超长距离顶管施工技术应用研究

工程施工 Engineering construction250长距离顶管施工技术在市政排水施工工程中的应用周克珍1叶战宾2王巧红1（1.濮阳市城乡一体化示范区国土建设环保局，河南濮阳457000）（2.河南省水利第一工程局，河南郑州450000）中图分类号：TU75 文献标识码：A 文章编号1007-6344（2019）02-0250-01摘要：城市现代化建设中市政排水作为基础性工程，直接对城市建设产生影响。

市政排水施工引入长距离顶管技术，避免传统沟槽开挖对周边环境的影响，提高排水施工质量与效率。

有鉴于此，本文分析长距离顶管施工技术要点，阐述市政排水施工中该技术的应用。

关键词：市政排水；长距离顶管；技术要点市政工程建设中排水施工作为主要组成部分，施工质量直接对城市建设造成影响。

市政排水施工中广泛使用长距离顶管技术，改善传统排水施工方法的不足，缩短工程周期，减小对工程周边环境的影响，大幅度提高工程施工质量与效率，推动城市现代化建设。

1 市政工程施工特点市政工程建设涉及到城市各方面，不同于一般工程，建设周期长且造价高，需要庞大建设团队完成基础设施，也需要专业人才完成质量管理。

市政排水工程属于公益性民生工程项目，施工安全质量直接影响到政府的声誉，因此要制定完善的安全管理制度，保证工程施工的安全性，全面把控与管理施工内容。

同时市政工程施工环境复杂，施工时存在很多不确定因素，要求施工前做好分析，提前制定风险应对措施，降低市政排水工程建设风险[1]。

对于市政工程施工而言，要重视前期的准备工作，并做好图纸设计和人员配备工作。

并做好市政技术应用以及设备材料采购的核对工作，在正式施工之前应该做好统筹。

对于施工人员要重视筛选，从而保证施工效果。

做好权责划分，将不同的施工内容划分给个人，出现事故以后要做好及时追责，最终保证市政工程的施工质量。

2 长距离顶管施工技术分析2.1 技术优势市政排水工程要针对性城市污水排放问题，做好污染处理与排放工作，完善城市排污系统，提高城市环境质量。

超长距离大口径曲线钢顶管施工工法超长距离大口径曲线钢顶管施工工法一、前言超长距离大口径曲线钢顶管施工工法是一种用于地下水利、交通、市政、环保和能源等领域的建设工程中的钢管施工方法。

该工法通过曲线钢顶管技术，实现了地下管道的延伸和曲线布置。

本文将讨论该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点超长距离大口径曲线钢顶管施工工法具有以下特点：1. 可实现长距离的施工：通过采用超长距离的钢顶管，实现了长距离地下管道的施工，减少了施工中的接口和连接点，提高了施工效率。

2. 大口径管道施工：采用大口径钢顶管，可以满足大流量管道的需要，提高了管道的运行能力和流量处理能力。

3. 实现曲线布置：通过曲线钢顶管技术，可以实现管道在地下的曲线布置，适应地形、地貌和建筑物的要求。

4. 技术性能优越：采用优质钢材制作的钢顶管具有较高的强度和耐腐蚀性能，能够满足长期运行的要求。

三、适应范围超长距离大口径曲线钢顶管施工工法适用于下列情况：1. 长距离地下管道的施工需求，如水利、交通、市政、环保和能源等领域的建设工程。

2. 需要大流量管道的建设工程，如输水、排水等工程。

3. 地形、地貌和建筑物要求管道实现曲线布置的工程。

四、工艺原理超长距离大口径曲线钢顶管施工工法的实际工程中，采取了以下的技术措施：1. 预制钢顶管：根据设计要求和地下管道的要求，选择适当的规格和材质进行预制钢顶管。

2. 管道铺设：通过挖掘机将预制钢顶管逐一挖掘进入地下，形成管道结构。

3. 钢顶管连接：根据设计要求和钢顶管的特点，采用合适的连接方式，将钢顶管进行连接。

4. 管道压浆：通过压浆设备将水泥浆注入钢顶管与地下之间的空隙，增强管道的稳定性和密封性。

5. 施工监控：施工过程中，采取合适的监控措施，对施工质量和施工进度进行控制和监督。

五、施工工艺超长距离大口径曲线钢顶管施工工艺包括以下各个施工阶段：1. 施工准备：进行现场勘测、设计方案制定和施工组织策划等工作；2. 基础处理：根据设计要求进行地面开挖、地基处理和基础建设；3. 钢顶管预制：将钢顶管按照设计要求进行预制，并进行质量把控；4. 钢顶管挖掘：使用挖掘机将预制的钢顶管逐一挖掘并铺设到地下；5. 钢顶管连接：通过合适的连接方式将钢顶管进行连接，保证连接的牢固性；6.压浆施工：使用压浆设备对钢顶管与地下之间的空隙进行注浆，增强管道密封性；7. 施工监控：对施工过程进行监控，确保施工质量和进度，进行必要的调整和优化。

1 顶管施工的特点及其适用范围顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。

其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。

2 长距离顶管施工中容易出现的问题长距离顶管的施工中,受管径大小、顶进机械、施工技术条件和环境因素等多方面的影响和限制,容易出现一些问题,因此对其施工过程中的控制技术必须引起足够的重视。

2.1顶力不足顶管的顶力是随着顶进长度的增加需要不断增加,但是又受到管道强度的限制,不能无限增加,对于普通顶管法而言只是在管尾施加顶力进行推进,其顶进距离受到限制。

因此,在长距离顶管施工中必须解决在管道强度允许范围内如何施加顶力的问题。

目前有两种方法:即采用润滑剂减阻和中继接力技术。

2.2推力不足长距离顶管施工还受到后座所能承受推力大小的制约,一般情况下,顶管工作坑的后座所能承受的最大推力以顶管所能承受的最大推力为计算条件,只验算工作坑后座是否能够承受最大推力的反作用力。

但是,有的情况下,油缸的推力往往并不是均匀的作用于后座,推力的合力作用点或高或低于后座被动土压力的合力作用点,造成设计后座抗推能力不足。

因此,为使后座能够承受较大的推力,工作坑应尽可能深点,后座墙也尽可能埋深大点。

2.3顶进方向失控顶管施工中管轴线可能为直线,也可能是曲线,无论是直线和曲线,顶进施工中都必须确保管道按设计轴线顶进。

如果顶进方向失控,会导致管道弯曲,顶力急剧增加,顶进困难,甚至无法继续施工。

因此,必须有一套能准确控制管段顶进方向的导向机构。

顶进施工中的方向控制,主要是通过反复测量,不断检查和纠偏的过程来实现。

2.4塌方在软土地基或地下水位较高的土层中顶进施工时,顶进面上容易发生塌方,塌方不仅会导致管道受力情况恶化,造成管道方向失去控制,给施工带来许多困难,还会危及地面建筑物的稳定。

市政给排水工程长距离顶管施工技术的应用发布时间：2021-09-30T08:32:50.864Z 来源：《建筑实践》2021年14期作者：付子骁[导读] 随着改革开放的持续推进，各地区的经济明显得到改善，付子骁南充水务投资（集团）有限责任公司四川南充637000摘要：随着改革开放的持续推进，各地区的经济明显得到改善，加快了城市化进程，市政工程建设规模也日益扩大，并开始应用了一系列保护城市市容市貌、污染低、对公共利益影响较小的先进施工技术。

其中给排水长距离施工工程的顶管施工技术具有多重环保生态效益，施工工艺成熟、质量高，给排水效率也高，因此，对给排水长距离管道顶管施工技术的施工措施进行分析研究，很有必要。

关键词：市政给排水工程；长距离顶管；施工技术；应用引言根据市政给排水施工要求及实际情况，充分考虑长距离顶管施工技术的应用，可使具体的施工计划实施效果更加显著，满足长距离顶管高效施工要求，逐渐形成应用价值良好的市政给排水系统。

因此，在促进城市发展、改善市政给排水施工状况的过程中，应给予长距离顶管施工技术应用足够的重视，有针对性地开展这方面的施工作业，促使长距离顶管性能更加可靠，避免影响其施工质量及利用价值等。

在此基础上，有利于丰富市政给排水施工经验。

1给排水长距离管道顶管施工技术基本特点顶管技术与传统的管线铺设工程相比有着巨大的革新性，无须挖开路面施工，减少对环境的污染和道路的堵塞，其主要应用于市政给排水管道工程建设，具备一系列积极的经济效益和社会效益。

在城市基础建设工程中，最常见的就是给排水长距离管道工程，顶管技术常常应用于其中，有如下技术特点：①路面的非开挖，使用顶管技术减少了开挖城市路面的施工工序，在地下空间进行施工、维护作业，不影响城市道路的正常交通，避免挤占城市交通空间；②穿越地形的特殊性，例如，市政给排水管线工程中遇到需穿越河流、铁路、大型建筑物等自然障碍等，无法从表面上开挖，应用顶管技术能够解决此类问题；③节约成本，顶管施工技术为施工单位节约了征地费、拆迁费、土石方工程费用等大量资金，与传统施工技术相比，经济性更为优越；④工期较短，给排水长距离管道通常工程规模较大，采用传统工艺土石方量较大，施工周期较长，而采用顶管施工能够大大缩短工期；⑤技术专业性高，城市不同路况、环境下的具体施工要求不同，因此，对勘察人员、设计人员、技术人员、施工人员、监理人员的综合素质要求要较高，根据具体施工现场要求选择合适的施工技术也很重要，要对多种技术的应用及利弊端都有专业性的了解。

D0l:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.05.051施工技术市政给排水工程长距离顶管施工技术的应用范俊武汉武钢绿色城市技术发展有限公司摘要：随着城市各项基础设施的不断完善，市政给排水施 工项目规模和数量都呈现出不断增长的态势。

在市政给排水施 工过程中，因受制于施工面和交通组织等影响，明槽开挖施工难 度较大，这也使长距离顶管施工技术在目前市政给排水施工中 应用越来越广泛。

本文从长距离顶管施工工艺流程及优点入 手,分析了顶管技术在市政给排水施工中应用的意义，并进一步 对市政给排水施工中应用长距离顶管施工技术进行了具体阐述。

关键词：市政给排水；长距离顶管；水平螺旋钻进;通风技术1前言市政给排水施工中，为了满足城市交通流量需求和减小对 地面建筑物及周边环境的影响，需要使用长距离顶管施工技术，采用非开挖的方式进行顶进施工，以提高施工效率和质量。

由于整个施工过程均在地下区域进行，施工技术要求较高、难度较 大,施工作业环境较恶劣，需要合理运用具体的施工技术，确保 市政给排水工程顶管施工的顺利进行。

2长距离顶管施工技术简介长距离顶管施工技术可以在不开挖施工的情况下穿越铁路、道路、建筑物等各种障碍物，利用液压顶进工作站从顶进工 作坑将待铺设的管道顶人，从而在顶管机之后直接铺设管道的 非开挖地下管道施工技术。

长距离顶管施工适用于各种土层，施工精度较高，一般小于±50m m,施工距离为1000m以上，适用 的管道直径为300m m~4000m m。

3长距离顶管施工工艺流程及优点3.1长距离顶管施工工艺流程开工前的各项施工技术准备—地下管线的测量定位、放线 —工作井、接收井的施工—顶管机、液压千斤顶、照明通风系统 等设备安装—全套设备的调试—顶管始发—下放管节、接管— 正常顶进、测量—管道排泥及废泥浆外运—顶管接收—下一段 顶管施工—管道贯通—闭水试验->竣工验收、清场。

3.2长距离顶管施工技术的优点3.2.1工程影响方面由于给排水工程顶管施工一般在地下区域进行，对城市路 面交通及地表影响较小，且整个施T.过程中产生的噪声也比较 小，不会对周边建筑物及环境带来不利影响，有利于现场的安全 文明施工及环境保护。

长距离顶管施工难点及技术安全控制分析长距离顶管施工是一种在城市建设和基础设施建设中广泛使用的技术。

它能够在不破坏地面或道路的情况下完成管道、河流或高速公路的穿越和连接。

虽然长距离顶管施工技术在工程建设中具有重要的应用价值，但由于施工难度大，风险高，安全问题备受关注。

因此，本文将分析长距离顶管施工的难点以及技术安全控制措施。

一、长距离顶管施工难点1.复杂的地质条件地质条件是决定长距离顶管施工难度的主要因素之一。

因为不同的地质条件会影响到施工的难度和安全，需要针对不同的地质情况采取技术措施。

特别是在沉积岩和城市地区的地下情况较为复杂，需要采用先进的技术手段。

2.管道长度与深度长距离顶管施工通常是通过顶管机进行，因此，管道的长度和深度是另一个决定施工难度的主要因素。

长距离顶管施工通常要求顶管机能够在地下挖掘直径为3米至5米的隧道，所以在施工过程中要保持隧道的纵向和横向稳定是一个关键的问题。

3.施工环境复杂长距离顶管施工需要大量的设备和人员，此外，由于地面交通等因素的干扰，施工环境十分复杂。

因此，施工现场安全和人员管理十分重要。

二、技术安全控制措施1.地质数据调查与分析顶管施工前需要进行详细的地质研究和数据分析，以确定不同地质条件下的管道顶管施工措施和施工方法。

对于复杂地质条件，需要采用高精度的地质勘探和测绘技术。

2.先进的施工设备和技术采用先进的施工设备和技术是提高长距离顶管施工效率和质量的关键措施。

例如，在地质状况复杂的区域，可以采用掘进机和综合机械；在城市地下管线密集区域，可以采用橡皮轮挖掘机，以适应狭小的施工工作空间。

3.安全监测和控制在施工过程中，需要严格控制地质变形、地质应力、管道变形等施工风险。

可以通过使用遥感技术、地质监控和引导钻孔技术等手段进行实时监测和控制。

4.人员管理和培训人员管理和培训是长距离顶管工程中的重要措施。

需要对施工现场进行人员培训，确保工人具备必要的技能和安全意识，在施工过程中严格执行安全标准，提高施工安全性。

长距离大直径平行双管曲线顶管的技术研究与工程运用摘要：近年来，我国的工程建设不断增加，对管道的应用也越来越广泛，在管道施工的过程中，顶管技术发挥着重要的作用。

本文首先分析市政给排水工程施工意义，其次对长距离大直径平行双管曲线顶管的技术研究，有针对性的提出了相应的解决方案，使顶管工程顺利贯通。

关键词：长距离顶管；大直径顶管；双孔曲线顶管；顶力分析引言随着城市化进程的进一步加快，作为城市动脉的地下管线的需求量也在相应增加，顶管施工技术应用场景不断扩充，如何解决顶管法施工在特殊情况下必须进行顶管对接的难点，是今后需要开展研究的领域。

但是在软弱地质及复杂应用条件下的大直径顶管工程应用案例并不多见，以安徽某市初期雨水调蓄工程为例，对软土地质下长距离平行双孔曲线大直径顶管工程设计与施工中关键技术进行了深入分析研究。

1市政给排水工程施工意义市政给排水系统和人们的生活息息相关，其便捷性特点主要体现在能够充分利用自然资源，在对环境起到保护作用的基础上，促进抗洪和泄洪工作的执行。

我国目前正处在一个发展战略的重要时期，维护生态环境的可持续发展和社会经济增长平衡是一项非常重要的任务。

给排水工程能够在确保人们生活质量的同时，促进市场给排水工程的发展。

而就目前我国在市政给排水工程执行的质量上来看，依旧有很大的进步空间，尤其是在技术的创新升级以及应用方面还有待改进。

只有市政给排水工程管理工作进行完善，才能够保证整个市政建设工程发展的高效性。

市政工程中的给排水系统是推动和维持城市运转的基础，市政给排水工程的有效执行能够在一定程度上拉动城市内需，为城市居民提供更多岗位，从而带动城市经济发展。

现阶段，各领域科学技术水平在不断提升，城市人口质量也越来越高，在此背景下给市政给排水工程的执行提出了更高的要求。

城市化带来了人口向城市大量聚集，导致城市人口迅速增加，城市总用水量急剧上升。

针对这种现象，需要相关部分做好排水管道的设计和铺设工作，保证城市能够平稳发展。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
长距离顶管施工技术是一种通过钢管顶推法在地下开挖的方法，可实现在地下无需任
何开挖工序下进行线路敷设与维护。

这种施工技术适用于较长的顶管距离，一次性施工距
离通常可达1000米以上。

其优势主要体现在以下几个方面：
长距离顶管施工技术可以减少对周边环境的破坏。

由于无需开挖地面，可以避免对交通、地下管道、地下通信等设施的破坏。

长距离顶管施工技术还可以避免开挖对地下水位
的影响，减少对地下水和河道的污染风险。

长距离顶管施工技术可以提高施工效率。

由于无需挖掘地面，可以减少施工工期。

钢
管顶推法还可以同时完成管道的安装和埋藏工作，提高了施工效率。

而且，由于整个施工
过程在地下进行，可以避免天气等自然条件的影响，有利于提高施工进度。

长距离顶管施工技术可以降低施工成本。

长距离顶管施工技术无需开挖地面，减少了
土方开挖和回填的工作量，降低了施工成本。

顶管技术还可以减少人工操作，提高了施工
效率，降低了人工成本。

长距离顶管施工技术可以提高施工质量。

由于采用顶管技术，管道的敷设和埋藏都是
在地下进行的，避免了地面施工容易受到外界因素影响的问题，提高了施工质量。

由于长
距离顶管施工技术可以实现一次性施工，减少了接口数量，降低了泄漏等质量问题的风
险。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中具有很大的应用潜力。

其能够减少对周边环
境的破坏，提高施工效率，降低施工成本，提高施工质量。

随着该技术的不断发展和完善，相信将会在市政给排水施工中得到更广泛的应用。

市政给排水施工中长距离顶管施工技术探讨张凡摘要：顶管法施工时，地下管道铺设是最常见的一种暗挖法施工形式，在市政管网建设中得到了广泛应用。

长距离顶管技术是现代市政工程给排水项目施工中常用的技术手段，其对提升给排水工程项目的施工建设质量以及减小对周围建筑的影响具有显著的应用效果。

关键词：长距离顶管技术；市政工程；给排水工程；建设引言市政工程中给排水施工在城市化发展进程中有着历史性的意义，城市的发展与规划过程中，离不开市政给排水施工大力的建设。

随着社会科技的不断发展，新时代新型施工技术和新设备如雨后春笋般推陈换新，很大程度提升了市政给排水工程的质量，一定层面上加快了城市化的步伐。

市政给排水整体施工中，应用最广泛的是长距离顶管施工，然而这种技术对工作人员的能力要求较高，要求其掌握充分的理论知识，对建筑周边进行实地考察，并进行合理规划与安排，这样才能保证施工后，有效实现城市的供水目标，提升城市化节奏。

1顶管法的基本原理顶管法的基本原理主要涉及到以下方面：顶管法施工时通过顶进设备的主顶油缸等部件，从起始工作井将顶管掘进机从土层内穿过直至接收工作井，随后依次顶进连接其他管道，并埋设于起始工作井的管线土层内的地下管道施工工艺。

相比其他施工技术，顶管施工无需开挖路面，便可穿越公路、地上建筑物及各类地下管网等。

作为一种综合性较强的机械化施工技术，顶管施工具有显著的适应性，可根据土层组成、土质条件、施工条件等具体情况，选择与之相适应的顶管设备及施工工艺。

2长距离顶管施工影响因素市政给排水工程施工过程中选用长距离顶管技术，一般100m的距离是每次顶管施工的前进距离。

在顶管施工时通常对距离有较高的要求，在长距离顶管施工与普通顶管施工时，应当注意二者之间的明显差异。

在长距离顶管正式施工前，应当对现场情况进行实地考察，对给排水技术的应用进行全面掌控，以此来增强该技术的有效适应性。

在施工中应当注意以下制约因素：首先是推力限制。

市政给排水施工中长距离顶管技术应用发布时间：2022-04-25T08:21:20.111Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1期作者：袁雪娇曲友亮[导读] 作为一项适用性强、应用面广、实用性多的新型技术，顶管施工技术因其自身优势，袁雪娇曲友亮内蒙古盛安建设（集团）有限公司内蒙古赤峰 024000摘要：作为一项适用性强、应用面广、实用性多的新型技术，顶管施工技术因其自身优势，该技术的应用，不仅为市政工程施工质量有效提升提供了可靠保障，更利于城市给排水施工。

为此加大研究长距离顶管施工技术的力度，提高施工技术水平，规范施工工艺意义重大，本文结合工程实例分析了市政给排水施工中长距离顶管技术要点。

关键词：市政工程;给排水施工;长距离顶管施工1 顶管施工技术优点顶管施工技术，是在不挖地表的前提下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入，从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。

从具体的施工内容上来说，是按照原先设计好的图纸，将管道沿线铺开并且将工作井和接收井设置好，之后对工作井的内部进行固定后座的设置，完成前期工作之后，对油管、照明和泥浆管等管线进行连接，最后利用油压千斤顶将之前埋好的管道全部进行顶进操作，通过压浆系统将每个管节的周围做出一个泥浆套，泥浆套的主要作用就是为了保证管道的顺利滑行。

进行顶进工作时，需对顶管的作用力做好把控，保证顶进、排土、调整工作同时进行。

顶管施工技术优点主要有四个方面。

首先是顶管施工技术是由线到点，从而在施工的过程中，保证施工占地面积少;其次是在施工的过程中不会对地面的活动造成影响，因此在进行市政工程时对交通的影响是较少;再其次就是顶管施工技术能够有效的降低施工过程中产生的噪音，并且对于地面施工震动也较为低，所以对于周边居民的生活环境造成的影响是微乎其微的，还有就是对现成建筑物与管线不会造成影响；最后顶管施工技术能够作业到很深的地方进行管道的铺设，能够安全的穿越河流、地面建筑等。

市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究一、顶管施工技术的基本原理顶管施工技术是一种通过钻井和预制隧道管道组成的隧道，将管道沿着地下隧道下穿障碍物，并最终将管道推入地下隧道中的一种施工技术。

在顶管施工过程中，首先需要以钻井机为基础进行钻孔，然后在孔内旋转预制隧道管道，最终将管道插入孔口，并通过压力将其推入地下隧道中。

随着管道的加长，需要不断地对孔口进行调整，以确保管道不会被卡住或粘在孔壁上。

二、长距离顶管施工的技术要点(一)地震预防在市政给排水施工中长距离顶管施工中，地震风险是必须面对的一个重要问题。

因此，在施工前需要充分的预测地震危险性，采用地震影响较小的时间和地点进行施工，以确保工程的稳定性和安全性。

同时，在隧道施工过程中，还需要利用地震监测设备对隧道进行监测，一旦发现地震动情况，需要立即停止施工，以防止隧道的破坏和倒塌。

(二)孔壁的处理在顶管施工过程中，孔壁的稳定性是非常关键的。

因此，在孔壁的处理上需要非常注意，首先需要挖掉孔壁的软土和沙子层，避免突然垮塌。

其次，需要在孔内设置钢筋网，以增强孔壁的稳定性和承载力。

最后，在孔内施工时需要注入混凝土，以固化孔壁，并增加孔壁的承载力。

(三)推力控制在长距离顶管施工过程中，推力的控制是非常重要的。

如果施工时推力过大，容易造成管道的损坏和位移现象，对工程造成损失。

因此，在施工时需要进行推力的控制，对加力方式、速度和周期进行合理的控制，确保管道在推进过程中受到合适的推力，以保证工程的正常施工和质量。

(四)管道连接和密封在长距离顶管施工过程中，管道的连接和密封是极其重要的。

如果连接点和接口处没有进行好密封，那么会导致管道漏水现象，进而造成环境的污染和工程质量的下降。

因此，在管道连接时，需要采用专用的密封材料，对接口处进行精细处理，以保证管道连接部位的完好和制水的有效性。

三、总结通过以上的分析和研究，可以看出市政给排水施工中长距离顶管施工技术的研究和应用对于工程的质量和效益具有非常重要的意义。

超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析第25卷第3期2008矩非开挖技术TrenchlessTechnologyV01.25.No.3June,2008超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析吴坚胡丽娟z(1.杭州市市政工程集团有限公司;2.浙江耀信工程造价咨询有限公司)摘要:考虑到超长距离顶管施工在我国市政工程的应用越来越广泛,本文详细介绍了在超长距离顶管施工中采用中继间这一关键技术的方法,并结合两个工程实例具体说明采用中继间的方法和成功经验,为我国的超长距离顶管施工技术提供指导.关键词:超长距离顶管,中继间,接力顶进1我国超长距离顶管技术的现状超长距离顶管是为了满足大口径管道穿越江河或地面构筑物,通向水域等需要,发展起来的一项敷设管道的新技术.从1987年我国完成第一根超长距离顶管以来,超长距离顶管施工技术在工程实践中得到了广泛的应用.现将已完成的我国超长距离项管工程简要介绍于表1.通过这些年来的研究和工程实践,我国的超长距离顶管施工技术得到了很大的发展.顶进设备基本上与世界先进水平同步,施工技术也有了很大的提高与进步.超长距离顶管技术的发展,同时也带动了整个顶管技术的提高,特别是在沿海一带,顶管施工已被广泛应用.超长距离顶管施工技术的发展主要表现在如下几个方面:1)工具管形式多样化,性能更加完善;2)新型中继间的应用;3)超长距离混凝土顶管的快速发展;4)高压供电的采用;5)长距离泥水输送技术;6)曲线顶管测量技术等.其中,采用中继间接力顶进是一项重要的技术措施.一般顶管中,中继问使用的数量很少,控制简单,对其性能也没有特别的要求.而在长距离顶进中,中继间的数量少则七八个,多则近二十个,这就需要简单实用的办法对这么多的中继间进行操作控制,同时,由于中继间的使用频率很高,需要中继间具有良好的密封性能.下面对超长距离顶管施工中的中继间技术进行详细分析.2中继间接力顶进技术在超长距离顶管施工中,为增加顶进距离,可以采用的措施有许多,如提高混凝土的抗压强度,采用玻璃纤维管或钢管;减小管壁与土的摩擦阻力,如采用注浆减摩.但是,上述这些措施往往难以满足长距离推进的要求,而中继间技术的出现为超长距离顶管施工提供了可能.2.1中继间的型式中继间,有的也称作中继站或中继环.中继间的结构主要由壳体,油缸,密封件等部件组成.中继问的供油方式一般是在中继间附近安装一台中继间油泵.在顶进过程中,中继间安装在管道中的某个部位,把管道分为若干个顶进区间.顶进时,先由若干个中继间按先后顺序把管道顶进一段距离,然后由主顶装置顶进最后一个区间的管道,这样不断重复,直到整条管道贯通.管道贯通后,需按先后顺序拆除中继间内部的油缸,然后按设计要求对中继问部位进行处理.中继间的型式与顶进采用的管材,管节的接头型式,密封要求等有关,一般是根据工程的具体情况,采用与之相匹配的中继间型式.在超长距离顶管中,选择中继间的型式时,要结合超长距离顶管的特殊性和复杂性,充分考虑中继间的耐磨性和密封性能,确保在施工过程中能够稳第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析37 表1超长距离顶管工程实例工程名称工程地点顶(m)管径(m)工具管形式管弑中继间数量深圳市污水排海深圳市1O532.2O华侨戏陵2.64气压反铲钢筋砼1O星火开发区上海市15111.6O网格水力钢筋砼2O排放管1.94机械化奉贤污水排海上海市18561.65小刀盘土工程2.OO压平衡钢筋砼14嘉兴污水排海嘉兴市2O6O2.OO工程2.40泥水平衡钢筋砼8上海南市水厂上海市112O3.OO网格水力钢管14过江顶管工程机械化汕头市自来水网格水力厂过海输水顶汕头市11402.OO钢管1O管工程机械化厦门污水排海网格水力顶管工程厦门市1O5O1.8O钢管11机械化深圳妈湾污水深圳市16O92.40网格水力钢管32排海顶管工程机械化上海上游弓J水工程中的陇西上海市129O2.2O钢管1O支线顶管上海市上游引水工程中的长上海市17433.5O钢管18桥支线顶管定,安全,可靠地运行.2.2中继间的布置中继间的布置除了要与经理论计算出的顶力相配外,还要充分考虑到工程的实际情况.一般情况下,第一只中继间应放在比较靠前的位置,当总的推力达到中继间总推力的40%~60%时,就应安放第一只中继间,这主要是考虑到在顶进过程中,工具管正面的阻力会因土质条件的变化而发生较大的变化. 第一只中继间以后,每当推力达到中继间总推力的70%~80%时,就应安放下一只中继间.中继间的布置除了通过计算外,还要结合顶进施工时的具体情况进行分析调整.一2.3中继间的运行中继间的运行可分为联动控制(自动控制)和手动控制.联动控制是指中继间按照设定的程序自动运行,而手动控制是由人工操作的.在长距离顶管施工中,为了确保万无一失,联动控制(自动控制)和手动控制两种方式是同时设置的,且两种方式之间是可以相互转换的,在顶进过程中可以根据实际情况采取相应的运行方式.在长距离顶管中,采用的中继间较多,为了提高顶进效率,要对中继间采用编组运行,通常可采用几个中继间为一组,如采用三只中继间一组,则编组顶进的程序是:首先顶进第一只中继间,顶至行程时停止;然后依次顶进第二只中继间和第三只中继间顶进,每一只顶至行程时停止再开始顶同组的另一只. 当第三只中继间顶进结束后,开启第四只中继间顶进,这时第一只中继间也可同时开始顶进.编组方法应根据使用中继间的数量和位置进行调整.2.4中继间的防渗超长距离顶管顶进距离要超过千米,布置在前面的中继间,来回动作达一万次,这对任何性能的密封圈来说都是很难达到不被磨损,也就无法保证中继间在使用过程中不会渗漏,而中继间的渗漏与工程能否成功息息相关.因此对超长距离顶管来说选择一种性能优越的中继间是十分重要的.组合密封中继环是在综合钢管顶管中继环和混凝土顶管中继环的优点基础上设计而成的,其最显38非开挖技术Trencl~essTechnology2008正着的特点是密封装置与管道是组合而成的,既可以安装一道,也可以安装多道.该密封装置既可以用于钢管顶管,又可以用于混凝土顶管,其特点是密封圈磨损后可以在常压下方便地更换,目前该装置己通过25~27m高水头下的施工实践.3工程实例一3.1工程概况~2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分.正常排放管总长2060m,管道内径q~2OOOmm,从高位井向大堤外顶进,埋深9.30~21.81m,出洞口管内底标高一20.23m,前1747.5m为下坡(一2.5‰)顶进,最后302.5m为平坡顶进,终点管内底标高-24.60m.顶进施工采用"F—B"型钢承口式钢筋砼管,楔形橡胶圈接口,多层胶合板衬垫.3.2地质资料顶进轴线上方覆土为粉土层;淤泥质粉质粘土,局部夹少量薄层粉土;粉质粘土.地质资料剖面图如图1所示.3.3中继间应用正常排放管总长2060m,在出洞后的150m~200m范围内顶进断面主要为④层砂质粉土夹粉砂, 随后的顶进主要在⑤层淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土中进行.因土层变化较大,顶进阻力在各土层中不同,考虑到长距离顶管的特殊性并结合以往同类工程的施工经验,原施工组织设计中拟布置14只中继间进行接力顶进.中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式结2+7f32+3.8O—-7.85——一—一———Z高位井正常捧放蕾,;;蔫星窿—一一———25.55fl獭话诒—Z豳表2中继间位置中继位置(管节间距累计距问后)(//I)离(//I)110303024296186385129255416524049552502557506330240990741525512458495240148595802551740主顶3102050构,偏转角=±2.,端部结构形式与所选用的管节形式相同,外形几何尺寸与管节基本相同.在铰接处设置二道可径向调节密封间隙的密封装置,确保顶进时不漏浆,并在承插处设置可以压注润滑脂的油嘴,以减少顶进时密封圈的磨损.中继间的铰接处设置4只注浆孔,顶进时可以进行注浆,减小顶进阻力.顶进至194.1米时,根据顶进施工所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力介于0.2～0.3t/m2,是比较小的.根据计算结果,并结合以往的施工经验,对中继间的位置做出了适当调整,以减少中继间的投入,并能确保顶进的顺利进行.由于第1,第2号中继问已经放置,第3号中继间位置也已确定(因电缆等的长度已定),因而中继问布置从第4只开始调整.调整后,正常排放管共设置九只中继景壤土淤泥质糟质粘土粉土淤泥质粘土砂质粉土夹粉砂粘质粉土粘土一粉质粘土粘质粉土夹粉质帖士阿1顶进沿线地质剖而罔间,具体布置位置见表2.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第9号中继间后计入调整.顶进至1102.3米时,根据顶进施工至今所获得的数据计算,管节外壁和周围上体的摩阻力为0.05t/m左右,波动过程中基本不超过0.1t/m.此时中继间布置了五只.经计算并结合顶进施工的工艺要求,又对中继间的位置做出了调整.因第1至第5号中继间已经放置,因而中继问布置从第6只开始调整.调整后,正常排放管共设置八只中继第25卷第3期吴坚胡丽娟:超长距离顶管施工中的中继间技术及实例分析39表3中继间位置中继位置(管节间距累计距间后)(m)离(m)11030302429612638512925541652404955250255750637236611167472300141685572551671主顶3792050问,具体布置位置见表3.表中间距及距离中未计中继间长度,其长度在第8号中继问后计人调整.由于先后两次根据实际情况调整了原来的中继间布置,最终只设置了8只中继间,节约了大量的资金,也减少了后期处理工作.4工程实例二4.1工程概况奉贤污水南排是奉贤县政府为保护地面水质,改善投资环境而建设的重大市政基础设施工程.北起奉浦工业开发区,南至杭州湾,总管全长24km,沿途设6座泵站.出海管段工程包括高位井一座,平面尺寸11.4m~8.6m,高28.8m,采用沉井法施工;污水放流管一根,全长1856m,采用顶管施工一次连续顶进到位;污水放流管端部200m内设14根排海扩散竖管,采用垂直顶升法自管内顶出海底.4.2中继间接力顶进由于本次顶进距离长达1856m,而且管节结构最大允许顶力为6000KN,因此仅靠主顶顶力是无法顶进到终点的.必须设置一定数量的中继间,采取逐段接力顶进.当顶进总推力达到中继顶总推力的70%-80%时,就应设置一只中继问.本次超长距离顶管中继顶结构,采用二段一铰可伸缩的套筒承插式钢构件.在铰接处设置二道可更换可径向调节密封间隙的密封装置,并设置4只可以压注1号锂基润滑油脂的油嘴,以减轻顶进时密封圈的摩损.还设置有4只注浆孔,顶进时可进行注浆,以减小顶进阻力.结合本工程的特殊情况研制了一种新型的中继间,用于接力顶进.这种中继间采用双道可调节橡胶密封圈进行密封,其中有一道密封圈是可更换的,密封圈内圈有环向压板将密封圈压紧,每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量,如果密封效果不好,通过压紧压板可以改善密封状况.两道密封圈中有一道事先是压紧的,另一道的压板则是放松的,留作备用,若一道密封圈损坏,就使用另一道.顶进使用的砼管节允许使用顶力600t,中继间的装备顶力为800t.中继间长为1.5m,最大顶速可达5cm/min,每次顶进的长度为30cm.根据理论计算并结合顶进的工艺要求,本次顶进一共布置了十一只中继间.中继问布置见图2所示.在实际施工时,由于侧向摩阻力比理论值要小很多,只使用了第七和第十两只中继间进行接力顶进.因预想采用的中继问较多,故对中继间采用顺序编组,编组的方法是:每三只中继间一组,第一至第三只中继间为第一组,第四至第六只中继间为第二组.编组顶进的程序是:第一只中继间顶进,顶至行程时停止;第二,三只中继问依次顶至行程时停止.第一顶进结束后,开启第二组中继间顶进,同时第一只中继问也可同时开始顶进.原设计所有的中继间是通过联动装置控制的,按设定的程序自动运行,施工时如有特殊情况,也可改为手动控制,由人工操作.通过本工程的应用,在中继间的设置和运用上有两点值得总结.一是减阻泥浆效果的好坏和轴线控制的好坏直接影响中继间的布置,减阻效果好和图2中继间布置图非开挖技术TrencldessTechnology2008年轴线控制得好,则相邻中继间之间距离可以适当增大;反之则可能要减小.二是当顶进管道的覆土深度较大时,按理论计算出的顶进管壁摩阻力比实际值偏大,因此在覆土深度较深的顶进施工中,摩阻力的计算应采用更接近实际的计算方法.4结论及建议1)中继间的布置是长距离顶进施工中的难点,布置数量应周密考虑,中继间设置过多会造成不必要的浪费,布置过少则无法满足顶进需要.2)对中继间采取合理编组在是中继间技术运用中的一个重要技术手段,编组方法除应采取合适的土压力计算公式计算顶进时的摩阻力外还应考虑具体工程的实际情况.3)在具体工程中应及时利用前面组顶进的摩阻力数据来调整中继间的布置及编组,使中继间的设置最合理和经济.4)现在采用接力顶进的中继间,一次顶进距离只有20~25cm,这极大地制约了顶进施工的速度,研制并使用长行程的中继间可以有效地解决超长距离顶进施工的速度问题.如果中继间的有效行程由25cm提高到100cm,则接力顶进时中继间运行次数则降为四分之一,效率的提高是明显的.参考文献:…高乃熙,张小珠.顶管技术.北京:中国建筑工业出版社1984.f2J余彬泉,陈传灿.顶管施工技术.北京:人民交通出版社1998.[3】南野九辉.《推进工法设计及施工》,日本森北出版社, 1981。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用长距离顶管施工技术是一种应用于市政给排水施工中的先进技术，它通过盲孔顶钻井、直径扩建和管道铺设等步骤实现对长距离顶管的施工。

这种施工技术在市政给排水领域中的应用具有极大的优势，可以提高施工效率、降低成本，并且对环境影响小，具有较高的安全性。

长距离顶管施工技术首先需要进行盲孔顶钻井。

盲孔顶钻井是指在需要进行顶管施工的地点，通过顶钻机进行钻孔，将孔口封堵，然后通过顶管机在地下开出一条盲孔。

这个盲孔将成为未来顶管的通道，可以让顶管机轻松地进行顶管作业。

然后是直径扩建。

为了满足给排水管道的需求，需要将盲孔的直径进行扩大。

扩大孔径的方法有很多种，常见的有机械扩展和液态扩展两种。

机械扩展是通过机械设备将孔径逐渐扩大，而液态扩展则是通过液体的冲击力将孔径扩大。

无论采用哪种扩展方式，都需要保证扩展后的孔径能够容纳顶管机的顶管作业。

最后是顶管机进行管道铺设。

顶管机是施工的核心设备，它是一种功能强大的机械装备，可以实现长距离的顶管施工。

顶管机通过在盲孔里面顶管的方式，将管道从地下穿过，完成管道的铺设工作。

顶管机具有自动化程度高、工作效率高等特点，可以大大提高施工效率。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用具有多种优势。

长距离顶管施工技术能够显著提高施工效率。

传统的施工方法需要进行开挖作业，不仅浪费时间，而且对周围环境造成破坏。

而长距离顶管施工技术能够实现不开挖，直接进行施工，减少了人力资源的消耗，提高了施工效率。

长距离顶管施工技术在施工过程中对环境的影响较小。

由于不需要进行开挖作业，长距离顶管施工技术能够减少施工对周围环境的破坏，保护了周围的植被和水源安全。

长距离顶管施工技术具有较高的安全性。

传统的施工方法需要进行开挖作业，存在坍塌、地质灾害等安全隐患。

而长距离顶管施工技术通过顶管机在地下进行施工，不会对上方的土体产生破坏，从而保证施工的安全性。

长距离顶管施工技术还具有成本较低的优势。

市政给排水施工中的长距离顶管施工技术市政给排水工程施工效果，直接关系着城市居民日常生活给排水需求能够被满足，是城市建设基础工程的重要内容，主要包括供水、排水以及循环水三个部分。

现在逐渐有更多新型技术与设备被应用到工程施工中，其中长距离顶管施工技术在应用上更为广泛，与其他技术相比具有更高的实用性，尤其是对于部分特殊环境能够发挥出更高的效果。

文章就市政给排水长距离顶管施工技术的应用进行了简要分析。

标签：市政工程；给排水；长距离顶管施工长距离顶管施工技术在市政给排水工程建设中应用比较广泛，具有更高的实用性，但是对设计以及施工人员的要求更为严格，需要全面了解施工现场实际情况，针对实际情况来做好所有准备工作，提高技术应用的效果，不断提高工程施工质量。

通过对长距离顶管施工技术的分析，来更全面的满足城市居民生活需求。

1 长距离顶管施工分析要点与普通给排水工程施工不同的是，长距离顶管施工每次前进距离均在100m 以上，对于部分特殊环境施工距离更长，因此对施工技术的要求也更为严格。

工程施工时需要顶进的距离比较长，会产生许多与普通顶管不同的环节，存在很多限制性因素，影响施工技术与工艺的正常发挥，想要提高工程施工效果，必须要确定技术研究要点。

对施工技术要点进行分析，可以以各项限制因素为对象，有针对性的进行研究，争取通过合理的优化，来提高工程施工效果。

第一，推力限制。

当管道推进增长时，未达到设计定的施工效果就需要增大顶管机推动力，但是在实际操作中却存在一定的问题。

因为一旦增加推力，就会对管道承受力造成影响，如果其承受高压推力的能力不足以满足实际需求，就会出现质量问题。

第二，材料限制。

在选择管道材料时，需要结合给排水工程特点，同时还应确保其可以满足长距离施工要求。

因此，应尽量选择钢管，其重量、断面以及土壤摩擦系数要远小于混凝土管，可以更好地适应施工中顶进力的作用，避免出现质量问题。

2 市政给排水长距离顶管施工技术分析2.1 非开挖顶管技术非开挖顶管施工技术现在已经被应用到市政给排水工程建设中，但是从整体上来看并没有形成独立的系统，技术在实际应用上还存在一定缺陷，需要做更进一步的研究。

中继间在长距离顶管中的应用探讨[权威资料] 中继间在长距离顶管中的应用探讨摘要:通过工程实例针对中继间设计中偏于保守的情况，从经济和技术的角度提出中继间的布置原则，为更长距离或更大口径的顶管施工积累了经验。

关键词:顶管;中继间近年来，随着城市的不断繁荣和发展，顶管技术朝着大管径、长距离的施工方向发展。

特别是在繁华大都市的市政建设项目中，长距离地下顶管技术以其独有的优势被广泛地应用。

然而由于我国土质多为亚粘土、沙性土，顶进中摩阻系数大而使顶进长度受到限制。

中继间是长距离和超长距离顶管施工的关键设置，它是分段克服摩阻力的一种施工技术。

某市安全供水高速通道工程是为了提高自来水应急状态下南北联网的输水和蓄水能力，确保城市供水安全，铺设管径Φ2400供水管网2450米，管材规格主要采用顶管为C50 钢筋混凝土管，内径2.4m，壁厚0.24m，外径2.88m。

本工程采用机械顶管施工。

同时考虑到顶管顶进口径较大距离也较长，因此施工中采用了中继间等技术措施，确保顶管施工的顺利进行。

1 工程地质概况根据勘察资料分析表明，顶管场地工程地质条件从上至下依次为杂填土、素填土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、淤泥质粉质粘土、含卵砾石粉细砂、粉质粘土、含卵砾石粉质粘土、全风化粉砂质泥岩、强风化粉砂质泥岩及中风化粉砂质泥岩。

根据地质报告，本工程管道基础位于粉土夹粉砂或粉砂中，由于粉土、粉砂的阻力较大，含水丰富，在顶管施工时应注意控制标高，并采取井点降水法降低水位。

2 工作原理中继间又称中继站或中继环是一个成环形布置的由许多短行程千斤顶组成的移动式顶推站。

工作时按先后次序逐个启动，首先借助最前面的中继间，将其前方的管路向前顶出一个中继间顶程，此时后面的中继间和工作井内的主千斤顶保持不动，形成后座。

然后最前面的中继间排放油压，将液压系统转换为自由回程状态。

接着后面的中继间或主千斤顶向前顶进将第一中继间的油缸缩回，前面的管段不动。

重复同样的动作，直到最后再由主顶油缸把最后一段管路推顶上去，同样的过程继续重复直到整段管节全部推顶完成。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用一、长距离顶管施工技术的基本原理长距离顶管施工技术是一种无需开挖地面、直接在地下进行管道铺设的施工方法。

它是通过利用地下推进设备，将管道从一个井口推送至另一个井口，完成管道的铺设。

长距离顶管施工技术主要包括以下几个步骤：1. 井口开挖：首先需要在管道线路两端开挖出井口，用于安装顶管设备和接管道。

2. 顶管设备安装：将顶管设备安装在井口，并且将管道连接好。

3. 推进施工：启动推进设备，利用土石方的推力完成管道的顶管作业。

4. 环形盾构机的使用：在需要进行弯曲或转弯施工时，可以采用环形盾构机，完成管道的曲线敷设。

5. 端头处理：当管道推送至终点井口后，进行端头处理和管道连接，完成整个顶管施工过程。

长距离顶管施工技术是一种高度自动化的施工方法，通过先进的设备和技术，能够实现对地下管道的快速、精准、安全的铺设。

它不仅可以克服传统开挖施工所面临的地质条件限制和对周边环境的影响，还可以大大减少施工过程中对交通、市容等的影响，具有很高的施工效率和经济性。

长距离顶管施工技术在市政给排水施工中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 地下管道铺设：长距离顶管施工技术可以用于市政给排水系统中的各类管道铺设，如雨水管、污水管、市政供水管等。

它能够实现对于管道的快速、准确的铺设，避免了传统开挖所带来的地质条件限制和环境影响，能够在繁忙的城市中快速完成管道铺设施工。

2. 管网改造：城市管网的改造工程通常需要对原有的管道进行拆除和重新铺设，传统的施工方法需要对地表进行大面积的挖掘，对周边环境和交通造成很大的影响。

采用长距离顶管施工技术可以避免这些问题，通过地下推进的方式实现管道的拆除和重新铺设，能够实现对管网的快速改造。

3. 弯曲和转弯施工：市政给排水系统中的管道线路通常需要进行弯曲和转弯，传统的施工方法在这些地方往往面临很多困难。

而采用长距禿顶管施工技术可以利用环形盾构机，实现对管道的弯曲和转弯施工，使得管道的线路可以更加灵活和精确。