关于长输管道工程曲线顶管的曲率半径计算顶力计算若干分析2024年7月.pdf

关于长输管道工程曲线顶管的若干分析

关键词：顶管曲线顶管

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、原有地下构筑物的拥挤、减小竖井深度以及控制

投资费用等原因,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1200

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

2

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

陈

技术的发展现状来看,目前曲项的管径以中、大口径为主,曲线类型有

大

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

C

时,曲线顶进也向大口径长距离、小口径长距离、小曲率半径方面发

C

展。

目前国内油气输送管道行业涉及的穿路、穿河（部分）多采用

顶管形式，在设计中多采用直线顶管，但实际工程中如遇到有转角

的路径，且路径较短，往往使用曲线顶管更优，本文将结合水、电

行业设计及施工经验，浅谈一些油气输送管道行业的曲线顶管的设

计要点。

一、顶管的选择

顶管施工常用的施工工法分为敞开人工手掘式和密封机械式顶

管。

1、敞开类顶管机有：

（1）机械式顶管机—采用机械掘进的顶管机,可用于岩层、硬土

层和整体稳定性较好的土层。

（2）挤压式顶管机—依靠顶力挤压出土的顶管机,可用于流塑性

土层。

（3）人工挖掘顶管机—采用手持工具开挖的顶管机,可用于地基

强度较高的土层。

2、平衡类顶管机有：

（1）土压平衡式顶管机—通过调节出泥舱的土压力稳定开挖面,

2

弃土可从出泥舱排出的顶管机,可用于淤泥和流塑性粘性土。

（2）泥水平衡式顶管机一通过调节出泥舱的泥水压力稳定开挖

陈

面,弃土以泥水方式排放出顶管机,可用于粉质土和渗透系数较小的

大

砂性土。CC

（3）气压平衡式顶管机—通过调节出泥舱的气压稳定开挖面，

弃土以泥水方式排放出的顶管机,可用于有地下障碍物的复杂土层。

3、顶管机选择

顶管机选择应根据管道穿越土层的物理力学特性、有无地下水、

是否存在有毒气体、地下障碍物情况和需要保护的构建筑物等因素,

应按表1经技术经济比较后确定。

表1顶管机选型参考表

敞开式顶管机平衡式顶管机

地层机械挤压人工泥水土压气压

式式挖掘平衡平衡平衡

无胶结土层、强风化岩★★

地

稳定土层★★★

下

水松散土层★★★★

淤泥fak＞30KPa★★★★★

地

粘性土，含水量＞30%★★★★★★

下

水粘性土，含水量＜30%★★★★

位