顶管机械分类

顶管工程机械设备要求第一节机械设备要求【1】拟投入的主要施工机械设备表【2】主要施工机械设备配置原则施工机械化水平的高低，不仅体现企业的技术装备实力，而且对施工进度、生产成本、劳动效率具有重要影响，因此，必须重视机械配置和选型问题。

本着“技术先进，满足需求，性能可靠，适当备用”的原则对本标段的设备进行配备，确保满足施工生产需要，全项目设备由项目经理根据施工的不同阶段，按照保重点促一般的要求统一调配、合理使用，确保控制工程顺利施工。

根据本标段实际情况和采用的施工工艺合理配备机械设备。

储备一定数量、型号常用机械配件，并与生产厂家签订配件供应合同，保证设备维修保养及时恢复，保证设备完好。

【3】主要施工机械设备管理制度根据公司有关《物资机械管理办法》，本工程施工机械采取以下制度，不断提高完好率和利用率，最大限度的发挥机械化优势。

岗位责任制度。

人机固定制度。

持证上岗制度。

交接班制度。

设备检查和维修保养制度。

安全操作制度。

【4】主要施工机械设备进场计划接到中标通知书后，立即将全站仪、水准仪、经纬仪等测量设备运至现场，施工中用的机械设备根据工程进度安排进场时间，并安装调试好，确保每台机械设备都运行良好，满足施工需要。

第二节顶管施工工法及其掘进机械1 顶管施工工法的优点1.1在城区内进行相关管道工程施工，如果地下水不是十分丰富且管道埋深较浅的情况下采用开挖式敷设管道比较经济。

但是也存在一些问题，如施工噪音较大、容易阻碍交通、容易引起地面沉降等。

1.2非开挖顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地面沉降的现象，对周围的影响降低到最小程度。

而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。

1.3在施工穿越中小型河流相关管道时，如采用顶管施工，不仅不需要花巨资截断河流，而且施工速度快、不影响河流通行。

1.4顶管施工工法的优点[2]：⑴无需隔断交通；⑵噪音以及震动都很小；⑶可以在很深的地下敷设管道；⑷可以安全地穿越铁路、城市道路、河流和地下管廊；⑸对施工周围的影响很小；⑹可以穿越障碍物。

感谢观看
其他辅助设备
起重设备
用于吊装和安装顶管施 工中的大型构件和设备
。
运输设备
用于将施工材料和设备 运输到施工现场。
水电设备
用于提供施工现场的照 明、动力和用水等需求
。
测量设备
用于对施工过程中的各 项参数进行精确测量和 控制，确保施工质量。
04
机械设备选择原则与策略
根据工程需求选择合适型号
工程规模与设备型号匹配
06
案例分析：成功应用案例分享
案例背景介绍
工程概况
某市地铁建设项目，需要穿越繁华市区，施工难 度大，对机械设备要求高。
地质条件
施工区域地质条件复杂，包括砂土、黏土、岩石 等多种地层，且存在地下水位较高的情况。
技术要求
为确保施工质量和安全，要求机械设备具有高精 度、高效率、高稳定性等特点。
成功应用经验总结
工作原理
顶管施工利用主顶油缸及中继间等推力装置，将管道从工作井内穿过土层一直 推到接收井内。同时，通过注浆系统向管道外壁注入触变泥浆，减小顶进阻力 并保护管道周边环境。
顶管工程应用领域
市政给排水
顶管工程在市政给排水管道建设中应用广泛，特别是在城市繁华地段和交通要道，可避免 大面积开挖对交通和环境的影响。
顶管工程施工机械设 备选择
汇报人： 2024-01-18
目 录
• 顶管工程概述 • 机械设备在顶管工程中的重要性 • 顶管工程施工机械设备类型及特点 • 机械设备选择原则与策略 • 现场操作与维护保养要求 • 案例分析：成功应用案例分享
01
顶管工程概述
定义与原理
顶管工程定义
顶管工程是一种非开挖施工方法，通过液压或机械力将管道从始发井推入接收 井，实现地下管道的铺设。

顶管技术在市政给排水管道施工中的应用摘要：顶管技术是一种先进的非开挖管道施工方法，在市政给排水管道施工中得到了广泛应用。

该技术通过顶进设备将管道顶入地下，无需开挖地表，具有施工简便、速度快、安全可靠等优点。

本文介绍了顶管技术的原理、施工流程、适用范围和优点，并通过实际案例分析了其在市政给排水管道施工中的应用效果。

关键词：顶管技术；市政给排水管道；施工；非开挖；顶进设备；施工流程一、引言顶管技术，又被称为非开挖管道敷设技术，起源于19世纪中叶的欧洲国家。

最初，这种技术主要用于排水管道的铺设和维护，后来逐渐发展成为一种广泛应用于市政给排水管道施工的先进技术。

随着科技的进步和城市化进程的加速，顶管技术在我国也得到了广泛的应用和推广。

在市政给排水管道施工中，顶管技术具有非常重要的作用和优势。

首先，顶管技术可以显著降低施工成本，减少人力物力的投入。

其次，由于顶管技术不需要开挖地面，因此可以有效地减少对周围环境和建筑的影响，保护了城市的环境和市容。

此外，顶管技术还可以提高施工效率，缩短施工周期，为城市的快速发展提供了有力的支持。

二、顶管技术的概述（一）定义和分类顶管技术是一种非开挖的管道铺设技术，通过在管道前端施加推力，克服管道后端土壤的阻力，使管道逐渐推进。

顶管技术分为机械顶管和人工顶管两种类型。

机械顶管是利用机械设备产生推力，人工顶管则是通过人工施加推力。

机械顶管通常采用大型挖掘机、千斤顶等机械设备产生推力，将管道逐渐推进。

这种方法的优点是推力大、推进速度快，适用于长距离、大口径的管道铺设。

但是，机械顶管需要大型机械设备，投资成本较高，并且对地质条件有一定的要求。

人工顶管则是通过人工在管道后端施加推力，将管道逐渐推进。

这种方法的优点是灵活性强、适应性强，适用于各种口径和长度的管道铺设。

但是，人工顶管需要大量的人工劳动力，推力较小，推进速度较慢。

（二）工作原理顶管技术的工作原理是利用主顶油缸及管道间、中继间等的推力，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，同时，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。

取水、顶管工程拟投入的主要施工机械设备和检测仪器表拟投入的主要施工机械设备表：序号 | 机械或设备名称 | 国别产地 | 制造年份 | 额定功率（KW） | 生产能力 | 用于施工部位 | 备注 |1 | 挖掘机 | 中国 | 良好 | 土方工程 | 用于开挖工作 |2 | 推土机 | 中国 | 良好 | 土方工程 | 用于平整工地 |3 | 压路机 | 中国 | 良好 | 土方工程 | 用于压实道路 |4 | 振动碾 | 中国 | 良好 | 土方工程 | 用于压实路基 |5 | 自卸汽车 | 中国 | 良好 | 材料运输 | 用于运输材料 |6 | 载重汽车 | 中国 | 良好 | 运输 | 用于运输材料 |7 | 翻斗车 | 中国 | 良好 | 运输 | 用于运输材料 |8 | 砼搅拌机 | 中国 | 良好 | 混凝土工程 | 用于搅拌混凝土 |9 | 汽车吊 | 中国 | 良好 | 起重 | 用于吊装重物 |10 | 汽车吊 | 中国 | 良好 | 起重 | 用于吊装重物 |11 | 卷扬机 | 中国 | 良好 | 起重 | 用于吊装重物 |12 | 钢筋弯曲机 | 中国 | 良好 | 钢筋工程 | 用于弯曲钢筋 |13 | 钢筋调直机 | 中国 | 良好 | 钢筋工程 | 用于调直钢筋 |14 | 钢筋对焊机 | 中国 | 良好 | 钢筋工程 | 用于焊接钢筋 |15 | 钢筋切割机 | 中国 | 良好 | 钢筋工程 | 用于切割钢筋 |16 | 木工圆锯 | 中国 | 良好 | 模板工程 | 用于切割木材 |17 | 木工刨床 | 中国 | 良好 | 模板工程 | 用于刨平木材 |18 | 潜水泵 | 中国 | 良好 | 排水工程 | 用于排水 |19 | 发电机 | 中国 | 22 | 75kw | 良好 | 开工进场 | 用于供电 |20 | 台钻 | 中国 | 4.0 | - | - | - | 用于钻孔 |21 | 电焊机 | 中国 | - | - | - | - | 用于焊接 |22 | 顶管设备 | 中国 | - | - | - | - | 用于顶管 |23 | 电动振动锤 | 中国 | - | - | - | - | 用于振动压实 |24 | 注浆泵 | 中国 | - | - | - | - | 用于注浆 |25 | 轴流风机 | 中国 | - | - | - | - | 用于通风 |26 | 驳船 | 中国 | - | - | - | - | 用于水上运输 |27 | 起重船 | 中国 | - | - | - | - | 用于水上起重 |28 | 剪板机 | 中国 | - | - | - | - | 用于剪切板材 |29 | 卷板机 | 中国 | - | - | - | - | 用于卷曲板材 |30 | 刨边析平板拖车 | 中国 | - | - | - | - | 用于运输木材 |31 | 钢板校平机 | 中国 | - | - | - | - | 用于校平钢板 |32 | 试压泵 | 中国 | - | - | - | - | 用于试压 |33 | 氩弧焊机 | 中国 | - | - | - | - | 用于焊接 |修改后的文章：这是一份拟投入的主要施工机械设备表。

顶管施工：各种模式汇总和方法详解开放式顶管开放式顶管：当工作面土层的物理力学性质良好且土层处于稳定状态时，操作时不会出现塌方现象，能直接挖土，且工作面开敞。

1.机械式顶管机适用于岩层，硬土层和整体稳定性较好的土层，工作效率比较高2.挤压式顶管机适用于淤泥质土，流塑性土质，而且要求覆土深度比较深3.人工挖掘顶管机适用于地基强度较高的土层，也有在软土中应用的，前提采用注浆改善土质，或在工具管前加网格，以稳定挖掘面，最大特点是适应地下障碍物较多且较大的条件，可排除障碍的可能性最大最好泥水平衡式基本原理优点:适用于各种不同的土质情况,扰动较小,地层损失小,产生的地表面变形小,同时顶进时总顶力较小.缺点:弃土的运输和存放均较困难,如采用泥浆运输,用水量较大,成本较高.作业所需场地大,设备复杂成本较高,如遇上顶管的超浅埋土层,或遇上渗透系数特别大的砾砂,卵石层,施工作业往往受阻.掘进机械1.具有浮动切削刀盘的泥水平衡顶管掘进机当刀盘前土压力过小时,他就前伸,当刀盘前土压力过大时,就往后退,前伸时,应加快推进速度,后退时应减慢推进速度,这样就可以使刀盘前的土压力控制在设定范围内.用机械来平衡土压力2.具有破碎功能的泥水平衡顶管进机适用口径从600到2400,口径越小,能破碎的砾石的粒径也越小,通长600的能破碎粒径为100mm的砾石,2400的能破碎500mm的砾石.有的机头破碎粒径可达顶管口径的40%~50%3.气压式泥水平衡顶管掘进适用于大直径顶管工程通过调节供给的压缩空气的压力大小,实施调节泥水舱内压力的高低.可精确到0.1KPa.特点:平衡比较彻底,施工后地面沉降极小.4.浓泥水平衡顶管掘进机比普通泥水式掘进机适用的泥水相对密度要高很多,接近泥浆,为使浓泥水的流动性更好,需在浓泥水中加入许多添加剂( 仍归属在泥水式顶管范畴,浓泥水的相对密度接近泥浆,其流动性比泥浆要好得多).特别适用于卵石层地质(渗透性特别大的卵石层).不需对卵石进行破碎,可排出卵石的粒径可达管径的1/3.与其他泥水式顶管比较,采用浓泥水式顶管的推力要低很多,尤其在沙砾土中表现更加明显,非常适用于长距离顶管和曲线顶管.◆土压平衡式工艺原理:根据土压平衡的基本原理,利用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体,抵抗开挖面的水,土压力以达到稳定的目的.以顶管机的顶速即切削量为常量,螺旋输送机转速即排土量为变量进行控制土压舱内的水,土压力与切削面的水,土压力保持平衡分类:泥土式,泥浆式,混合式泥浆式:指排出含水量相当大的弃土(可能是地下水丰富,也可能是人为的加入添加剂造成的)优点:适用的土质范围广,从软黏土到砂砾土都能适用,是一种全土质的顶管掘进机,能保持挖掘面稳定,地面变形极小,施工时的覆土可很浅,是其他形式的顶管机无法做到的(覆土太浅时,手掘式顶管地面易塌陷,泥水式和气压式顶管则易冒顶和跑气).弃土运输处理方便,作业环境好.缺点:在砂砾层和粘粒含量少的砂层中施工时,必须采用添加剂改良土体.掘进机多刀盘土压平衡顶管掘进机DK式土压平衡顶管掘进机中心螺旋式顶管掘进机切削密封土压式掘进机◆气压平衡式与泥水平衡式的最大区别在于:气压平衡式顶管机通过一个隔板将破碎室分隔为两个区域,后面是压力室,以压力墙为界,在其上部可以形成一个压气区,平衡压力就是通过这一压气区作用于气水不平衡的工作面上.◆全气压式挖掘面上和管道内所有工作人员都在气压条件下工作,整个顶管管道内都充满一定压力的压缩空气.全气压顶管的工具管大多为手掘式,挖土的多用人工,工具管构造较简单.施工效率很低,仅为普通手掘式顶管的30%~50%有钢制的气压舱也有混凝土管制的气压舱◆局部气压式压缩空气仅仅作用在挖掘面上,相对于全气压施工而言.操作人员在常压下工作.气压施工的特殊要求1.对土质的要求渗透系数大于1X10-2cm/s的砂砾层中,因透气性大,且地下水多,漏气很厉害,不宜采用2.对环境的要求设备多,占地较大,空压机噪音很大,不宜在居民密集区材采用3.对作业人员的要求必须是进过训练的专业人员,身强力壮.优点:平衡压力的调节和排泥系统的排量是截然分开的,互不干扰,可更准确的调节平衡压力,特别是非均匀地层中施工.缺点:造成的地面沉降较大,因为气压在疏干地下水过程中,会造成土体的压密沉降,另外顶进过程中又会对土体产生扰动沉降.全气压式设备复杂,要求可靠性高,劳动强度大,对作业人员身体健康有特殊要求,除了为排除机械故障和为清除顶进中的障碍外很少采用全气压式。

泥水平衡顶管机发布公司：江阴泰和机械有限公司发布日期：2010/04/12详细介绍Introduction泥水平衡顶管机的主要优点是：1、通过更换切削滚刀，能在普通土层、巨卵石、岩盘中进行掘进。

2、在施工过程中，能够从顶管掘进机内更换切削滚刀。

3、能够进行长距离曲线掘进。

4、大口径圆锥破碎装置能顺利的进行二次破碎。

5、远距离遥控、实现机内无人化操作。

土压平衡顶管机发布公司：江阴泰和机械有限公司发布日期：2010/04/12详细介绍Introduction土压平衡顶管机的产品说明：大刀盘土压平衡顶管机适用在软土、硬土、砂砾和卵石层中掘进，是全土质的顶管掘进机。

通过合理的注浆方式，可改良土体，保持控制面稳定及地面沉降。

弃土的运输和处理方便、简单，作业环境好，操作安全、方便，适合中、大型口径顶管作业。

镇江安达机械有限责任公司（原镇江煤矿专用设备厂）、镇江安达煤矿专用设备有限公司矩形顶管机DZ型土压平衡式矩形顶管机是利用土压平衡原理完成矩形断面的隧道施工,可用于建造过街地道、高速公路穿越、地铁车站、地铁、海底隧道以及在闹市区、古文物保护区、植被保护区等不适宜进行开挖的市政给排水、电力、电讯、石油、天然气等管线的铺设等。

特点：利用土压平衡原理进行全断面切削,对周围土体扰动小。

在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间，减少地下掘进土方。

不需再进行地面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价20%左右。

对原有的各类地下管线，道路交通、水运以及地面的各类建筑无影响。

施工时无噪音、无环境污染。

通过PLC程序控制器及各类传感器等,随时监测施工状况,使整个施工过程处于受控状态，从而有效控制矩形隧道顶进轴线、转角偏差及地面沉降。

工作原理：通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量，使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内，从而达到开挖切削面的土体稳定。

适用范围：本工法适用于在粘土、淤泥质粘土、粉质砂土、砂质粉土及强风化岩等地层中施工。

顶管施工分类顶管施工是一种非开挖的管道施工方法，不需要开挖地表，能够穿越河流、道路、建筑物等障碍物，广泛应用于市政工程、水利工程、地下管线等领域。

顶管施工可以根据不同的分类方式进行分类，以下是一些常见的分类方式：1. 施工类型根据施工类型，顶管施工可以分为机械顶管和人工顶管。

机械顶管是使用机械力量将管道推入地层，适用于较长距离的管道铺设；人工顶管是人工挖掘和顶进管道，适用于较短距离的管道铺设。

2. 顶管方式根据顶管方式，顶管施工可以分为单向顶管和双向顶管。

单向顶管是只有一个方向进行管道铺设，适用于较简单的管道铺设；双向顶管是两个方向进行管道铺设，适用于较复杂的管道铺设。

3. 顶管材料根据顶管材料，顶管施工可以分为钢质顶管和混凝土顶管。

钢质顶管强度高、耐腐蚀性好，但易受磁场影响；混凝土顶管耐腐蚀性差，但价格相对较低。

4. 顶管直径根据顶管直径，顶管施工可以分为小口径顶管和大道径顶管。

小口径顶管直径较小，适用于小型管道铺设；大道径顶管直径较大，适用于大型管道铺设。

5. 顶管长度根据顶管长度，顶管施工可以分为短距离顶管和长距离顶管。

短距离顶管长度较短，适用于短距离的管道铺设；长距离顶管长度较长，适用于长距离的管道铺设。

6. 地质条件根据地质条件，顶管施工可以分为软土地区顶管和非软土地区顶管。

软土地区顶管需要采取特殊措施应对软土地基的影响；非软土地区顶管则不需要。

7. 工程规模根据工程规模，顶管施工可以分为小型工程和大型工程。

小型工程规模较小，适用于小型项目；大型工程规模较大，适用于大型项目。

8. 环境保护要求根据环境保护要求，顶管施工可以分为高环保要求和低环保要求。

高环保要求的顶管施工需要在施工期间采取措施减少对环境的影响；低环保要求的顶管施工则不需要。

9. 顶管导向方法根据顶管导向方法，顶管施工可以分为有轨迹法和无轨迹法。

有轨迹法是通过测量和控制顶管的轨迹进行导向；无轨迹法则是不进行轨迹测量，仅依靠顶进方向和姿态的控制进行导向。

顶管施工主要机械设备
（1）顶管主要机械设备配置
本工程使用的顶管设备均为钢制件，总重量约120t,单件最大重量35t，采用汽车运输。进场时间为工作井施工前15天。
顶管主要机械设备表
序号
机械名称
型号、规格
数量
生产厂家
自有或购买
1
机械式土压平衡泥水加压顶管掘进机系统
DTN1200型
2
扬州广鑫
已有
2
注浆泵
耐莫泵
台
1
南京探测设备厂
6
测厚仪
CCH—30
台
1
襄樊防腐检测设备厂
7
高压检漏仪
台
2
电压12KV
2
自制
自有
9
钢靠背
Dg1400
2
自制
自有
10
环形顶铁
Dg1400
2
自制
自有
11
马蹄形中间顶铁
Dg1400
2
自制
自有12输土导轨及轨车2套自制自有
13
电力开关柜
600A、10路
2
新制2台
自有
14
中继环控制柜
控制3套
2
自制
自有
15
电话交换分机
20路
2
菲力普
自有
16
汽车起重机
QY50
2
徐州重机
自有
17
汽车起重机
QY16
2
湖北东风
自有
18
电焊机
22KW
4
启东焊机
自有
(2）主要测量、检测仪表配置
主要测量、检测设备表
序号
设备名称
规格型号

第一部分型钢顶坑制作设备及工艺
1.液压振动压桩设备
2.顶坑制作—压桩
3.顶坑内支撑安装
4.顶坑压桩完毕挖土后内支撑安装大样
5.顶坑降水
6.制作完毕后的顶坑
第二部分机械顶管设备及工艺
一、土压平衡顶进设备及工艺
1.土压平衡顶进设备机头
2.土压平衡顶进设备机头
3、土压平衡顶进设备机头入土顶进
4、土压平衡顶进设备第一节管道安装
5、土压平衡机械管道顶进
二、水压平衡顶进设备及工艺
1、水压平衡机械管道顶进机头
2、水压平衡顶进设备机头入土顶进
3、水压平衡管道顶进
4、水压平衡管道顶进
5、水压平衡管道安装
6、机械管道吊装
第三部分沉井施工工艺
1、沉井钢筋
2、沉井钢筋
3、沉井模板
4、沉井模板
5、沉井混凝土
6、沉井混凝土
第四部分竣工机械顶管管道。

06
设备选用案例分析
案例一：某市区顶管工程设备选用实例
工程概况
位于市区繁华地段，地质条件复杂，施工环境受限。
设备选用
选用小型、灵活、低噪音的顶管机，配备高精度测量 系统，确保施工精度。
施工效果
成功穿越多条市政管道和建筑物，实现高精度贯通， 减小对周边环境的影响。
案例二
工程概况
长距离、大口径排水管道，地质条件多变，施 工难度大。
管道长度
管道长度越长，对设备的顶进能 力和稳定性要求越高。
施工方法与工艺
开挖方式
手掘式顶管、机械挖掘式顶管等不同的开挖方式需要不同的设备 支持。
顶进方式
气压平衡、泥水平衡、土压平衡等不同的顶进方式需要选用相应的 设备。
辅助工艺
注浆、减摩、中继间设置等辅助工艺对设备的选用也有一顶管机进 出通道。根据挖掘方式不同，可分为履带 式挖掘机、轮胎式挖掘机等。
起重机
泥浆泵
用于吊装顶管机、管道等重物。根据起重 量和起升高度不同，可分为汽车起重机、 履带式起重机等。
用于输送泥浆，起到润滑、冷却和携带钻 屑的作用。根据输送介质和扬程不同，可 分为清水泵、污水泵等。
设备选用
选用大型顶管机，配备强力推进系统和智能导 向系统，确保施工效率和精度。
施工效果
实现长距离、大口径管道的快速、准确贯通，提高施工效率和质量。
案例三
工程概况
地质条件复杂，包括软硬不均、含水层等，施工风 险高。
设备选用
选用适应性强、稳定性好的顶管机，配备地质预报 系统和应急处理装置，确保施工安全。
02
顶管施工主要设备
顶管机
01
02
03
液压顶管机
利用液压系统驱动顶管机 头进行顶进，适用于各种 土质条件下的顶管施工。

顶管施工时需要的主要设备及其作用顶管施工是从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶管机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。

顶管施工时需要的主要设备有：顶管机、主顶系统、穿墙止水环、泥水系统、触变泥浆系统、测量系统、纠偏系统、中继间等。

下面长城微型顶管公司为您简单介绍下各设备在顶管施工中的作用。

1、顶管机顶管机的作用：①切削土体并搅拌均匀；②控制顶进的方向。

2、主顶系统主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，其作用是完成管道的推进。

3、穿墙止水环穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间的间隙流到工作井。

地下水丰富、压力大，或管道埋深较深时，压板可加工成绞接，防止止水橡胶因地下水压力往外翻出。

4、泥水系统(1)泥水式排泥系统的主要设备：包括进排泥浆泵、泥浆管、泥水处理装置、泥水箱等。

(2)排泥系统有两个作用：一排土，二平衡地下水。

5、触变泥浆系统(1)主要设备：由拌浆、注浆和管道三部分组成。

(2)作用：减少顶进过程中的管节与土体的摩阻力。

6、测量系统(1)测量系统的主要设备：激光经纬仪、测量靶和监示器组成。

(2)测量系统的作用：监示顶管施工过程中顶管机推进的轴线偏差。

7、纠偏系统(1)主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。

(2)作用：控制顶管施工中的顶管机推进方向。

8、中继间(1)主要设备：小千斤顶、液压泵站、外壳体组成。

(2)中继间的作用：将整段管道分段推进，减少主推顶力。

第三节 顶管工程的设计计算 （3）顶进力计算
①理论公式 顶进力的计算公式为： Rf=K[f（2Pv+2PH+PB）+PA] 管顶覆土的竖向土压力计算用下式： PV=KP·γ·H·D1·L 管侧土压力用下式计算：
D1 2 0 PH H D1 L tan 45 2 2
第三节 顶管工程的设计计算
设计内容
管端面上所能承受的顶力取决于管材、管径和管壁 厚度。当计算求得的顶力值大于端面的承压能力， 将导致管体破坏。如用的是钢筋混凝土管就产生脱 皮、裂缝、甚至破裂，如用的是钢管，管口要出现 卷曲变形、管缝开裂等。
第三节 顶管工程的设计计算
设计内容
顶力值还涉及施工方案的选择。当顶力值过大，后 背结构或管材强度不能承受全部顶力时，就应考虑 采用适当的辅助措施，如采用膨润土泥浆润滑减 阻。当顶距较长采用减阻措施不能满足要求时，或 土呈松散或液化状态难以灌注润滑剂时，就要采用 中继环进行接力顶进。
地下建筑结构
第十讲
顶管结构
丁祖德
Tel：18687006790 E-mail：47924659@ 土木系岩土与施工教研室
本讲内容
10.1 概述 10.2 顶管的分类 10.3 顶管工程的设计计算 10.4 顶管施工的主要设备 10.5 顶管施工的技术措施
第一节 概 述
顶管法是非开挖技术的一种典型方法。与盾构法相比，顶管 法一般用于修建中小型地下市政管道。顶管结构是一种采用顶管 机械分段顶进施工的预制管道结构。 顶管法是采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备，以 顶管工作井做承压壁。将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入 土层直至达到目的地的一种修建隧道和地下管道的施工方法。

工作原理
顶管机在始发井内将管道顶入土中， 同时挖掘并排出土方，形成管道铺设 空间。随着顶进距离的增加，不断接 长管道，直至到达接收井。
顶管工程应用领域
市政给排水
用于城市给水、排水管 道的铺设，满足城市基 础设施建设的需要。
油气输送
用于石油、天然气等管 道的铺设，保障能源安 全运输。
电力通讯
用于电缆、光缆等线路 的铺设，支持信息通讯 和电力系统建设。
施工工艺
施工工艺的合理性和先进性对顶管施工质量有着重要影响，包括 顶进力控制、注浆工艺、纠偏措施等。
质量检查方法及验收标准介绍
质量检查方法
包括外观检查、尺寸检查、无损检测等多种方法，确保管道无裂缝、变形等缺 陷。
验收标准
根据设计文件和相关规范，制定严格的验收标准，包括管道位置、高程、坡度 等方面的允许偏差值。
环保措施实施
施工现场采取了有效的环保措施，如控制施工噪音、减少 粉尘排放、合理处理施工废水等，确保施工活动对环境的 影响最小化。
监督检查情况
环保部门对施工现场的环保工作进行了定期或不定期的监 督检查，对存在的问题及时提出了整改要求，施工单位积 极配合并按时完成整改。
谢谢聆听
转。同时，应对维修和更换过程进行详细记录，以便后续跟踪和管理。
05 施工质量控制与验收标准
顶管施工质量影响因素分析
地质条件
不同的地质条件对顶管施工的影响不同，如软土、砂土、岩石等 地质条件需要采取不同的施工方法和措施。
管道材料
管道材料的质量直接影响顶管施工的质量，优质管道材料能够保 证施工质量和管道使用寿命。
扭矩
考虑管道与土壤之间的摩擦阻力以及管道 自重等因素，选择具有足够扭矩的顶管机 。
B

人工掘进顶管1施工方法人工掘进就是采取人工挖土的方式进行挖土施工并借助机械动力使管道推进人工掘出的孔洞。

为保证施工安全，挖土施工人员一般在顶进的管内前段操作，土方随着开挖人工装车运至工作井吊出外部堆放。

2优劣分析其优点是施工人员可随时观察土层与工作面的状态，如遇有障碍物、其它管线及顶进偏差等易于采取应变措施，做到及时处理，便于掌握。

缺点就是受制于土质、地下水等因素以致施工进度缓慢，延误工期，增加工程造价，人工顶管容易造成顶管上部塌方，难以确保道路工程质量。

且相对施工工人具有一定风险，遇有特殊情况如有毒气体等会危及生命安全。

人工掘进的风险相较于机械施工较大，在当前科技发达，机械运用灵活且相对施工速度突飞猛进的今天，一般很少采用。

该种施工方法主要适用于一些管段较短小、施工空间狭隘且没用施工危险的管道非开挖施工操作。

采取人工掘进顶管施工，一般不受限于工期要求，工期相当宽余，且地下土质、地下水的干扰不大。

泥水平衡机械顶管1施工方法泥水平衡就是利用水力机械冲击及管前泥浆旋转切削粉碎机将管前土方形成可流动的泥浆输送到管外，使之管前空洞，管道在顶进机械的动力下向前推进。

2优劣分析其优点是施工进度快，易于操作；有地下水时节省降水费用，不受制于地下水等地液限制。

缺点就是受制于土质不能太坚硬，且需要丰富的水资源和通畅的排放系统，以致造价昂贵，且泥浆运输十分容易污染环境。

泥浆排放不但需要大面积的沉泥池，而且污水排放很容易造成河道等排放系统的淤塞，一旦泥浆池渗漏进一步有可能污染环境；如遇土质太硬，水力无法短时间奏效，就会延误工期，浪费水资源，进一步加大工程投资；如遇土质太松软，在水里作用下可能造成地面塌方，危及地上构筑物，并给以后使用带来潜在的风险。

该种施工方法主要适用于一些施工空间空阔、管道埋设较深、管道线路长且水资源丰富、不怕环境污染的非开挖施工操作。

采取泥水平衡顶管施工，一般要求土质适中、水源丰富施工空间大，管段距离愈长逾能减少工程造价。

2
徐州重机
自有
17
汽车起重机
QY16
2
湖北东风
自有
18
电焊机
22KW
4
启东焊机
自有
（2）主要测量、检测仪表配置
主要测量、检测设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
激光经纬仪
CJJ-2
台
2
苏州光学仪器厂
2
普通经纬仪
DJ6
台
2
苏州光学仪器厂
3
水平仪
DS3
台
2
安阳仪器厂
4
超生波探伤仪
CTS-21
台
1
南京探测设备厂
Dg1400
2
自制
自有
9
钢靠背
Dg1400
2
自制
自有
10
环形顶铁
Dg1400
2
自制
自有
11
马蹄形中间顶铁
Dg1400
2
自制
自有
12
输土导轨及轨道车
2 套
自制
自有
13
电力开关柜
600A、10 路
2
新制2 台
自有
14
中继环控制柜
控制3 套
2
自制
自有
15
电话交换分机
20 路
2
菲力普
自有Leabharlann 16汽车起重机QY50
5
磁粉探伤仪
DCF-C
台
1
南京探测设备厂
6
测厚仪
CCH-30
台
1
襄樊防腐检测设备厂
7
高压检漏仪

3.1 优点
1、土方开挖量少，安全，对交通影响小，开挖部分仅仅是工作坑及接收坑； 2、施工噪音少，影响范围小，文明施工程度高； 3、施工工期短； 4、可以穿越铁路、河流等不允许开挖或没有开挖条件的地方； 5、可以完成埋深大的地下管道敷设。
3.2 缺点
1、曲率半径小，而且多种曲线组合在一起时，施工非常困难； 2、在软弱土层中容易偏差，且纠偏困难，管道容易发生不均匀下沉； 3、顶进过程中遇到障碍物不容易处理； 4、在覆土浅的条件下施工不经济。
人工出土——人工挖土； 螺旋输送机——土压平衡顶管机； 吸泥排泥设备（流体输送）——泥水平衡、泥水加气平衡顶管机。
螺旋输送机出土
土压平衡顶管掘进机开挖的泥土，通过螺旋输送机输送、压缩、密封，形成密 封的土塞，阻止泥土中的水快速流出，保持泥土压的稳定。
螺旋输送机
2、吸泥排泥设备（泥浆循环系统）： 机头切土进入泥仓后，与进浆混合成泥浆，泥浆由吸泥设备，直
1 、手掘式（人工）挖土
人工挖土： 人工挖，小车运。前端挖掉一段后，方 可顶管。 挖土条件：土质较好，管道的管径不应 小于1000mm。
出土车
2、 挤压式挖土
挤压切土：凭借机头的挤压口，将机头顶入土中，一段土体被挤进 顶管机头，然后用钢丝绳沿挤压口内缘切断土体，落在出土车或运 土机上，运至工作坑。
5.3 机 头
概念 功能
机头也可以叫导头或工作管，主要作用是挖掘管节前的土壤，顶管 时把管节导入设计位置，起到定向纠偏和埋设管节的作用。
校正挖土方向，挖土，防止管节前土壤坍塌
构造
与松土运送方法也有关。分为手掘式、泥水平衡式、土压平衡式。
5.4 顶管主要配套设备
后靠背、千斤顶支架、导轨
千斤顶
顶管机操作台