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顶管施⼯及应⽤

顶管

普通顶管:

⼀、⼯作坑位置的选定

顶管⼯作坑是顶管施⼯时在现场设置的临时性设施，⼯作坑包括后背、导轨和基础等，⼯作坑是⼈、机械、材料较集中的活动

场所，因此，选择⼯作坑的位置应考虑以下原则；

1．有可利⽤的坑壁原状作后背；

泥⽔平衡式顶管施⼯及应⽤

2007-1-26

摘要：介绍泥⽔平衡式顶管施⼯原理以及在市政、电⼒、交通等⾏业中的应⽤，⽐较分

析该施⼯⽅式的特点。

关键词：顶管施⼯

应⽤随着⽇新⽉异的现代化城市建设进程，我们在为治理环境、解决供⽔、供电等问题作设施配套建设时，通常采⽤开槽埋管

的办法进⾏⼯程施⼯。在市区较繁华的街道、在城市绕城主⼲道、在刚建成的⾼等级公路主线上，往往能见到许多次围着安全

栏，昼夜作业的开挖场⾯。施⼯的地段，⼀幢崭新的楼房被拆除，车辆被限速绕道通⾏，深度开挖引起了周围构筑物不同程度

的沉降，修复后的路⾯⼏年后尚在不停下陷。这⼀切越来越被⼈们所重视。近⼏年，在管线穿越公路主⼲线时，虽然采⽤了⼈

⼯顶管施⼯⽅法，但是，由于挤压式短距离顶管施⼯⽽引起路⾯隆起，⼈⼯挖掘式顶管施⼯⽽引起的路⾯沉陷时有发⽣。如何

有效的解决以上问题？⼀种新型的顶管施⼯技术——泥⽔平衡式顶管施⼯⼯艺，已从⽇本引进，并

在上海、⼴州等地⼴泛地应⽤。

这是⼀种没有开挖那种混乱场⾯的管道开挖技术，⼀种在地⾯下⼯作的系统，它是⼀种全遥控的技术，使⼯⼈们远离危险环境

下的⼯作⽅式，加上⾃动平衡的技术来防⽌地表隆起和沉降，使管道在垂直和⽔平⽅向上达到正负1英⼨的精确度，这种⾰命

性的技术称作为顶管施⼯。顶管施⼯技术是⼀种管道铺装技术，⽆需开挖地⾯，有具⼤推⼒的液压千⽄顶可⽤在有遥控装置的

顶管掘进机的后⽅，使掘进机及紧随其后的管道穿越⼟层，达到预先设计的位置上，这就称为顶管⼯程。挖掘发⽣在顶管机的

前⽅，被挖掘物质通过泥浆循环系统⽤泵

排出，到达地表。

微型顶管掘进技术有4个⽅⾯优于其它隧道开挖技术：1）、微型顶管掘进机是⼀种遥控技术，可降低⼯作强度和提⾼⼯作地

点的安全性；

2）、按照表⾯⼟压由掘进机进⾏⼟压平衡，实际上消除了地下运动及地表沉降，保持

了地下⼟质的原状性；

3）、当有地下⽔存在时，顶管机⽆需排⽔，⽽且微型顶管掘进机能设计成在各种⼟壤

条件下进⾏施⼯；

4）、微型顶管掘进机能在⼏乎所有的⼟壤中铺设管道，从⽽不破坏地下环境，⽆需使⽤昂贵的注浆及抽⽔技术，其最终结果

是完成⼀条完整的管道线，加上绝对⼩的地表破坏。

卢沟桥某污⽔⼲线下段⼯程机械顶管施⼯⽅案

1.2.1⼯程简介

本标段为下段，⼯程包括D2400mm，D2600mm钢筋砼圆形管道，2100×2500mm钢筋砼拱形沟，2300×2100mm钢筋砼⽅沟

及检查井等。

1.3施⼯⽅法选择

鉴于以上⼯程、⽔⽂地质条件及⼯程特点，《招标⽂件》第⼆卷技术规范的要求，对于本⼯程选择以下具体的施⼯⽅法：

（1）2300×2100mm钢筋砼⽅沟采⽤明开槽施⼯。

（2）D2600mm钢筋砼圆形管道拟采⽤常规式顶管法施⼯。

（3）D2400mm钢筋砼圆形管道拟采⽤加泥式⼟压平衡顶管法施⼯。

（4）2100×2500mm钢筋砼拱形沟采⽤浅埋暗挖法施⼯。

D2400mm钢筋砼管采⽤加泥式⼟压平衡顶管法施⼯，这样有以下优点：

①采⽤加泥式⼟压平衡顶管可以进⾏长距离顶进施⼯，可⼤⼤减⼩施⼯临时占地范围，减少社会导⾏及施⼯导⾏的范围，具有

良好的经济效益和社会效益。

②采⽤加泥式⼟压平衡顶管设备，可以使顶管机头前⽅被挖掘的⼟体与周边的⼟体保持相同的⼟压⼒，起到良好的⼟体平衡和

稳定作⽤，可以有效的减少施⼯的即时沉降，在顶进过程中进⾏同步注浆，可有效控制后期的地⾯沉降，确保管线上⽅建筑

物、道路和其它公⽤设施的安全和正常使⽤。

⾮开挖技术及其应⽤

0引⾔

现代⾮开挖铺管技术是指利⽤岩⼟导向、定向钻进等⼿段，在地表不挖槽的情况下，铺设、更换或修复各种地下管线的施⼯新

技术。该技术社会经济效益显著，尤其可在⼀些⽆法实施开挖作业的地区铺设管线，如穿越公路、铁路、建筑物、河流、古迹

保护区、闹市区、农作物及植被保护区等。该技术现已⼴泛⽤于燃⽓、电信和电⼒等⼯程部门。

现代的⾮开挖地下管线施⼯法⾃20世纪70年代陆续开始⼤量出现，包括：⽔平导向钻进、⽔平定向钻进、⽅向可控的⽔平螺

旋钻、冲击⽭、夯管锤、微型逐道、旧管更换与修复、顶管掘进机等。

现代⽅法与传统⽅法相⽐有以下特点：

(1)引⼊了管线轨迹的测量和控制；

(2)⼤⼤提⾼了铺管能⼒(长度2000m，直径3m)；

(3)快速⾼效；

(4)增强了在复杂地层条件下施⼯的