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1、顶进用混凝土管道

顶进施工法用混凝土管道为管壁配置有单层或多层钢筋骨架的混凝土圆管。

接口形式可分为柔性接口和刚性接口。

按照外压荷载可分为3级，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，其规格、外压荷载和检验内水压力检验指标见下表。

表1规格、外压荷载和检验内水压力检验指标

2、库尔勒顶管施工设备及安装

顶管施工设备主要包括顶管机（因地质条件不同其刀盘不一）、中继间、千斤顶及泵站、龙门吊或汽车吊、操作间、导轨。

2.1顶管施工常规方法及顶管机有：人工顶管掘进法、土压平衡顶管掘进法、泥水平衡顶管掘进法，各方法对比如下：

施工方法

可操作性

安全控制

质量控制

环境影响

工期控制

经济指标

人工顶管掘进法

人工配合风镐破除岩体，操作简单，劳动强度大

粉尘较大，对人体伤害大，遇到塌方、管涌、地下水易造成人身伤害。安全控制难度大。

管道摩阻力大，管道顶进困难，管道偏位，人工纠偏难度较大

管道周边变形较大，一般200mm，粉尘污染较大，

每日进程约2m，出土速度慢，工期最长。

人工机械费用较高，不良地质处置费用较高。

泥水平衡顶管机掘进法

完全电脑操作控制，实时监控，操作简单。

泥水平衡顶管机在全密闭条件下，通过泥水平衡施工，不良地质条件影响较小，在掘进过程中，提前进行处置，安全性较高。

管道摩阻力较小，顶进容易，掘进过程中通过顶管机自动纠偏同时辅助中继间纠偏，管道偏位较小，抗渗效果好。

对环境影响小，一般为30mm,集中收集泥浆，环境污染小。

每日进程6m，泵送出泥水，速度快，工期短。

机械顶进费用较大，对不良地质处置费用较小。

土压平衡顶管机掘进法

完全电脑操作控制，实时监控，操作简单。

土压平衡顶管机在全密闭条件下，通过土压平衡施工，不良地质条件影响较小，在掘进过程中，提前进行处置，安全性较高。

管道摩阻力较小，顶进容易，掘进过程中通过顶管机自动纠偏同时辅助中继间纠偏，管道偏位较小，抗渗效果好。

对环境影响小，一般为30mm,集中收集渣土，环境污染小。

每日进程6m，泵送出土，速度快，工期短。

机械顶进费用较大，对不良地质处置费用较小。

2.2中继间设置及安装

在长距离顶管顶进施工时，需要安装中继间以增加顶力完成隧道顶进施工。当顶进阻力即顶管顶进迎面阻力和管壁周围摩擦阻力之和超过主千斤顶的允许总顶力或管节允许的极限压力或始发场地背力墙极限反推力，无法一次达到顶进距离要求时，采用中继接力顶进技术，实行分段实施使每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。采用中继接力技术时，将管道分为数段，在段与段之间设置中继间。中继间将管道分割成前后两个部分，中继油缸工作时，后面的管段为后座，前面的管段被推向前方。中继间按先后逐个启动，管道分段顶进由此达到减小顶力的目的。采用中继接力技术后，管道的顶进长度不再受后座顶力的限制，只要增加中继间的数量，就可延长顶进的长度。中继接力技术是长距离顶管和曲线顶管不可缺少的技术措施。

3、顶管始发

3.1始发轨道安装

坡度以设计为准，利用轨道底预留空间进行调节。在安装时，将其运至预定安装位置，并与底板预埋件焊接，将连接部分焊缝磨平，以减小摩擦，便于顶管机在导轨上滑行。

基座和基础进行连接时，必须进行精确的测量，以保证顶管机在基座上组装后，顶管机中心轴线能和顶管设计轴线重合。如果出现偏差，将会损坏止水密封圈，削弱防水效果，甚至地下水大量涌入，造成重大事故。在安装时，通过基座的左右移动可使其左右微调，通过在基座底部加减薄钢片可使其上下微调。

调整完成后，将底板中的焊渣等打扫干净，然后再一次检查焊接部位是否达到技术要求，基座与地面之间是否紧密，测量导轨是否平直，与顶管机轴线是否重合。当一切达到技术要求后，基座的安装工作完成。

1）导轨是在基础上安装的轨道，采用装配式。管节在顶进前先安放在导轨上。在顶进管道入土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高程和方向前进。导轨选用钢质材料制作。

2）导轨采用复合型导轨。在每一根导轨上都有两个工作面：水平工作面是供顶铁在其上滑动，倾斜的工作面则是与管子接触。这样一来，复合型导轨的寿命要比普通型大大提高。为了测量及导轨安放的方便，导轨的水平工作面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上。导轨如下图：

1、主顶设备及安装

主顶千斤顶安装于顶进工作坑中，用于向土中顶进管道，其形式为液压驱动的活塞式双作用油缸。

主顶设备主要由下列装置组成：2-8只主顶千斤顶；组合千斤顶架；液压动力、泵站及管阀；顶铁。

3、顶铁安装

1）顶铁其作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上，同时还起到保护管端面的作用，同时还可以延长短行程千斤顶的行程。顶铁采用环形顶铁、弧形顶铁和“U”形顶铁几种形式。

2）顶铁的安装和使用应符合下列规定：

安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有油污；更换顶铁时，先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后锁定；

顶铁与管口之间加设缓冲衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端增加U形或环形顶铁；

4、顶管机的安装和调试

顶管机安装前作一次安装调试，油管安装前先清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。

顶管机的尺寸和结构在吊装前应做详细的检查。

在吊装顶管机时应平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。采用大型吊车使用专用吊具吊装，确保安全可靠。

顶管掘进机安放在导轨上后，测量前后端中心的方向偏差和相对高差，并作好记录，顶管掘进机的接触面必须相互吻合。

将掘进机和电路、油路、水路、气压、泥浆管路和控制系统等进行逐一连接，要求各部件安装正确、连接牢固、不得渗漏，要求安装后对各分系统进行认真检查和试运行，达到正常运转。

5、导向油缸

导向油缸安装在顶管掘进机后面，用以调整高程和轴线的偏差。导向油缸的行程为100mm，顶力为1000kN。施工中还需根据地质条件等因素来选择导向油缸的吨位值。

6、安装止水圈

洞口止水圈一般由以下新疆顶管四部分组成

前止水墙、预埋螺栓、橡胶止水圈、压板。

7、洞门破除

在顶管始发前，需破除洞门。当始发前端土体自稳性较差时，尚需采取措施加固土体。下图为洞门破除及导轨安装图。

8、开顶前检查

1)设备经过检查、试运转；

2)导轨的中心线、坡度和高程满足设计要求；

3)顶管机前端土体稳定，并有保障措施；

4)有拆除洞门的保新疆顶管障措施；

5)有冬雨期施工保障措施

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