掘进顶管法施工技术.pdfVIP

掘进顶管法施工技术

摘要在地下管线的施工过程中，为保证既有路面和附属设施的完好性不被

破坏，减少重复建设，避免造成不必要的经济损失，地下管线施工时，掘进顶管

法是经常采用的施工方法。

关键词掘进顶管；工作坑；顶管接口

人工取土掘进顶管法是依靠人力在管内前端掘土，然后在工作坑内借助顶进

设备，把敷设的管道按设计中线和高程的要求顶人，并用小车将前方挖出的土从

管中运出。

1顶管施工的准备工作

1.1制订施工方案

施工前，应对施工地带进行详细的勘察研究，进而编制可行的施工方案。其

内容有：

1）确定工作坑的位置和尺寸，进行后背的结构计算；

2）确定掘进和出土方法、下管方法、工作平台的支搭形式；

3）进行顶力计算，选择顶进设备以及考虑是否采用长距离顶进措施以增加

顶进苌度；

4）遇有地下水时，采用的降水方法；

5）工程质量和安全保证措施。

1.2工作坑的布置

工作坑是掘进顶管施工的工作场所，应根据地形、管道设计、地面障碍物等

因素布置。尽量选在有可利用的坑壁原状土作后背处和检查井处；与被穿越的障

碍物应有一定的安全距离且距水源和电源较近处；应便于排水、出土和运输，并

具有堆放少量管材和暂时存土的场地；单向顶进时应选在管道下游以利排水。

1.3工作坑的种类及尺寸

工作坑有单向坑、双向坑、转向坑、多向坑、交汇坑、接受坑之分。工作坑

的平面形状一般有圆形和矩形两种。圆形工作坑的占地面积小，一般采用沉井法

施工，竣工后沉井可作为管道的附属构筑物，但需另外修筑后背。矩形工作坑是

顶管施工中常用的形式。

1.4工作坑的基础与导轨

工作坑的施工一般采用有开槽法、沉井法和连续墙法等。

开槽法是常用的施工方法。根据操作要求，工作坑最下部的坑壁应为直壁，

其高度一般不少于3m。

在地下水位下修建工作坑，如不能采取措施降低地下水位，可采用沉井法施

工。即首先预制不小于工作坑尺寸的钢筋混凝土井筒，然后在钢筋混凝土井筒内

挖土，随着不断挖土，井筒靠自身的重力就不断下沉，当沉到要求的深度后，再

用钢筋混凝土封底。在整个下沉的过程中，依靠井筒的阻挡作用，消除地下水对

施工的影响。

连续墙式工作坑，即先钻深孔成槽，用泥浆护壁，然后放入钢筋网，浇筑混

凝土时将泥浆挤出来形成连续墙段，再在井内挖土封底而形成工作坑。连续墙法

比沉井法工期短，造价低。

2顶进施工

准备工作完毕，经检查各部位处于良好状态后，即可进行顶进施工。

2.1下管就位

首先用起重设备将管道由地面下到工作坑内的导轨上，就位以后装好顶铁，

校测管中心和管底标高是否符合设计要求，满足要求后即可挖土顶进。

2.2管前挖土与运土

管前挖土是保证顶进质量和地上构筑物安全的关键，挖土的方向和开挖的形

状，直接影响到顶进管位的准确性。因此应严格控制管前周围的超挖现象。对于

密实土质，管端上方可有不超过15mm的间隙，以减少顶进阻力，管端下部135°

范围内不得超挖，保持管壁与土基表面吻合，也可预留10mm厚土层，在管道顶

进过程中切去，这样可防止管端下沉。在不允许上部土层下沉的地段顶进时，管

周围一律不得超挖。在松软土层或有流砂的地段顶管时，为了防止土方坍落、保

证安全和便于挖土操作，应在首节管前端安装管檐，管檐伸出的长度取决于土质。

施工时，将管檐伸人土中，工人便可在管檐下挖土。

管内人工挖土，工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。

管前挖出的土，应及时外运，避免管端因堆土过多下沉而引起施工误差，并

可改善工作环境。管径大于800mm时，可用四轮土车推运；管径大于1500mm

时，采用双轮手推车推运；管径较小时，应采用双筒卷扬机牵引四轮小车出土。

土运至管外，再用工作平台上的起重设备提升到地面，运至它处或堆积于地面

上。

2.3顶进

顶进是利用千斤顶出镐，在后背不动的情况下，将被顶进的管道推向前进。

其操作过程如下：

1）安装好顶铁并挤牢，当管前端已挖掘出一定长度的坑道后，启动油泵，

千斤顶进油，活塞伸出一个工作冲程，将管道向前推进一定距离；

2）关闭油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞缔回；

3）添加顶铁，重复上述操作，直至安装下一整节管道为止。

4）卸下顶铁，下管，在混凝