8倍管道外徑的淺埋土層中施工。

單刀盤式頂管機(jī)

（2）多刀盤式（DT型）頂管機(jī)這是一種非常適用于軟土的頂管機(jī)，如圖7-10所示的主體結(jié)構(gòu)，四把切削攪拌刀盤對(duì)稱地安裝在前殼體的隔倉板上，伸入到泥土倉中。隔倉板把前殼體分為左右兩倉，左倉為泥土倉，右倉為動(dòng)力倉。螺旋輸送機(jī)按—定的傾斜角度安裝在隔倉板上，螺桿是懸臂式，前端伸入到泥土倉中。隔倉板的水平軸線左右和垂直軸線的上部各安裝有一只隔膜式土壓力表。在隔倉板的中心開有一人孔，通常用蓋板把它蓋住。在蓋板的中心安裝有一向右伸展的測(cè)量用光靶。由于該光靶是從中心引出的，所以即使掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生一定偏轉(zhuǎn)以后，只需把光靶作上下移動(dòng)，使光靶的水平線和測(cè)量?jī)x器的水平線平行就可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，而且不會(huì)因掘進(jìn)機(jī)偏轉(zhuǎn)而會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。前后殼體之間有呈井字形布置的四組糾偏油缸聯(lián)接。在后殼體插入前殼體的間隙里，有兩道V字形密封圈，它可保證在糾偏過程中不會(huì)產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。小刀盤螺旋出土機(jī)糾偏千斤頂多刀盤式土壓平衡頂管機(jī)

工作井（工作坑或基坑），按其作用分為頂進(jìn)井（始發(fā)井）和接收井兩種。頂進(jìn)井是安放所有頂進(jìn)設(shè)備的場(chǎng)所，也是頂管掘進(jìn)機(jī)的始發(fā)場(chǎng)所，是承受主頂油缸推力的反作用力的構(gòu)筑物，供工具管出洞、下管節(jié)、挖掘土砂的運(yùn)出、材料設(shè)備的吊裝、操縱人員的上下等使用。在頂進(jìn)井內(nèi)，布置主頂千斤頂、頂鐵、基坑導(dǎo)軌、洞口止水圈以及照明裝置和井內(nèi)排水設(shè)備等。在頂進(jìn)井的地面上，布置行車或其他類型的起吊運(yùn)輸設(shè)備。接收井是接收頂管機(jī)或工具管的場(chǎng)所，與工作井相比，接收井布置比較簡(jiǎn)單。7.3工作井及其布置井內(nèi)布置內(nèi)容主要包括前止水墻、后座墻、基礎(chǔ)底板及排水井等。后座要有足夠的抗壓強(qiáng)度，能承受得了主頂千斤頂?shù)淖畲箜斄?。前止水墻上安裝有洞口止水圈，以防止地下水土及頂管用潤滑泥漿的流失。在頂管工作井內(nèi)，還布置有工具管、環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵、基坑導(dǎo)軌、主頂千斤頂及千斤頂架、后靠背。其中主頂千斤頂及千斤頂架的布置尤為重要，主頂千斤頂?shù)暮狭Φ淖饔命c(diǎn)對(duì)于初始頂進(jìn)的影響比較大。7.2.3頂進(jìn)工作井的井內(nèi)布置123456789圖7-11頂進(jìn)工作井內(nèi)布置圖1-管節(jié)；2-洞口止水系統(tǒng)；3-環(huán)形頂鐵；4-弧形頂鐵；5-頂進(jìn)導(dǎo)軌；6-主頂油缸；7-主頂油缸架；8-測(cè)量系統(tǒng)；9-后靠背；10-后座墻；11-井壁（1）管節(jié)一般為鋼筋混凝土管節(jié)或鋼管節(jié)。（2）后座墻是把主頂油缸推力的反力傳遞到工作坑后部土體中去的墻體，是主推千斤頂?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)。它的構(gòu)造會(huì)因工作坑的構(gòu)筑方式不同而不同。在沉井工作坑中，后座墻一般就是工作井的后方井壁。在鋼板樁工作坑中，必須在工作坑內(nèi)的后方與鋼板樁之間撓筑一座與工作坑寬度相等的、厚度為0.5~1.0m的、其下部最好能插入到工作井底板以下0.5～1.0m的鋼筋混凝土墻，目的是使推力的反力能比較均勻地作用到土體中去。還要注意的一點(diǎn)是后座墻的平面一定要與頂進(jìn)軸線垂直。（3）后靠背是靠主頂千斤頂尾部的厚鐵板或鋼結(jié)構(gòu)件，稱之為鋼后靠，其厚度在300mm左右。鋼后靠的作用是盡量把主頂千斤頂?shù)姆戳Ψ稚㈤_來，防止將混凝土后座壓壞。（4）洞口止水圈是安裝在頂進(jìn)井的出洞洞口和接收井的進(jìn)洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到工作坑和接收坑的功能。（5）頂進(jìn)導(dǎo)軌由兩根平行的軌道所組成，其作用是使管節(jié)在工作井內(nèi)有一個(gè)較穩(wěn)定的導(dǎo)向，引導(dǎo)管節(jié)按設(shè)計(jì)的軸線頂入土中，同時(shí)使頂鐵能在導(dǎo)軌面上滑動(dòng)。在鋼管頂進(jìn)過程中，導(dǎo)軌也是鋼管焊接的基準(zhǔn)裝置。（6）主頂裝置由主頂油缸、主頂油泵和操縱臺(tái)及油管等四部分構(gòu)成。主頂千斤頂沿管道中心按左右對(duì)稱布置。主頂進(jìn)裝置除了主頂千斤頂以外，還有千斤頂架，以支承主頂千斤頂；供給主頂千斤頂以壓力油的是主頂油泵；控制主頂千斤頂伸縮的是換向閥。油泵、換向閥和千斤頂之間均用高壓軟管連接。主頂油缸的壓力油由主頂油泵通過高壓油管供給。常用的壓力在32～42MPa之間，高的可達(dá)50MPa。在管徑比較大的情況下，主頂油缸的合力中心應(yīng)比管節(jié)中心低5％的管內(nèi)徑左右。（7）若采用的主頂千斤頂?shù)男谐涕L(zhǎng)短不能一次將管節(jié)頂?shù)轿粫r(shí)，必須在千斤頂縮回后在中間加墊塊或幾塊頂鐵。頂鐵有環(huán)形頂鐵和弧形或馬蹄形頂鐵之分。環(huán)形頂鐵的內(nèi)外徑與混凝土管的內(nèi)外徑相同，主要作用是把主頂油缸的推力較均勻地分布在所頂管子的端面上；弧形和馬蹄形頂鐵的作用有兩個(gè)，一是用于調(diào)節(jié)油缸行程與管節(jié)長(zhǎng)度的不一致，二是把主頂油缸各點(diǎn)的推力比較均勻地傳遞到環(huán)形頂鐵上去。弧形頂鐵用于手掘式、土壓平衡式等許多方式的頂管中，它的開口是向上的，便于管道內(nèi)出土。馬蹄形頂鐵適用于于泥水平衡式頂管和土壓式中采用土砂泵出土的頂管施工，它的開口方向與弧形頂鐵相反，是倒扣在基坑導(dǎo)軌上的。只有這樣，在主頂油缸回縮以后加頂鐵時(shí)不需要拆除輸土管道。

（a）環(huán)形頂鐵（b）U形頂鐵（c）馬蹄形頂鐵頂鐵的斷面形狀在市政工程建設(shè)中，長(zhǎng)距離管道的敷設(shè)是其重要的工作內(nèi)容。隨著頂管技術(shù)應(yīng)用的推廣，研究敷設(shè)長(zhǎng)距離管道工藝技術(shù)已成為引人注目的課題。長(zhǎng)距離管道的主要困難是，設(shè)置在頂進(jìn)坑內(nèi)的主千斤頂?shù)耐祈斄τ邢?，不足以克服管道長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)遇到的總阻力。希望增加頂管單程頂進(jìn)的長(zhǎng)度時(shí)，需要采取相關(guān)的措施，如增加主千斤頂?shù)捻斄Αp少管道周邊與地層的摩擦力、中途設(shè)置輔助千斤頂（中繼環(huán)）、減小頂管承受的正面阻力等。目前在發(fā)展長(zhǎng)距離頂管技術(shù)的過程中，減摩和設(shè)置中繼環(huán)兩項(xiàng)措施已得到較多研究，并已成為成熟的技術(shù)。7.5長(zhǎng)距離頂管為了適應(yīng)長(zhǎng)距離頂進(jìn)管道的需要，研制了中繼環(huán)（又稱中繼間、中間站）。即在管道頂進(jìn)的中途設(shè)置輔助千斤頂，靠輔助千斤頂提供的動(dòng)力繼續(xù)頂進(jìn)管段，延長(zhǎng)頂管的頂進(jìn)長(zhǎng)度，滿足敷設(shè)長(zhǎng)距離管道的需要。采用中繼環(huán)時(shí)，管道沿全長(zhǎng)分成若干段，在段與段之間設(shè)置中繼環(huán)。中繼環(huán)是一個(gè)由鋼材制成的圓環(huán)，內(nèi)壁上設(shè)置有一定數(shù)量的短行程千斤頂，產(chǎn)生的推頂力可用于推進(jìn)中繼環(huán)前方的管道。增設(shè)中繼環(huán)（間）中繼環(huán)示意圖

（1）中繼環(huán)推進(jìn)過程設(shè)置中繼環(huán)以后，頂管頂進(jìn)時(shí)，每次都應(yīng)先啟用最前面的中繼環(huán)，將其前方的管道連同工具管一起向前頂進(jìn)，后面的中繼環(huán)和主千斤頂保持不動(dòng)，直至達(dá)到該中繼環(huán)的一個(gè)頂程為止，接著后面的中繼環(huán)開始推頂作業(yè)，將兩個(gè)中繼環(huán)之間的管道向前推進(jìn)。與此同時(shí)，前面的一個(gè)中繼環(huán)的千斤頂排放油壓，活塞桿縮進(jìn)套筒?？梢姡@時(shí)被推進(jìn)的只是該中繼環(huán)和前面一個(gè)中繼環(huán)之間的管段。在頂進(jìn)作業(yè)中，主千斤頂在每個(gè)循環(huán)中都最后推進(jìn)。借助中繼環(huán)的逐級(jí)接力過程，可將頂管的頂推距離延長(zhǎng)，以適應(yīng)長(zhǎng)距離頂管施工的需要。（2）中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)形式它主要由前特殊管、后特殊管和殼體油缸、均壓環(huán)等組成。在前特殊管的尾部有一個(gè)與T形套環(huán)相類似的密封圈和接口。中繼環(huán)殼體的前端與T型套環(huán)的一半相似，利用它把中繼環(huán)殼體與混凝土管連接起來。中繼環(huán)的后特殊管外側(cè)則設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，使殼體雖在其上來回運(yùn)動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生滲漏。中繼環(huán)油缸被固定在殼體上，油缸均勻布置在殼體內(nèi)。油缸兩頭裝有均壓鋼環(huán)，鋼環(huán)與混凝土管之間有襯墊環(huán)。襯墊環(huán)多用20mm厚的木板做成。中繼油缸為單作用油缸，只有當(dāng)后一只中繼環(huán)向前推進(jìn)時(shí)，前一只中繼環(huán)的油缸才能縮回。管子頂通后，把中繼環(huán)油缸拆卸下來，管子可直接合攏。圖7-15中繼環(huán)結(jié)構(gòu)形式1-中繼管殼體；2-木墊環(huán)；3-均壓鋼環(huán)；4-中繼環(huán)油缸；5-油缸固定裝置；6-均壓鋼環(huán)；7-止水圈；8-特殊管

（3）中繼環(huán)的布置中繼間的布置要滿足頂力的要求，同時(shí)使其操作方便、合理，提高頂進(jìn)速度。中繼環(huán)在安放時(shí)，第一只中繼環(huán)應(yīng)放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過程中推力的變化會(huì)因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力達(dá)到中繼環(huán)總推力40～60％時(shí)，就應(yīng)安放第一只中繼環(huán)，以后，每當(dāng)達(dá)到中繼環(huán)總推力的70％～80％時(shí)，安放一只中繼環(huán)。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到中繼環(huán)總推力的90％時(shí)，就必須啟用中繼環(huán)。微型頂管一般指口徑在400mm以下，人無法進(jìn)入管內(nèi)作業(yè)的頂管施工。微型隧道施工法源于日本，是一種遙控、可導(dǎo)向的頂管施工，廣泛用于地下管線的敷設(shè)。微型頂管施工設(shè)備主要由切削系統(tǒng)、激光導(dǎo)向系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、頂進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，根據(jù)激光導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)量偏斜數(shù)據(jù)，可操縱液壓糾偏系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鋪管方向的目的。微型頂管的一次頂進(jìn)長(zhǎng)度大多在50～60m，也有的達(dá)到百米及以上。微型頂管的類型很多，按其工作原理和取土方式分有壓入式、螺旋鉆式、泥水式、土壓式、空心鉆式等，其中壓入式和螺旋鉆式應(yīng)用較多。7.6微型頂管壓入式微型頂管是指將前方土體向管道周圍土體徑向擠壓，在不出土或少出土的情況下頂進(jìn)管道的頂管工藝。一般用于直徑較小的管道施工。壓入方式按動(dòng)力分有沖擊式、旋壓式和靜壓式，按設(shè)備分氣動(dòng)矛法、夯管法和頂入法。7.6.1壓入式微型頂管氣動(dòng)矛法夯管法管外頂入法

管內(nèi)頂入法7.6.2螺旋鉆式微型頂管

螺旋式頂管是利用螺旋鉆進(jìn)行施工的一種方法。施工時(shí)，先準(zhǔn)備頂進(jìn)坑，將螺旋鉆機(jī)水平安裝在坑內(nèi)，再利用螺旋桿傳輸鉆壓和扭矩，推進(jìn)機(jī)頭前進(jìn)。同時(shí)，利用鉆機(jī)的頂進(jìn)油缸向前頂進(jìn)管節(jié)，機(jī)頭掘削下來的土通過螺旋鉆桿從管中輸送到坑內(nèi)。這種方法的頂進(jìn)距離較短，且只能在直線段使用，一般頂距在60m以內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是施工時(shí)無震動(dòng)，噪音小，重量輕、操作方便、施工人員少，基坑小。管長(zhǎng)2m時(shí)，3.6m長(zhǎng)、1.5m寬的頂進(jìn)坑即可。

螺旋鉆式施工方法有多種方式，主要分一程式和兩程式兩類。

（c）兩程式之二（b）兩程式之一

（a）一程式鋪設(shè)管導(dǎo)向管管節(jié)下放螺旋桿回收鋼筋混凝土管節(jié)的接口有平口、企口和承口三種類型。管節(jié)類型不同，止水方式也不同。（1）平口管接口及止水平口管用“T”形鋼套環(huán)接口，把兩只管子連接在一起，在混凝土管和鋼套環(huán)中間安裝有2根齒形橡膠圈止水。7.8管節(jié)接縫的防水7.8.1鋼筋混凝土管節(jié)接縫的防水（2）企口接口及防水企口管用企口式接口，用1根“q”形橡膠圈止水。止水圈右邊腔內(nèi)有硅油，在兩管節(jié)對(duì)接連接過程中，充有硅油的一腔會(huì)翻轉(zhuǎn)到橡膠體的上方及左邊，增強(qiáng)了止水效果。

（a）企口形管及其接口（b）“q”形橡膠止水圈（3）承口接口及防水承口管用“F”形套環(huán)接口，接口處用1根齒形橡膠圈止水。F形接口管是最為常用的一種管節(jié)。它把“T”形鋼套環(huán)的前面一半埋入混凝土管中就變成了“F”形接口。為防止鋼套環(huán)與混凝土結(jié)合面滲漏，在該處設(shè)了一個(gè)遇水膨脹的橡膠止水圈。鋼管是用一定厚度的鋼板先卷成圓筒，再焊成竹節(jié)，鋼管兩管節(jié)之間采用焊接連接，其整體性好，不易產(chǎn)生滲漏水。為保證焊接牢靠，將管節(jié)端口按一定角度坡口后再焊接。常用的接口形式有兩種：?jiǎn)芜匳型坡口；K型坡口。單邊V型坡口適用于人員無法進(jìn)入的小口徑管，采用單邊坡口和單面焊接；K型坡口雙面成型的焊接工藝，即管內(nèi)外均需焊接，適用于口徑較大的管道中。7.8.1鋼管頂管的接口形式圖7-21坡口型式

盾構(gòu)法和頂管法的主要異同點(diǎn)：

相同點(diǎn)：（1）二者都屬于暗挖法施工大口徑（>900㎜）地下工程的主要施工方法。（2）二者都要開挖工作基坑（工作井和接收井）。（3）二者工作面的開挖方法，出、進(jìn)洞施工技術(shù)基本相似。（4）二者都要注意接縫防水處理、地表沉降控制、周邊環(huán)境保護(hù)等問題，都要進(jìn)行注壓漿。不同點(diǎn)：（1）盾構(gòu)法的襯砌為管片，且每環(huán)管片要在盾構(gòu)機(jī)的盾尾進(jìn)行拼裝，拼裝好后一般不會(huì)再移動(dòng)；頂管法的襯砌為管節(jié)，且每環(huán)管節(jié)是一次預(yù)制成功的，由頂進(jìn)裝置依次頂進(jìn)，直至第一節(jié)管節(jié)到達(dá)接收井位置。（2）盾構(gòu)法施工的盾構(gòu)千斤頂布置在盾構(gòu)機(jī)的支撐環(huán)外沿，而頂管法施工的主頂進(jìn)裝置布置在工作井內(nèi)，如果頂力不足要加設(shè)中繼間。（3）盾構(gòu)千斤頂活塞的前端必須安裝頂塊，頂塊必須采用球面接頭，在頂塊與管片的接觸面上安裝橡膠或柔性材料的墊板。頂管法的主頂千斤頂?shù)男谐涕L(zhǎng)短不能一次將管節(jié)頂?shù)轿粫r(shí)，必須在千斤頂縮回后在中間加墊塊或幾塊頂鐵。O型頂鐵是使主頂千斤頂?shù)耐屏梢暂^均勻地加到所頂管道的周邊；U型頂鐵是為了彌補(bǔ)千斤頂行程不足而用。（4）盾構(gòu)機(jī)內(nèi)有拼裝管片的拼裝機(jī)，而頂管機(jī)內(nèi)沒有。（5）盾構(gòu)法主要用于大斷面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道的施工；頂管法主要適用于斷面稍小一些的城市地下管線的鋪設(shè)。一級(jí)建造師市政（陳明+曹明銘+肖國祥+申玉辰）課件建筑（王樹京+李佳升+李立軍+王英）課件機(jī)電（董美英+唐瓊+魏匡+李學(xué)斌）課件法規(guī)（陳印+王竹梅+武勁松+蔡恒）課件經(jīng)濟(jì)（梅世強(qiáng)+達(dá)江+劉戈+關(guān)濤+徐蓉）課件管理（朱俊文+成麗芹+豐景春）課件關(guān)注微信公眾號(hào)課件免費(fèi)下載1.早期的頂管施工技術(shù)

根據(jù)中東地區(qū)出土的文物證實(shí)，古羅馬時(shí)代已開始了最早應(yīng)用頂管施工技術(shù)的萌芽。當(dāng)時(shí)的古羅馬利用杠桿原理，將一根木制管道從土層側(cè)面頂進(jìn)從而開辟出一條供水渠道，以汲取水資源，這就是在不開挖地面條件下進(jìn)行的地下頂管施工雛形。頂管施工技術(shù)的發(fā)展歷史

據(jù)可查文字記錄，美國北太平洋鐵路公司在1896～1900年間完成了早期的頂管施工作業(yè)。

早期為頂管技術(shù)的推廣應(yīng)用作出杰出貢獻(xiàn)的是美國的AugustusGrinffin工程師，他于1906～1918年期間在從事灌溉研究工作時(shí)，發(fā)明了在鐵路下面采用鑄鐵管的頂管施工技術(shù)。隨后，許多鐵路公司都將這項(xiàng)技術(shù)確定為鐵路下頂進(jìn)鑄鐵管道的標(biāo)準(zhǔn)方法。2.走向成熟的頂管施工技術(shù)

成熟的頂管施工技術(shù)是在盾構(gòu)法問世以后的盾構(gòu)機(jī)械應(yīng)用時(shí)開始的。盾構(gòu)機(jī)械及配套施工技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)頂管施工技術(shù)不斷成熟和迅速發(fā)展。20世紀(jì)20年代初期，波紋鋼管取代鑄鐵管投入頂管施工。20世紀(jì)20年代后期，混凝土管道開始用于頂管施工工程。

20世紀(jì)30年代，美國被太平洋鐵路公司對(duì)頂管使用的混凝土管道進(jìn)行規(guī)范化。但直到20世紀(jì)60年代之前，美國的頂管施工方法發(fā)展速度一直相對(duì)較慢。

然而與此同時(shí)，歐洲（主要是英國、德國）和日本，頂管技術(shù)得到了較快的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)60～70年代，頂管施工技術(shù)從主頂設(shè)備到配套技術(shù)都進(jìn)行了較大改進(jìn)，奠定了現(xiàn)代頂管施工技術(shù)的基礎(chǔ)。其中，最主要的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）研制成功帶有一組各自獨(dú)立的千斤頂并能控制頂進(jìn)方向的掘進(jìn)機(jī)，可方便不同地層條件下的頂進(jìn)施工。（2）研制成功專門用于頂管施工的代橡膠密封環(huán)的系列混凝土管，可供不同直接的頂管工程使用。（3）研制成功中繼間構(gòu)造以供長(zhǎng)距離頂管使用，并完善其中繼接力技術(shù)。3.頂管技術(shù)在中國的發(fā)展進(jìn)程最早的頂管始于1953年的北京，當(dāng)時(shí)在京包鐵路的路基下進(jìn)行的鋼筋混凝土管道的頂管穿越私活工。1956年，上海首次在黃浦江堤下進(jìn)行鋼管頂管施工，也很成功。最初都是采用手掘式頂管。1964年前后，在建設(shè)部和上海市的支持下，上海一些單位開展了大口徑機(jī)械式頂管的各種試驗(yàn)。1967年前后，上海市政工程研究所和上海市政工程公司共同研制成功了小口徑遙控土壓式頂管掘進(jìn)機(jī)。1978年，上?；A(chǔ)工程公司開發(fā)研制了三段雙鉸型工具管，即頂管機(jī)頭，解決了百米頂管施工技術(shù)難題。1984年前后，北京、上海和南京等地先后引進(jìn)了國外的機(jī)械式頂管設(shè)備。同時(shí)也引進(jìn)了一些頂管技術(shù)理論及施工管理經(jīng)驗(yàn)，使我國的頂管技術(shù)開始躍上一個(gè)新臺(tái)階。諸如土壓平衡理論、泥水平衡理論、頂管接口型式及制管新技術(shù)等資料的引入

近20年來，我國的頂管技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的發(fā)展，并在大直徑、長(zhǎng)距離頂管技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。上海黃浦江上游引水工程(1987)DN3500,單向頂進(jìn)1743m上海青草沙水源地嚴(yán)橋支線(2007)

兩根DN3600,平行同時(shí)頂進(jìn)頂管施工技術(shù)的發(fā)展歷史頂管施工工法工藝選擇及實(shí)施頂管工程中應(yīng)注意的問題頂管施工工法工藝選擇及實(shí)施開放式頂管開放式頂管：當(dāng)工作面土層的物理力學(xué)性質(zhì)良好且土層處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，操作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，能直接挖土，且工作面開敞。1.機(jī)械式頂管機(jī)

適用于巖層，硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層，工作效率比較高2.擠壓式頂管機(jī)

適用于淤泥質(zhì)土，流塑性土質(zhì)，而且要求覆土深度比較深3.人工挖掘頂管機(jī)

適用于地基強(qiáng)度較高的土層，也有在軟土中應(yīng)用的，前提采用注漿改善土質(zhì)，或在工具管前加網(wǎng)格，以穩(wěn)定挖掘面，最大特點(diǎn)是適應(yīng)地下障礙物較多且較大的條件，可排除障礙的可能性最大最好泥水平衡式基本原理:優(yōu)點(diǎn):

適用于各種不同的土質(zhì)情況,擾動(dòng)較小,地層損失小,產(chǎn)生的地表面變形小,同時(shí)頂進(jìn)時(shí)總頂力較小.缺點(diǎn):

棄土的運(yùn)輸和存放均較困難,如采用泥漿運(yùn)輸,用水量較大,成本較高.作業(yè)所需場(chǎng)地大,設(shè)備復(fù)雜成本較高,如遇上頂管的超淺埋土層,或遇上滲透系數(shù)特別大的礫砂,卵石層,施工作業(yè)往往受阻.

掘進(jìn)機(jī)械1.具有浮動(dòng)切削刀盤的泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)

當(dāng)?shù)侗P前土壓力過小時(shí),他就前伸,當(dāng)?shù)侗P前土壓力過大時(shí),就往后退,前伸時(shí),應(yīng)加快推進(jìn)速度,后退時(shí)應(yīng)減慢推進(jìn)速度,這樣就可以使刀盤前的土壓力控制在設(shè)定范圍內(nèi).用機(jī)械來平衡土壓力2.具有破碎功能的泥水平衡頂管進(jìn)機(jī)

適用口徑從600到2400,口徑越小,能破碎的礫石的粒徑也越小,通長(zhǎng)600的能破碎粒徑為100mm的礫石,2400的能破碎500mm的礫石.

有的機(jī)頭破碎粒徑可達(dá)頂管口徑的40%~50%3.氣壓式泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)

適用于大直徑頂管工程

通過調(diào)節(jié)供給的壓縮空氣的壓力大小,實(shí)施調(diào)節(jié)泥水艙內(nèi)壓力的高低.可精確到0.1KPa.

特點(diǎn):平衡比較徹底,施工后地面沉降極小.4.濃泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)

比普通泥水式掘進(jìn)機(jī)適用的泥水相對(duì)密度要高很多,接近泥漿,為使?jié)饽嗨牧鲃?dòng)性更好,需在濃泥水中加入許多添加劑(仍歸屬在泥水式頂管范疇,濃泥水的相對(duì)密度接近泥漿,其流動(dòng)性比泥漿要好得多).

特別適用于卵石層地質(zhì)(滲透性特別大的卵石層).不需對(duì)卵石進(jìn)行破碎,可排出卵石的粒徑可達(dá)管徑的1/3.

與其他泥水式頂管比較,采用濃泥水式頂管的推力要低很多,尤其在沙礫土中表現(xiàn)更加明顯,非常適用于長(zhǎng)距離頂管和曲線頂管.工藝原理:

根據(jù)土壓平衡的基本原理,利用頂管機(jī)的刀盤切削和支承機(jī)內(nèi)土壓艙的正面土體,抵抗開挖面的水,土壓力以達(dá)到穩(wěn)定的目的.以頂管機(jī)的頂速即切削量為常量,螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速即排土量為變量進(jìn)行控制土壓艙內(nèi)的水,土壓力與切削面的水,土壓力保持平衡土壓平衡式分類:泥土式,泥漿式,混合式

泥漿式:指排出含水量相當(dāng)大的棄土(可能是地下水豐富,也可能是人為的加入添加劑造成的)優(yōu)點(diǎn):

適用的土質(zhì)范圍廣,從軟黏土到砂礫土都能適用,是一種全土質(zhì)的頂管掘進(jìn)機(jī),能保持挖掘面穩(wěn)定,地面變形極小,施工時(shí)的覆土可很淺,是其他形式的頂管機(jī)無法做到的(覆土太淺時(shí),手掘式頂管地面易塌陷,泥水式和氣壓式頂管則易冒頂和跑氣).棄土運(yùn)輸處理方便,作業(yè)環(huán)境好.缺點(diǎn):

在砂礫層和粘粒含量少的砂層中施工時(shí),必須采用添加劑改良土體.掘進(jìn)機(jī)

多刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)DK式土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)

中心螺旋式頂管掘進(jìn)機(jī)

切削密封土壓式掘進(jìn)機(jī)與泥水平衡式的最大區(qū)別在于:氣壓平衡式頂管機(jī)通過一個(gè)隔板將破碎室分隔為兩個(gè)區(qū)域,后面是壓力室,以壓力墻為界,在其上部可以形成一個(gè)壓氣區(qū),平衡壓力就是通過這一壓氣區(qū)作用于氣水不平衡的工作面上.全氣壓式挖掘面上和管道內(nèi)所有工作人員都在氣壓條件下工作,整個(gè)頂管管道內(nèi)都充滿一定壓力的壓縮空氣.

全氣壓頂管的工具管大多為手掘式,挖土的多用人工,工具管構(gòu)造較簡(jiǎn)單.施工效率很低,僅為普通手掘式頂管的30%~50%

有鋼制的氣壓艙也有混凝土管制的氣壓艙氣壓平衡式局部氣壓式

壓縮空氣僅僅作用在挖掘面上,相對(duì)于全氣壓施工而言.操作人員在常壓下工作.氣壓施工的特殊要求1.對(duì)土質(zhì)的要求

滲透系數(shù)大于1X10-2cm/s的砂礫層中,因透氣性大,且地下水多,漏氣很厲害,不宜采用2.對(duì)環(huán)境的要求

設(shè)備多,占地較大,空壓機(jī)噪音很大,不宜在居民密集區(qū)材采用3.對(duì)作業(yè)人員的要求

必須是進(jìn)過訓(xùn)練的專業(yè)人員,身強(qiáng)力壯.優(yōu)點(diǎn):

平衡壓力的調(diào)節(jié)和排泥系統(tǒng)的排量是截然分開的,互不干擾,可更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)平衡壓力,特別是非均勻地層中施工.缺點(diǎn):

造成的地面沉降較大,因?yàn)闅鈮涸谑韪傻叵滤^程中,會(huì)造成土體的壓密沉降,另外頂進(jìn)過程中又會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)沉降.

全氣壓式設(shè)備復(fù)雜,要求可靠性高,勞動(dòng)強(qiáng)度大,對(duì)作業(yè)人員身體健康有特殊要求,除了為排除機(jī)械故障和為清除頂進(jìn)中的障礙外很少采用全氣壓式頂管施工技術(shù)的發(fā)展歷史頂管施工工法工藝選擇及實(shí)施頂管工程中應(yīng)注意的問題進(jìn)出洞技術(shù)措施

穿墻止水構(gòu)造（如圖）主要由擋環(huán)、盤根、軋?zhí)m組成。軋?zhí)m將盤根壓緊后起止水擋土作用。為避免地下水和掘土大量涌入工作井，應(yīng)在穿墻管內(nèi)事先填埋經(jīng)夯實(shí)的黃粘土。（2）洞口止水方法不同構(gòu)造的工作井，洞口止水的方式不同。a.鋼板樁圍成的工作井中，應(yīng)在管道頂進(jìn)前方的井內(nèi)澆筑一道前止水墻。墻體可由較高強(qiáng)度等級(jí)的素混凝土筑成。b.方形鋼筋混凝土井，不必設(shè)前止水墻C.圓形鋼筋混凝土井,需澆筑一睹弓形的前止水墻.將洞口止水圈安裝在平面上,而不安裝在圓弧面上.

d.覆土很厚或穿越江河的工作井中,洞口止水圈需做成兩道,一道是充氣的,一道是普通的止水圈.在長(zhǎng)距離頂管或覆土較厚的頂管中必須做.(3)進(jìn)出洞口措施

門式加固法:對(duì)管道兩側(cè)和頂部一定寬度和長(zhǎng)度范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固,以提高這部分土體強(qiáng)度,從而使工具管或掘進(jìn)機(jī)在出洞或進(jìn)洞中不發(fā)生坍塌現(xiàn)象.加固的方式有:高壓旋噴樁,深層攪拌樁,壓密注漿,凍結(jié)技術(shù).

鋼封門其他問題頂力計(jì)算(迎面阻力,側(cè)阻力)超長(zhǎng)頂管(中繼間的設(shè)置,通風(fēng)問題)曲線頂管頂管施工對(duì)土體的擾動(dòng)頂管施工監(jiān)測(cè)和環(huán)?？刂拼胧╉敼艽┰胶恿?道路了解地下已有管線,障礙物情況.地質(zhì)情況管道接口問題頂管施工目標(biāo)井不需要開挖面層，能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河流工作坑一級(jí)建造師市政（陳明+曹明銘+肖國祥+申玉辰）課件建筑（王樹京+李佳升+李立軍+王英）課件機(jī)電（董美英+唐瓊+魏匡+李學(xué)斌）課件法規(guī)（陳印+王竹梅+武勁松+蔡恒）課件經(jīng)濟(jì)（梅世強(qiáng)+達(dá)江+劉戈+關(guān)濤+徐蓉）課件管理（朱俊文+成麗芹+豐景春）課件關(guān)注微信公眾號(hào)課件免費(fèi)下載開槽施工頂管施工頂管施工為減少對(duì)交通的干擾和避免大開挖，大口徑管節(jié)在埋深大于3m時(shí)，可采用頂管法埋設(shè)。頂管操作在工作坑內(nèi)進(jìn)行。工作坑位于檢查井位置。管節(jié)下到坑內(nèi)，用液壓千斤頂頂入土壤。管節(jié)前有“機(jī)頭”導(dǎo)進(jìn)，千斤頂后有后座支撐。接口在頂進(jìn)操作中完成，水密性較好，竣工后不作水壓試驗(yàn)。頂管施工頂管施工的優(yōu)點(diǎn)為減少對(duì)交通的干擾和避免大開挖，大口徑圓形管節(jié)在埋深大于3m時(shí)，可采用頂管法埋設(shè)。一、機(jī)頭概念機(jī)頭也可以叫導(dǎo)頭或工作管，主要作用是挖掘管節(jié)前的土壤，頂管時(shí)把管節(jié)導(dǎo)入設(shè)計(jì)位置，起到定向糾偏和埋設(shè)管節(jié)的作用功能校正挖土方向，挖土，防止管節(jié)前土壤坍塌挖土方法手工擠壓水沖抽吸構(gòu)造與松土運(yùn)送方法也有關(guān)。松土運(yùn)送有機(jī)械法（帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)）和水力法（水力泥漿管）兩種。為減小頂管阻力，可將泥漿壓在溝道的外壁上，形成泥漿套。泥漿套有助于土壤的穩(wěn)定。二、工作坑工作坑平面呈矩形，一般沿管道方向較長(zhǎng)，深度較深，坑壁支撐，一般采用鋼板樁；若竣工后坑位無需覆土，可采用鋼筋混凝土沉箱，箱壁應(yīng)預(yù)留位置正確、大小合適的管孔，竣工后沉井可改建成檢查井?？拥那昂蟊谠诠艿理斶M(jìn)時(shí)受力巨大，均應(yīng)加固。工作坑構(gòu)造和設(shè)施頂管機(jī)操作臺(tái)后靠背、千斤頂支架、導(dǎo)軌千斤頂螺旋出土機(jī)頂管配套設(shè)備接收井平面一般也呈矩形，沿管道方向較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)滿足頂管機(jī)頭可被取出的條件。再管道轉(zhuǎn)折處設(shè)置的接收井，其平面為圓形，內(nèi)徑也應(yīng)滿足機(jī)頭被取出的條件。接收井的深度也比較深，所以井壁支撐，一般也采用鋼板樁。若竣工后坑位無需覆土，可采用鋼筋混凝土沉箱，箱壁應(yīng)預(yù)留位置正確、大小合適的管孔，竣工后沉井可改建成檢查井。三、管節(jié)頂進(jìn)與接口1、挖土挖掘方法人工挖土水力沖土擠壓切土機(jī)械切土人工挖土法人工挖土：人工挖，小車運(yùn)。前端挖掉一段后，方可頂管。要求：土質(zhì)較好，管道的管徑不應(yīng)小于1000mm。頂管配套設(shè)備出土車在施工中，通過水射流將位于工作面上的土層破碎，并將其沖刷進(jìn)入破碎室，最后以泥水混合物的方式排至地表。水沖式水力沖土法水力沖土：機(jī)頭設(shè)切土網(wǎng)格，切入土體后，再用高壓水槍沖散擠入網(wǎng)格的泥土，泥漿由吸泥設(shè)備，直接壓送至地面貯泥池。頂管配套設(shè)備送水、排泥泵泥漿沉淀池?cái)D壓式擠壓切土：憑借機(jī)頭的擠壓口，將機(jī)頭頂入土中，一段土體被擠進(jìn)頂管機(jī)頭，然后用鋼絲繩沿?cái)D壓口內(nèi)緣切斷土體，落在出土車或運(yùn)土機(jī)上，運(yùn)至工作坑。擠壓切土法機(jī)械切土法機(jī)械切土：機(jī)頭設(shè)有刀盤而進(jìn)行機(jī)械切土，邊切土邊頂進(jìn)，切削下來的土，用輸送機(jī)運(yùn)至工作坑。2、管節(jié)頂進(jìn)方向控制在頂管過程中，必須經(jīng)常觀測(cè)頂進(jìn)的管節(jié)位置是否符合設(shè)計(jì)。3、管節(jié)接口頂管用的鋼筋混凝土管節(jié)的管口形式是凸口式，其接口的處理分兩個(gè)階段進(jìn)行。在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時(shí)，將兩節(jié)管子的管口對(duì)齊，并在凸緣處填塞一圈浸過瀝青的麻辮；管內(nèi)壁的接口處用金屬內(nèi)脹圈將管子撐緊，使頂管過程中管子接口處不致產(chǎn)生錯(cuò)口。管節(jié)全部頂進(jìn)后，拆除內(nèi)脹圈，再在接口處填水泥砂漿并與管內(nèi)壁抹平，接口就完成。為加強(qiáng)管節(jié)接口，常在管口外側(cè)安裝外套環(huán)，再安放橡膠圈，增加防滲效果。管節(jié)頂進(jìn)與接口管節(jié)接口接口加固在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時(shí)，在兩節(jié)管子接口外側(cè)安裝外套環(huán)以加固。流沙地區(qū)，除加放外套環(huán)加固外，還安放橡膠圈，增加防滲效果。

F型接口時(shí)，首先將已頂管節(jié)的雄口上套上涂抹硅油以利于潤滑對(duì)接的“o”型止水橡膠圈，再在另一管節(jié)的雌口內(nèi)安裝什木接口襯墊。管節(jié)全部頂進(jìn)后，在管內(nèi)用聚硫密封膏嵌補(bǔ)什木襯墊接口處的空缺，并管內(nèi)抹平。管節(jié)頂進(jìn)與接口管節(jié)接口思考題1、簡(jiǎn)述頂管施工的適用場(chǎng)合。2、頂管施工中有哪些挖土方法？盾構(gòu)施工一.盾構(gòu)施工組成二、盾構(gòu)工法的原理盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)隧道定義：用盾構(gòu)機(jī)一邊防止土砂的坍塌，一邊進(jìn)行挖掘，推進(jìn)，并在盾尾進(jìn)行襯砌作業(yè)從而修建排水管道的方法。盾構(gòu)機(jī)的基本工作原理就是一個(gè)圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。具有自動(dòng)化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時(shí)可控制地面沉降、減少對(duì)地面建筑物的影響和在水下開挖時(shí)不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線較長(zhǎng)、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)合理。特點(diǎn)根據(jù)工作原理：一般分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機(jī)械式盾構(gòu)（局部氣壓、全局氣壓），機(jī)械式盾構(gòu)（開胸式切削盾構(gòu)，氣壓式盾構(gòu)，泥水加壓盾構(gòu)，土壓平衡盾構(gòu)，混合型盾構(gòu)，異型盾構(gòu)）。根據(jù)開挖方法：可分為：敞開式、機(jī)械切削式、網(wǎng)格式和擠壓式等。為了減少盾構(gòu)施工對(duì)地層的擾動(dòng)，可先借助千斤頂驅(qū)動(dòng)盾構(gòu)使其切口貫入土層，然后在切口內(nèi)進(jìn)行土體開挖與運(yùn)輸。分類定義第四節(jié)井點(diǎn)降水井點(diǎn)概念一組口徑50mm左右、深8m左右的管井適用條件地下水位高，水量大，土質(zhì)為粉性和沙性土，易出現(xiàn)流沙時(shí)分類輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)在地下水位接近地面的城鎮(zhèn)，其排水管道在敷設(shè)施工時(shí)，常需降低地下水位。組成井點(diǎn)管、集水總管、抽水設(shè)備（真空泵和水射泵系統(tǒng)）井點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖一、真空泵抽水系統(tǒng)井點(diǎn)排水要求降低的水位不大，不超過數(shù)米，所排水量一般較小，因此常采用真空系統(tǒng)抽水。采用真空泵的井點(diǎn)稱為輕型井點(diǎn)，輕型井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。二、水射泵抽水系統(tǒng)有自來水的地方，可用水射泵形成真空，稱為噴射井點(diǎn)。水射泵造成的真空度較高，降水深度可達(dá)8m。在管道施工中，井點(diǎn)常沿溝槽排列成行，用總管連接，總管通真空系統(tǒng)。三、井點(diǎn)布置形式及要求井點(diǎn)降水常用于開槽埋管。井點(diǎn)的布置沿管槽排列成行，用總管連接，總管又連通井點(diǎn)的抽水設(shè)備。輕型井點(diǎn)布置分類單排線狀雙排線狀環(huán)狀1、井點(diǎn)布置形式單排線狀井點(diǎn)單排線狀井點(diǎn)布置圖1井點(diǎn)管2總管3抽水設(shè)備1、井點(diǎn)布置形式1、井點(diǎn)布置形式雙排線狀井點(diǎn)雙排線狀井點(diǎn)布置圖1、井點(diǎn)布置形式1、井點(diǎn)布置形式環(huán)狀井點(diǎn)環(huán)狀井點(diǎn)布置圖1、井點(diǎn)布置形式2、井點(diǎn)布置要求井管距離槽壁一般應(yīng)大于1m，井點(diǎn)管間距一般選用0.8m、1.2m、1.6m。一臺(tái)干式真空泵可接總管長(zhǎng)度60-80m，井點(diǎn)管約50根；一臺(tái)水射泵可接總管長(zhǎng)度30-40m，井點(diǎn)管約30根。水射泵形成的真空度比真空泵高。真空泵系統(tǒng)的降水深度不超過6m，而水射泵可達(dá)到8m。井點(diǎn)施工程序在使用井點(diǎn)降水時(shí)，要把其對(duì)周圍環(huán)境的影響降到最小程度。開挖井點(diǎn)溝槽，鋪設(shè)集水總管安裝抽水機(jī)組，連接集水總管沖孔、埋設(shè)井點(diǎn)管，灌填砂濾料，將井點(diǎn)管同集水總管連接四、井點(diǎn)的施工井點(diǎn)施工程序井點(diǎn)施工一般程序?yàn)椋阂皇情_挖井點(diǎn)溝槽，鋪設(shè)集水總管；二是沖孔、埋設(shè)井點(diǎn)管，灌填砂濾料，將井點(diǎn)管同集水總管連接；三是安裝抽水機(jī)組，連接集水總管。排水管渠工程的施工準(zhǔn)備和驗(yàn)收排水管道工程施工準(zhǔn)備竣工驗(yàn)收工程施工管道埋設(shè)檢查井砌筑施工準(zhǔn)備工程交底工程設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)內(nèi)容、施工要求、事故預(yù)防、環(huán)境影響編制施工組織設(shè)計(jì)施工說明施工設(shè)計(jì)圖施工計(jì)劃表施工預(yù)算現(xiàn)場(chǎng)核查地質(zhì)狀況、地下管線與建筑物、施工條件：水、電、路、通訊、施工通道、堆場(chǎng)編制施工組織設(shè)計(jì)施工說明施工設(shè)計(jì)圖施工計(jì)劃表施工預(yù)算工程性質(zhì)、范圍、工期；施工方法和進(jìn)度；施工材料和機(jī)具設(shè)備；確保工程質(zhì)量和安全施工的技術(shù)措施；勞動(dòng)力安排；施工用地安排；雨季、冬季、汛期的施工措施。施工總平面圖、施工分段圖、施工工藝圖總進(jìn)度計(jì)劃表、材料供應(yīng)計(jì)劃表、機(jī)具設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃表、勞動(dòng)力安排計(jì)劃表。預(yù)算編制說明、分類工程量計(jì)算清單、工程預(yù)算竣工驗(yàn)收初步驗(yàn)收由施工單位組織，邀請(qǐng)有關(guān)工程建設(shè)單位、工程設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、質(zhì)量管理部門和工程接管單位參加竣工終驗(yàn)建設(shè)單位組織，必須對(duì)工程竣工技術(shù)資料進(jìn)行詳細(xì)驗(yàn)收竣工技術(shù)資料竣工階段文件前期階段文件施工階段文件工程項(xiàng)目的有關(guān)請(qǐng)示、批復(fù)、批準(zhǔn)文件、立項(xiàng)報(bào)告、可研報(bào)告、初設(shè)報(bào)告及其批復(fù)、工程概況、施工合同、規(guī)劃許可證、工程地質(zhì)勘查報(bào)告、設(shè)計(jì)計(jì)算書

工程開工及竣工申請(qǐng)報(bào)告、施工組織設(shè)計(jì)、工程預(yù)算清單、交領(lǐng)樁記錄、工程控制點(diǎn)及施工基準(zhǔn)線放樣、復(fù)核記錄、工程質(zhì)量檢查文件。施工材料質(zhì)量保證文件、設(shè)計(jì)變更依據(jù)性文件、監(jiān)理工作文件工程竣工報(bào)告、各專業(yè)竣工驗(yàn)收鑒定證書、工程質(zhì)量保修書、工程決算、施工總結(jié)、全套施工圖頂管施工工程簡(jiǎn)述西氣東輸管道工程西起新疆,東至上海,全長(zhǎng)約4000km,為國家重點(diǎn)工程,本項(xiàng)目為鄭州段黃河穿越部分。由長(zhǎng)度3600m的鋼頂管以及頂管工作井3座、接收井1座組成。工程位置及地形地貌工程位于黃河主河槽內(nèi),頂管穿越斷面的地勢(shì),呈南高北低狀,南岸為Ⅱ級(jí)階地前緣,北岸漫灘開闊。穿越段斷面呈“┗┙”字型,處于河床以下,地貌單元為河床及低漫灘。工程地質(zhì)和水文條件管線穿越斷面的地層主要由第四系全新統(tǒng)沖積的粉土、粉砂、中砂、黏性土、礫砂、坡積黃土狀土及第四系上更新統(tǒng)沖積黃土狀土,中更新統(tǒng)殘積粉質(zhì)黏土、沖積粉質(zhì)黏土組成。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)工程范圍內(nèi)河床基本穩(wěn)定,低漫灘和河床段穿越地層為水位以下的中砂地層,中密狀態(tài),中砂層成拱性差,水位以下易坍落,當(dāng)水位差較大時(shí),還會(huì)產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象。低漫灘地下水是賦存在②層中之潛水,河床局部地段為黃河水所覆蓋,和地下水連通。頂管總體設(shè)計(jì)方案

工程通過鄭州黃河段河寬7.32km,采用頂管法通過主河槽,管道穿越長(zhǎng)度3600m。沿線共設(shè)置3個(gè)工作井及1個(gè)接收井,其中3個(gè)位于現(xiàn)有主河道北側(cè)灘地.工程施工2.2沉井施工過程（1）

施工坑開挖沉井采取在基坑中制作，以減少下沉深度，降低施工作業(yè)面。開挖深度為6米，考慮到拆除墊架和支模操作的需要，基坑比沉井寬2米，四周挖排水溝，集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，挖土采用1臺(tái)小松220-31.0m3反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行。配合人工修坡和平整坑底，挖出的土方用自卸車運(yùn)至棄土場(chǎng)堆放。（2）沉井制作刃腳支設(shè)本沉井高度大，重量重，地基強(qiáng)度較低，采用墊架法支撐。沉井刃腳鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)枕木（160mm×220mm×2500mm）作支承墊架的墊木，然后在其上支設(shè)刃腳及井壁模板，澆筑砼。地基上鋪設(shè)砂墊層，可減少墊架數(shù)量，將沉井的重量擴(kuò)散到更大的面積上，避免制作中發(fā)生不均勻沉降，同時(shí)易于找平，便于鋪設(shè)墊木和抽除。（3）

模板支設(shè)和鋼筋綁扎

沉井制作的模板支設(shè)和鋼筋綁扎與普通結(jié)構(gòu)施工要求一樣，只不過由于是在軟基上施工，所以要均勻?qū)ΨQ施工，以防止不均勻沉降。（4）混凝土澆筑混凝土采用商品砼，并用砼輸送泵，送至沉井澆筑部位，沿井壁均勻?qū)ΨQ澆筑。澆筑采用分層平鋪法，每層厚30cm，將沉井沿周長(zhǎng)分成若干段同時(shí)澆筑，保持對(duì)稱均勻下料，以避免一側(cè)澆筑，使沉井傾斜，每層混凝土量為23m3，要求2h內(nèi)澆筑一層。兩節(jié)混凝土的接縫處設(shè)凹型水平施工縫，上節(jié)混凝土須待下節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后澆筑，接縫處經(jīng)鑿毛及沖洗處理，并澆10cm厚減半石子混凝土。沉井產(chǎn)生傾斜的可能原因⑴刃腳下土質(zhì)軟硬不均；⑵拆刃腳墊架時(shí)，抽出承墊木未對(duì)稱同步進(jìn)行，或未及時(shí)回填；⑶挖土不均，使井內(nèi)土面高低懸殊；⑷刃腳下掏空過多，使沉井不均勻突然下沉；⑸排水下沉，井內(nèi)一側(cè)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；⑹刃腳局部被大石塊或埋設(shè)物擱??；⑺井外棄土或施工荷載對(duì)沉井一側(cè)產(chǎn)生偏壓。解決方法如沉井已經(jīng)傾斜，可采取在刃腳較高一側(cè)加強(qiáng)挖土并可在較低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石，必要時(shí)配以井外射水，或局部偏心壓載，都可使偏斜得到糾正。待其正位后，再均勻分層取土下沉。位移產(chǎn)生的原因多由于傾斜導(dǎo)致，如沉井在傾斜情況下下沉，則沉井向傾斜相反方向位移，或在傾斜糾正時(shí)，如傾斜一側(cè)土質(zhì)較松軟時(shí),由于重力作用，有時(shí)也沿傾斜方向產(chǎn)生一定位移，因此預(yù)防位移應(yīng)避免在傾斜情況下下沉，加強(qiáng)觀測(cè),及時(shí)糾正傾斜。位移糾正措施一般是有意使沉井向位移相反方向傾斜，再沿傾斜方向下沉，至刃腳中心與設(shè)計(jì)中心位置吻合時(shí),再糾正傾斜，因糾正傾斜重力作用產(chǎn)生的位移，可有意向位移的一方傾斜后，使其向位移相反方向產(chǎn)生位移糾正。為解決穿黃頂管施工中的高水壓、管周摩擦阻力大、障礙物復(fù)雜的難點(diǎn)，該項(xiàng)目采取泥水平衡頂管工藝，選用日本RASA公司的頂管機(jī)和日本特殊的粉狀一體型減阻潤滑材料，為克服富水礫巖砂卵石層和含有鈣質(zhì)結(jié)合的粘土層對(duì)頂管施工的不利影響，確保施工的順利進(jìn)行提供了可靠的保障。穿黃頂管關(guān)鍵技術(shù)主要有：后方頂和中繼接力頂進(jìn)、長(zhǎng)距離微粒滾動(dòng)減阻、GPS、激光和陀螺儀測(cè)量定向、礫石破碎泥水輸送、PLC控制泥水平衡和有限空間超長(zhǎng)距離通風(fēng)保障技術(shù)等頂管技術(shù)。在施工中的問題和解決方法1.超長(zhǎng)距離的砂礫地層中頂進(jìn)，中繼間止水密封部摩損極大解決方法：（1）止水圈可局部調(diào)整壓密度

（2）止水圈可在線更換而不必使用壓氣。

（3）中繼間上潤滑注入孔的位置設(shè)在止水圈前方，頂進(jìn)時(shí)與中繼間同步開動(dòng)注漿，可有效力隔離砂粒損壞止水圈2.頂管內(nèi)有毒有害氣體與灰塵對(duì)人體的傷害

解決方法：（1）保證頂管內(nèi)的氧氣濃度不低于20%，有毒有害氣體與灰塵的濃度不大于有害于身體健康的濃度，其中CO≤30mg/m3，NO2≤50mg/m3，CO2≤0.5%，SO2≤0.0005%，工作面通風(fēng)設(shè)備的噪音不超過80分貝。

（2）用于通風(fēng)的空氣必須清潔，在地下作業(yè)點(diǎn)新鮮空氣量不低于每人每分鐘4m3，風(fēng)速大于0.15m/s，最大風(fēng)速不超過6m/s。

（3）控制工作面溫度不超過28°，相對(duì)濕度不超過80%。礫石破碎泥水平衡頂管系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)(3)泥水加壓使流砂層開挖面穩(wěn)定安全;(4)水位以下,能常壓作業(yè)(無需氣壓);(5)滯水砂層、含水量高的黏土層及高水壓礫石層,泥水平衡頂管都能施工,其適應(yīng)土質(zhì)范圍較廣;(6)管路排泥,連續(xù)出土效率高,速度快,適合超長(zhǎng)距頂管;(7)噪聲較小,管內(nèi)干凈,地下工作環(huán)境好;(8)泥水平衡式頂管便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量,頂管精度高頂管施工水平定向鉆機(jī)一級(jí)建造師市政（陳明+曹明銘+肖國祥+申玉辰）課件建筑（王樹京+李佳升+李立軍+王英）課件機(jī)電（董美英+唐瓊+魏匡+李學(xué)斌）課件法規(guī)（陳印+王竹梅+武勁松+蔡恒）課件經(jīng)濟(jì)（梅世強(qiáng)+達(dá)江+劉戈+關(guān)濤+徐蓉）課件管理（朱俊文+成麗芹+豐景春）課件關(guān)注微信公眾號(hào)課件免費(fèi)下載水平定向鉆機(jī)(HDD)的定義水平定向鉆機(jī)是指在不開挖地表表面的條件下，鋪設(shè)多種地下公用設(shè)施(管道、電纜等)的一種施工機(jī)械。主要用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流，以及在鬧市區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、農(nóng)作物和植被保護(hù)區(qū)等不易開挖的條件下，進(jìn)行供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油、污水排放等管線的鋪設(shè)或更新。水平定向鉆機(jī)(HDD)的定義大部分的水平定向鉆機(jī)設(shè)備均采用回拖力來衡量設(shè)備能力的大小，例如：CASE6030、DitchWitchJT7020、VermeerD55×100、AUGERSDD990、北京土行孫DDW320、深圳鉆通ZT-35等。進(jìn)口設(shè)備一般以磅為計(jì)量單位，國產(chǎn)設(shè)備都以Kn來衡量推拉力。水平定向鉆機(jī)(HDD)的定義除了推拉力，所有的設(shè)備還有一個(gè)重要的參數(shù)——扭矩。在定向鉆發(fā)展的初期階段，人們認(rèn)為設(shè)備主要是用來回拖管線，制造廠商會(huì)著重宣傳設(shè)備的推拉力。隨著技術(shù)的發(fā)展，大家都認(rèn)識(shí)到扭矩也是一個(gè)重要的因素。因?yàn)?，在定向鉆施工時(shí)，主要是靠扭矩來切削地下土層，設(shè)備沒有合適的扭矩，也同樣不能很好地完成工程。因此，對(duì)于不同能力的定向鉆必須有相互配合的推拉力和扭矩。水平定向鉆機(jī)(HDD)工作示意圖水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由鉆機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機(jī)具組成。1.鉆機(jī)系統(tǒng)：它是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體。它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等組成。鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤裝在鉆機(jī)主機(jī)前端，連接鉆桿，并通過改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小，達(dá)到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.動(dòng)力系統(tǒng)：由液壓動(dòng)力源和發(fā)電機(jī)組成動(dòng)力源。它為鉆機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動(dòng)力，發(fā)電機(jī)為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場(chǎng)照明提供電力。3.控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制鉆頭在地下的具體位置和其它參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進(jìn)的方向性工具。由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.泥漿系統(tǒng)：泥漿系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。5.鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)所使用的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿、鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器、切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。水平定向鉆機(jī)國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家1.安徽兩淮科力機(jī)械制造有限公司/main.asp安徽兩淮科力機(jī)械制造有限責(zé)任公司為安徽省煤田地質(zhì)局（安徽兩淮建設(shè)集團(tuán)）下屬單位，是合肥市重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、全國唯一生產(chǎn)應(yīng)用于煤田勘探領(lǐng)域頂驅(qū)鉆機(jī)的廠家，并于2006年先后列入合肥高新技術(shù)開發(fā)區(qū)1346建設(shè)項(xiàng)目、合肥市121建設(shè)項(xiàng)目及安徽省861行動(dòng)計(jì)劃。主要機(jī)型：水平定向鉆機(jī)國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家2.寶清縣新東方工程機(jī)械廠/member/web/profile.aspx?id=99221主要機(jī)型：水平定向鉆機(jī)國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家3.北京中海恒通科技發(fā)展有限公司/main.asp主要機(jī)型：水平定向鉆機(jī)國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家4.德威土行孫工程機(jī)械（北京）有限公司/index1.asp德威土行孫工程機(jī)械（北京）有限公司--前身北京土行孫非開挖技術(shù)有限公司--被譽(yù)為中國非開挖水平定向鉆機(jī)生產(chǎn)及銷售的領(lǐng)軍企業(yè)，與查爾斯機(jī)器制造公司--美國地下施工設(shè)備制造行業(yè)的佼佼者組建的合資企業(yè)。主要機(jī)型：

水平定向鉆機(jī)國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家水平定向鉆機(jī)國外主要生產(chǎn)廠家目前國外的水平定向鉆機(jī)HDD制造商典型生產(chǎn)廠家有美國溝神DitchWitch、美國凱斯(Case)、美國威猛(Vermeer)，另外還有美國奧格Augers公司、IngersollRand公司、德國的Flowtex、Hutte公司、英國的Powermole、SteveVick公司、瑞士的Terra公司、加拿大的Utixl公司和意大利的Tecniwell公司等。國外水平定向鉆機(jī)HDD優(yōu)勢(shì)目前國外HDD的產(chǎn)品大都具有以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：主軸驅(qū)動(dòng)齒輪箱采用高強(qiáng)度鋼體結(jié)構(gòu),傳動(dòng)扭矩大,性能可靠；全自動(dòng)的鉆桿裝卸存取裝置；大流量的泥漿供應(yīng)系統(tǒng)和流量自動(dòng)控制裝置；先進(jìn)的液壓負(fù)載反饋，多種電氣邏輯控制系統(tǒng)，高質(zhì)量的PLC電子電路系統(tǒng)確保長(zhǎng)時(shí)間的可靠工作；高強(qiáng)度整體式鉆桿以及鉆進(jìn)和回拖鉆具；快速錨固定位裝置；先進(jìn)的電子導(dǎo)向發(fā)射和接收系統(tǒng)。目前國內(nèi)水平定向鉆機(jī)HDD情況根據(jù)對(duì)35家水平定向鉆機(jī)制造商（含代理商）的調(diào)查表明，2009年我國新投入市場(chǎng)的各類水平定向鉆機(jī)達(dá)1534臺(tái)，比2008年的1364臺(tái)增加了170臺(tái)，增長(zhǎng)率達(dá)12.5％。在新增的鉆機(jī)中，進(jìn)口鉆機(jī)9臺(tái)，占僅總數(shù)的0.6%；出口鉆機(jī)的數(shù)量為104臺(tái)，占6.8%。到2009年底，在我國市場(chǎng)上的水平定向鉆機(jī)總量已達(dá)到6767臺(tái)，其中包括進(jìn)口鉆機(jī)384臺(tái)，出口鉆機(jī)511臺(tái)。歷年我國水平定向鉆機(jī)的增長(zhǎng)情況如下圖。水平定向鉆機(jī)HDD的機(jī)會(huì)推拉減速機(jī)回轉(zhuǎn)減速機(jī)底盤行走減速機(jī)水平定向鉆施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)介紹

及經(jīng)驗(yàn)交流

時(shí)間：2012年3月3日一級(jí)建造師市政（陳明+曹明銘+肖國祥+申玉辰）課件建筑（王樹京+李佳升+李立軍+王英）課件機(jī)電（董美英+唐瓊+魏匡+李學(xué)斌）課件法規(guī)（陳印+王竹梅+武勁松+蔡恒）課件經(jīng)濟(jì)（梅世強(qiáng)+達(dá)江+劉戈+關(guān)濤+徐蓉）課件管理（朱俊文+成麗芹+豐景春）課件關(guān)注微信公眾號(hào)課件免費(fèi)下載四.泥漿配置

一.水平定向鉆概述

二.施工現(xiàn)場(chǎng)勘察

目錄三.穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)五.施工過程注意問題六.施工經(jīng)驗(yàn)一、水平定向鉆概述1、發(fā)展前景

隨著城市高速現(xiàn)代化,地下管網(wǎng)建設(shè)迅速發(fā)展,管道穿越由于其技術(shù)綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)勢(shì)日益受到人們的青睞。但面臨下述問題1)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,導(dǎo)致價(jià)格下降2)地下管網(wǎng)復(fù)雜,增加施工的風(fēng)險(xiǎn)2、施工工藝1)、管線勘察2)、穿越曲線設(shè)計(jì)3)、鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)4)、泥漿配置5)、鉆導(dǎo)向孔6)、擴(kuò)孔7)、回拖8)、環(huán)境保護(hù)9)、地貌恢復(fù)一、水平定向鉆概述二、施工現(xiàn)場(chǎng)勘察一旦施工地點(diǎn)確定，應(yīng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)并繪制詳細(xì)準(zhǔn)確的地質(zhì)地貌圖紙。最終施工的精度取決于這一勘測(cè)結(jié)果的精度。1、地下管線探測(cè)城市地下管線資料殘缺不全，有的資料精度不高或與現(xiàn)狀不符等問題，以致影響地下管線規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)性和在工程建設(shè)過程中挖斷、挖穿地下管線的事故時(shí)有發(fā)生。1）、地下管線探查地下管線探查是通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和不同的探測(cè)方法探尋各種管線的埋設(shè)位置和深度方法：要求業(yè)主提供工程現(xiàn)場(chǎng)地下管網(wǎng)資料尋找施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的工作井，查看管線的走向，情況不明打電話讓相應(yīng)負(fù)責(zé)部門到現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)明詢問當(dāng)?shù)鼐用裼霉芫€探測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量鉆機(jī)出入土點(diǎn)挖工作坑，至少1.5米深二、施工現(xiàn)場(chǎng)勘察2）、地下管線測(cè)繪地下管線測(cè)繪是對(duì)已查明的地下管線位置的平面位置和深度進(jìn)行測(cè)量。我們要

沿穿越方向，對(duì)已探測(cè)地下管線的深度及管線走向做出標(biāo)記；

根據(jù)探查結(jié)果，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地下管網(wǎng)進(jìn)行復(fù)查，準(zhǔn)確掌握地下各種管線和其他基礎(chǔ)設(shè)施的分布及埋深，為導(dǎo)向孔軌跡提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)。2、地質(zhì)勘察較長(zhǎng)穿越工程應(yīng)當(dāng)讓業(yè)主提供工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)勘察報(bào)告，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告可以進(jìn)行鉆機(jī)及鉆具組合的選擇，也是我們提供工程報(bào)價(jià)的依據(jù)。二、施工現(xiàn)場(chǎng)勘察三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)1、導(dǎo)向儀三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)操作界面Locate(定位)PowerOff(關(guān)閉)SetUs(設(shè)定超聲波測(cè)量值)Configure(設(shè)置)設(shè)置

1Pt.Cal單點(diǎn)校準(zhǔn)，2Pt.Cal雙點(diǎn)校準(zhǔn)，TeleCh信號(hào)頻道TargetDepth目標(biāo)深度，TargetPitch目標(biāo)傾角，°Grade/%Grade斜度/百分?jǐn)?shù)，UesMetric/UseEnglish使用公制/使用英制，Cold/NormalScreen冷暗/正常屏，SetTime設(shè)定時(shí)間，Code代碼(維修用)，Exit退出。三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)2、碳棒的磁力線（信號(hào)）三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)3、定位點(diǎn)后定位點(diǎn)中位線前定位點(diǎn)三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)4、干擾信號(hào)⑴.有源（主動(dòng)）干擾包括高壓電纜，變電站，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等所有有主動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生的物體。

⑵.無源（被動(dòng)）干擾

包括大型鋼結(jié)構(gòu)，金屬護(hù)欄，含鹽量高的地層及金屬含量高的地層，所有能夠吸收并扭曲信號(hào)的物體。5、影響

⑴.深度不準(zhǔn)確⑵.定位困難⑶.角度面向角丟失6、解決辦法盡量遠(yuǎn)離干擾，調(diào)整工作時(shí)間，盲打。7、碳棒超過40℃（104℉）會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，碳棒一端的溫度點(diǎn)如果變黑則表示碳棒接觸到超過104℃的溫度，應(yīng)視為失靈。1、工程前期的交底，要對(duì)工程概況有所了解，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況初步確定能否進(jìn)行穿越施工，及大概需要的長(zhǎng)度、出入土點(diǎn)位置。2、物探，繪制物探圖根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定出物探范圍，物探一定要做到細(xì)致，把范圍內(nèi)的井蓋全部打開，并用雷迪跟蹤探測(cè)，確定管線走向及與穿越交叉處的深度，注意沒有井蓋的管線，例如由電線桿下來的電力，墻邊的電信等。物探完成后繪制物探圖，具體定出出入土點(diǎn)位置，測(cè)量預(yù)計(jì)穿越長(zhǎng)度。三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)導(dǎo)向軌跡物探完成后，根據(jù)距離入土點(diǎn)最近的管線的深度及距離，定出入土角，如果不能達(dá)到所需要的角度可以適當(dāng)延長(zhǎng)入土點(diǎn)與管線之間的距離；根據(jù)距離出土點(diǎn)最近的管線的深度及距離，定出出土角，如果不能達(dá)到所需要的角度可以適當(dāng)延長(zhǎng)出土點(diǎn)與管線之間的距離；最后根據(jù)與所有管線交叉處的有效安全距離定出導(dǎo)向軌跡。有效安全距離應(yīng)減去擴(kuò)孔上浮的距離。如果有彎曲度，可以調(diào)整出入土坑的方向，盡量減小導(dǎo)線軌跡的弧度。三、穿越“儀器”概述，流程及曲線設(shè)計(jì)4、鉆機(jī)入場(chǎng)后的擺放