顶管工艺基本介绍.pptx

顶管工艺2024/5/21 周二1 顶管施工法是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，所需铺设的管道紧跟在工具管后，在主千斤顶推力的作用下工具管向土层内掘进，掘出的泥土由土泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出.，推进一节管道后，主千斤顶缩回，吊装上另一节管道，继续顶进。如此往复，直至管道铺设完毕。管道铺设完毕后，工具管从接收井吊至地面。顶顶管管施施工工原原理理图图顶管工艺原理顶管工艺原理 为减少对交通的干扰和避免大开挖，一般大口径圆形管节在埋深大于3m时，可采用顶管法。原则上管顶覆土应大于管道外径的1.5倍。2024/5/21 周二2工作井工作井顶管机头顶管机头接收井接收井顶顶管管工工艺艺主主要要设设施施2024/5/21 周二3顶管机操作台顶管机操作台后靠背、千斤顶支架、导轨后靠背、千斤顶支架、导轨千斤顶千斤顶螺旋出土机螺旋出土机顶顶管管配配套套设设备备2024/5/21 周二4顶管配套设备送水、排泥泵送水、排泥泵泥浆沉淀池泥浆沉淀池中继间中继间2024/5/21 周二5按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。大口径多指2m以上的顶管，人可以在其中直立行走。中口径顶管的管径多为1.21.8m，人在其中需弯腰行走，大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为8001000mm，人只能在其中爬行，有时甚至爬行都比较困难。微型顶管的直径通常在600mm以下。按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通距离顶管和长距离顶管。顶进距离长短的划分目前尚无明确规定，过去多指100m左右的顶管。目前，千米以上的顶管已屡见不鲜，可把500m以上的顶管称为长距离顶管。按平衡原理理论分：顶管机可分为泥水平衡式顶管机、土压平衡式顶管机、气压平衡顶管机等按管材分：钢筋混凝土顶管、钢管顶管、夹砂玻璃钢顶管以及其他管材的顶管。按顶进管子轨迹的曲直分：直线顶管和曲线顶管。顶管分类顶管分类2024/5/21 周二6覆土要求：管顶覆土宜大于管道外径的1.5倍，且覆土应大于1.5m；且穿越河底覆土不宜小于2.5m。适宜地质条件：可在淤泥质粘土、粘土、粉土及砂土中顶进。不适宜地质条件：土体承载力小于30kPa。岩体强度大于15MPa。土层中砾石含量大于3O%或粒径大于200mm的砾石含量大于5%。江河中覆土层渗透系数K大于或等于10-2cms。不宜在土层软硬明显的界面上顶进。顶管适用条件顶管适用条件2024/5/21 周二7手掘式人工顶管手掘式人工顶管挖土：人工挖，小车运。前端挖掉一段后，方可顶管。要求：土质较好，管道的管径不应小于1000mm。2024/5/21 周二8土压平衡机械顶管土压平衡机械顶管土压平衡顶管机的基本工作原理是先由工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，同时刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机并被挤压，形成一定的土压；再通过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。控制螺旋输送机的出土量或顶管机前进速度，来控制密封土仓内的土压力值，使此土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持平衡，从而保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。2024/5/21 周二9泥水平衡机械顶管泥水平衡机械顶管泥水平衡式顶管机是在加入添加剂、膨润土、粘土以及发泡剂等使切削土塑性液化的同时，将切削刀盘切削下来的土砂用搅拌机搅拌成泥水状，使其充满开挖面与管道隔墙之间的全部开挖面，使开挖面稳定。2024/5/21 周二10气压平衡机械顶管气压平衡机械顶管气压平衡顶管机的基本工作原理是通过作用于临时掘进工作面的气体压力来阻止地下水。在整个掘进工作面的高度范围内，作用的气体压力是相等的，但地下水的压力是有梯度的，因此在工具管道的顶部就形成了超过平衡气体压力的压力超压区，在这个压力区下，土层空隙的水被挤出，地层由饱和区过渡到不饱和状态，从而起到平衡挖掘面的作用。2024/5/21 周二11工作井（工作坑或基坑），按其作工作井（工作坑或基坑），按其作用分为用分为顶进井顶进井（始发井）和（始发井）和接收井接收井两种。顶进井是安放所有顶进设备两种。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、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，或工具管的场所，与工作井相比，接收井布置比较简单。接收井布置比较简单。坑的前后壁在管道顶进时受力巨大，均应加固。工作井工作井2024/5/21 周二12工作井结构形式可为方形，也可是圆形。圆形工作井受力性能好，特别适用于超深的情况，而矩形井则适用于多根平行顶进的工作井。可根据使用功能选择。工作井工作井工作井支护可采用钢板桩、沉井、地下连续墙、灌注桩或S M W 工法。一次顶进长度：100m（不加中继间）2024/5/21 周二13不是每个顶管都需要接收井，管道不需要设井检修则无需设置接收井；接收井的大小取决于顶管机的长度。接受接受井井2024/5/21 周二142024/5/21 周二15