2021年大断面矩形顶管施工技术

大断面矩形顶管施工技术重难点分析摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，大断面矩形顶管法施工易产生地面及管线沉降、顶管机姿态控制困难以及顶管机整体易后退等难题。

文章介绍了深圳市城市轨道交通9号线通过滨河大道范围顶管法施工方法，顶管通道外空尺寸为7.7×4.3m，内净空尺寸为6.5×3.3m，为目前全国较大断面矩形顶管，对方案实施过程进行剖析并制定了相应的应急措施。

关键词：大断面矩形顶管；施工技术；重难点分析引言顶管技术由于断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点，近年来被广泛地用于城市交通人行地道、地下共同沟、轨道交通区间隧道施工。

目前，小断面（3m×5m左右）矩形顶管隧道，主要应用于共同沟、电力隧道、水利隧道以及小型地下通道、地铁车站出入口等建设，技术水平已经相当成熟；但大断面（5m×9m左右）矩形顶管隧道在国内应用较少，尤其是大断面（7.5m×10.4m）的矩形顶管隧道，因存在顶管顶进施工技术、地面沉降控制、管节制作运输等诸多困难，之前尚无应用先例。

本文结合郑州市中州大道下穿隧道工程，详细介绍了大断面矩形顶管掘进施工的关键技术。

1概述顶管法是一种类似于盾构法的地下工程非开挖管道铺设技术，采用顶管掘进机成孔，将预制成形的管道从顶进工作井顶入，形成连续衬砌结构的管道铺设技术。

整个控制系统以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，通过注入土体改良泥浆加强土体稳定性，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。

2顶进施工关键点的控制2.1掘进机进、出洞施工技术2.1.1顶管出洞段施工顶管机顶出洞圈至顶管机切口距工作井6m范围为出洞段。

顶管的出洞过程即为搅拌桩内拔除H型钢和顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。

在洞圈内的H型钢全部拔除后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应放慢。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是指在施工中采用顶管法来进行隧道开挖和支护的一种施工方法。

其施工特点是顶进隧道，不需要开挖全断面，可减少对周围环境和地质的影响，快速、高效地完成施工任务。

下面是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的要点：1. 前期准备工作：确定工程的地质条件和土体情况，进行现场勘察和围岩力学参数的测定，制定施工方案和施工工艺，做好机械设备和人员的准备工作。

2. 顶管机的选择：根据隧道的断面尺寸、地质条件和施工要求，选择合适的顶管机进行施工。

顶管机应具备稳定性好、操作简便、工作效率高的特点。

3. 顶进隧道开挖：顶管机通过液压顶进的方式，逐步开挖隧道。

在开挖的过程中，要根据实际情况及时调整工作面的推力和导向力，保证开挖的稳定性和安全性。

4. 爆破施工：在需要进行爆破的地层中，采用爆破方法进行开挖。

在进行爆破前，要根据地质条件和隧道的要求，确定爆破参数和爆破方案，保证施工的安全和效果。

5. 排土和支护：在开挖过程中，要根据土体的情况采取相应的措施进行排土和支护。

排土可以采用输送带、斗斗和抽水排泥等方法，支护可以采用钢支撑、喷射混凝土和地下桩等方法。

6. 安全措施：在施工过程中，要严格按照相关规定和要求进行施工，加强施工现场的安全管理，做好职工的安全教育和培训工作，确保施工的安全和顺利进行。

7. 质量控制：施工过程中要加强质量监控和质量检查，对施工工艺和施工质量进行评估和验收，及时处理发现的问题和隐患，保证隧道的质量和施工效果。

8. 环境保护：在施工中要遵守环境保护法律法规和规范，采取相应的措施减少环境污染，保护周围的自然环境和水源安全。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点主要包括前期准备、顶管机选择、隧道开挖、爆破施工、排土和支护、安全措施、质量控制和环境保护等方面。

只有全面掌握和合理运用这些技术要点，才能确保大断面矩形隧道顶管顶进施工的安全、高效和质量。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点1. 引言1.1 什么是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是指在大断面矩形隧道工程中，采用顶管顶进施工方法来完成顶部结构的建造。

顶管顶进施工技术是一种先进的隧道施工技术，能够提高施工效率，减少施工风险，保证工程质量。

隧道顶管顶进施工技术要点包括施工前的准备工作、隧道顶板支护结构、顶管进场方式、顶管安装和预应力张拉、顶进施工的质量控制等内容。

这些要点在大断面矩形隧道的施工过程中起着关键作用，直接影响着整个工程的顺利进行和最终质量的保证。

通过对大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的深入了解和研究，可以有效地提高隧道工程施工的效率和质量，实现工程的安全、快速、高质量完成。

熟练掌握大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点是每一个隧道工程施工人员必备的基本能力。

2. 正文2.1 施工前的准备工作施工前的准备工作是大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中至关重要的一步，它直接影响到后续施工的顺利进行以及工程的质量和安全。

施工前需要进行详细的方案设计和施工图纸编制。

这些设计图纸包括隧道的结构设计、顶管的尺寸和布置、支护结构的设计等内容，确保施工过程中能够按照正确的方案进行施工。

需要对施工现场进行充分的勘察和打桩作业。

施工人员需要对地质条件、地下水位、地下设施等情况进行详细的调查和分析，以确保隧道的稳定性和安全性。

施工前还需要进行材料准备和设备调试工作。

这包括顶管的制造和运输、预应力钢束的加工、顶管安装和张拉设备的调试等工作，确保施工过程中能够顺利进行。

施工前还需要进行相关人员培训和安全检查工作。

施工人员需要具备相关的专业技能和安全意识，以确保施工过程中安全可靠。

需要对施工现场的安全设施进行检查和设置，确保工程安全进行。

2.2 隧道顶板支护结构隧道顶板支护结构是大断面矩形隧道顶管顶进施工中至关重要的一环。

支护结构的设计与施工直接影响到隧道的整体稳定性和安全性。

常见的隧道顶板支护结构包括钢支撑、锚索、预应力杆、钢筋混凝土梁等。

软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法一、前言软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法是一种针对软土地层中大断面矩形顶管的施工方法。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，并以一个工程实例作为辅助说明。

二、工法特点1. 采用多管小间距的顶管，增大排水孔隙率，促进软土固化。

2. 采用大断面矩形顶管，提高软土地层的承载能力和稳定性。

3. 充分利用现代技术，施工速度快，效率高。

4. 适应性强，适用于软土地层中各种条件的隧道、地下管廊、地铁等工程。

三、适应范围软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法适用于软土地层较为均匀的区域，土层厚度一般在5-50米之间。

适用于各类大断面矩形顶管施工工程，特别适用于需求大排水能力同时要求较高承载力和稳定性的工程。

四、工艺原理该工法的实际工程应用是基于以下原理：1. 多管小间距：通过增加多个顶管，可以增大排水孔隙率，加快软土固化过程。

2. 大断面矩形顶管：大断面矩形顶管的使用可以增强软土地层的承载能力和稳定性。

3. 通过合理的施工工艺和技术措施，可以保证工程质量和安全。

五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：勘察、设计、验收。

2. 沟槽开挖：根据设计要求和地质情况进行沟槽开挖。

3. 钢筋网制作和安装：根据设计要求制作钢筋网，并将其安装于沟槽底部。

4. 模板安装：将模板按照设计要求布置在钢筋网上，形成顶管的断面。

5. 混凝土浇筑：将混凝土从出料口和巷道输送到模板内，进行浇筑。

6. 养护：混凝土浇筑完成后，进行养护工作，保证混凝土的强度和稳定性。

六、劳动组织劳动组织应根据工程规模和工期确定人员配置和施工进度，确保施工工艺的顺利进行。

主要涉及沟槽开挖、钢筋和模板的制作安装、混凝土浇筑和养护的人员。

七、机具设备施工所需的机具设备主要包括挖掘机、运土车、钢筋加工机械、模板和混凝土输送设备等。

大截面矩形顶管穿越复合地层施工技术摘要：大截面矩形顶管在城市地下人行通道、地铁出入口及综合管廊中的应用逐渐普及。

本文以南京南站过街通道为背景从渣土改良、顶管机设备设计及预处理等方面论述大截面矩形顶管法在复合地层中的施工中的技术，其经验可为类似工程提供借鉴。

关键词:大截面矩形顶管复合地层设备改造顶管法是隧道或者地下管线在穿越道路、河流或者地下管线等各种障碍物时采用的一种非开挖的施工工法。

矩形顶管法是在圆形顶管的基础上发展起来的，因其具有施工周期短、对周边环境影响小、能避免道路、管线等既有设施迁移、空间利用率高、建设投资适中等特点，在城市建设中应用日趋广泛。

矩形顶管机广泛应用的是以多个旋转刀盘组合的形式切削土体，相较于圆形顶管机的全断面切削而言存在一定的切削盲区，而切削盲区位置的土体依靠机壳的挤压切削，故而矩形顶管法大多用于软土地层中，在复合地层中的应用非常少。

一、工程概况南京南站北广场地下行人过街通道矩形顶管工程，位于南京南站北广场东西两侧六朝路与毓秀街、江南路与锦绣街交叉口处。

人行通道工程设计共分三段，分别是：下穿江南路段，、下穿锦绣街段、下穿六朝路段，长度分别为 24.9m、44.3m、62.7m，共计 131.9m。

图 1.1-1 通道平面示意图由于工程地处南京南高铁站且穿越六朝路、江南路、锦绣街，且穿越段有雨水管、污水管、热力管、给水管等多种重要市政管线。

为减少道路翻交和管线迁，降低工程造价，确保既有建（构）筑物以及地下管线的安全，通道段采用大截面矩形顶管法施工。

其中江南路段通道根据地质剖面图顶管施工穿越地层从上至下依次为粉质粘土、强风化泥质粉砂岩，同时在Z8、G7、G8及G11孔内上部涉及一段中风化泥质粉砂岩，但进入中风化的厚度不大，一般小于0.5m。

但根据已施工江南路主通道顶管井施工段开挖情况，该段顶管底标高以上有约 1 米厚中风化泥质粉砂岩，且岩层的强度较高。

二、工程施工的难点由于矩形顶管机切削断面由多个圆形刀盘组合叠加而成。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工是一种常用的隧道施工方法，具有高效、安全等特点。

下面是大断面矩形隧道顶管顶进施工的技术要点：1. 隧道顶管选择：选择合适的顶管是保证施工顺利进行的关键。

大断面矩形隧道通常采用钢管顶进，顶管要具有足够的强度和刚度，能够承受顶土压力和自重荷载。

顶管还应具有一定的耐腐蚀性能，以适应隧道内部环境的要求。

2. 开挖方式选择：大断面矩形隧道的开挖方式一般采用先进先撤的方式进行，即先开挖顶部土层，再逐段开挖侧墙土层，最后开挖底部土层。

这种开挖方式能够保证施工的连续性，减小变形和破坏。

3. 支护系统设计：大断面矩形隧道的支护系统设计应根据隧道的土质条件和地下水情况确定。

一般采用的支护形式有钢支撑、混凝土衬砌和喷射混凝土等。

钢支撑应设置在顶管内部，并通过锚杆固定，以增加整体的刚度。

混凝土衬砌应满足隧道的强度和密封性要求。

喷射混凝土可用于加固隧道周围的土层，以减小地表沉降。

4. 施工工艺控制：大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中，需加强对施工工艺的控制。

要控制挖掘机械的运行速度和力度，以避免对土体造成过大的影响。

要控制水的流入和渗漏，适时进行抽水处理，保证施工的干燥。

要及时清理隧道内的泥沙和杂物，以保持施工环境的干净整洁。

5. 安全管理：大断面矩形隧道顶管顶进施工具有一定的危险性，因此需要加强安全管理。

施工现场要设置明显的安全标识和警示标志，工人要佩戴安全防护装备，严禁在施工过程中吸烟和使用明火。

要定期进行施工设备和安全设施的检查和维护，确保其正常运行。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点主要包括顶管选择、开挖方式选择、支护系统设计、施工工艺控制和安全管理等方面。

只有正确地掌握和应用这些技术要点，才能确保大断面矩形隧道顶管顶进施工的顺利进行。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点作者：朱英会来源：《装饰装修天地》2020年第08期摘; ; 要：随着城市轨道交通和城市地下综合管廊的大量发展，使得在下穿城市主干道及地下综合管线的施工工艺应用日益剧增。

而传统的明挖顺作法施工已越来越不适应当前城市的交通通行。

今结合郑州市轨道交通4号线工程会展中心站附属结构4号出入口顶管过街通道项目，分析了大截面矩形顶管的施工特点，并从施工流程、运作方式、施工过程中如何应对难点及风险对策等方面进行论述，同时介绍了施工过程中的关键技术，可供类似工程借鉴。

关键词：大断面;顶管;沉降;调坡1; 前言目前矩形顶管施工工艺主要集中用于地铁出入口人行通道和地下人行通道的施工。

根据文献调研，矩形顶管的技术还不完善，目前没有针对矩形顶管的设计标准和规范，对于矩形顶管施工背土、姿态控制、管节受力计算分析、顶管事故预防与处理等方面的问题还没有完全解决，需要进一步研究。

2; 工程概况2.1; 工程简介郑州会展中心站顶管过街通道顶管管节尺寸为9100mm×5500mm的矩形，内部净空尺寸为7800mm×4200mm，壁厚650mm，管节为整环结构，单节管长为1.5m，重约66.8t。

采用强度C50混凝土预制，抗渗等级为P10，长度91.6m。

管节纵向连接采用承插式F型接头，管节接缝处设置承插口接口钢套环与防水橡胶圈形成管节外侧防水体系，双组分聚硫密封膏嵌缝形成管片内侧防水体系，管节采用整体式预制。

2.2; 工程水文地质情况2.2.1; 工程地质概况会展中心车站4号出入口过街通道地质从上至下依次为杂填土①1、粘质粉土②31B、粘质粉土②32、粘质粉土②21、粘质粉土②22。

会展中心车站4号出入口过街通道主要穿越地层有粘质粉土②32、粘质粉土②21。

通道顶最小埋深约4.879m、最大埋深约6.298m。

2.2.2; 工程水文概况（1）潜水。

潜水主要赋存于第②32、②33、②34黏质粉土层等弱透水土层中。

超大断面矩形顶管减阻施工技术摘要：苏州市城北路综合管廊工程采用明挖与矩形顶管法结合的方式进行施工，其中顶管段下穿元和塘，且顶管具有断面大、过河段覆土浅、距离长、地质条件差等特点，顶管顶力大，施工风险高。

为了减少顶管施工风险并控制超大断面矩形顶管的推力，本文对矩形顶管减阻技术进行了研究与分析，经工程实践的验证，技术所达到的效果较为理想，可作为类似超大断面矩形顶管减阻施工的参考。

关键词：超大断面；矩形顶管；注浆减阻；0引言顶管施工过程中，为了在土中顺利顶进管道，千斤顶的顶进力需要克服各种阻力以及外界因素的影响（纠偏、后背位移）[1]。

而在顶管施工设计中，顶进力的确定将直接影响到整个工程的造价，工作井的设计、顶进设备的选择、管道的强度和中继间的位置等都受到顶进力大小的影响。

所以，顶进力计算的准确性对于实施顶管工程具有不可忽视的作用。

顶进阻力主要包括切削刀盘的迎面阻力和管壁与土体之间的摩擦阻力，并且，摩擦阻力占主要部分。

而对于长距离、大断面的顶管顶进，这个问题更不可忽视。

文献[2-8]分别通过实验、模拟及微观分析对注浆作用及注浆工艺进行了研究，对实际施工提供了参数与技术上的指导；文献[9-17]针对不同的复杂地层设计优选出了相应的泥浆及注浆优化方案；文献[18-26]研究分析了顶管顶进力、摩阻力的计算方法及矩形顶管顶进力的影响因素。

以上研究针对顶管工程中泥浆的机理与配比、注浆的技术与优化、矩形顶管的顶力计算等进行了介绍，但实际上泥浆的研究与技术优化大多是针对圆形顶管的，针对矩形顶管的减阻技术的研究仍还较少，且矩形顶管浅埋过河的研究几乎为空白。

本文以苏州市城北路（金政街—江宇路）综合管廊工程中顶管施工管段为依托，对超大断面矩形顶管施工的减阻技术以进行深入研究。

1工程概况苏州市城北路（金政街—江宇路）综合管廊工程GCB2+180～GCB2+420段管廊采用顶管施工，在GCB2+420设置始发井，在GCB2+180处设置接收井，中间取直线，并尽量避开上部建筑，顶进长度233.6m，顶管施工段平均覆土厚度为9m。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点1. 施工准备：在开始施工前，需要进行详细的分析与设计，制定施工方案。

确定顶管隧道的地质条件、水文条件、环境条件等，以及确定使用的施工机械和施工材料。

2. 顶管隧道开挖：选择合适的开挖方法进行顶管隧道的开挖，常用的方法有爆破法、掘进机法和光面锚杆法等。

根据地质情况选择合适的开挖方法，保证施工安全和效率。

3. 顶管隧道支护：开挖完成后，需要对顶管隧道进行支护。

常用的支护方法有钢架支护、预应力锚索支护和喷射混凝土支护等。

选择合适的支护方法，确保顶管隧道的稳定和安全。

4. 顶管隧道顶进：顶管隧道的顶进是指利用推进机械将顶管逐段推进，一边推进一边进行顶管的连接与固定。

顶进过程中，需要严格控制顶管的水平度和竖直度，保证顶管的安装质量。

5. 顶管隧道施工质量控制：顶管隧道施工过程中，需要进行质量控制，包括对开挖、支护和顶进等工程质量的控制。

通过严格的施工流程和质量检查，保证施工质量的合格。

6. 施工安全措施：顶管隧道施工过程中，需要严格遵守安全规范，采取相应的安全措施。

根据实际情况，制定施工方案，保证施工人员的安全。

7. 环境保护：顶管隧道施工过程中，需要采取相应的环境保护措施，减少对周边环境的影响。

遵守环境规范，进行噪声、震动和污染控制，确保施工过程对环境的影响最小化。

8. 施工管理和组织：对顶管隧道施工过程进行全面的管理和组织，确保施工进度和质量。

制定施工计划，合理调配人力、物力和机械设备资源，有效管理施工过程。

9. 安全监控与预警：通过安全监控系统对施工过程进行监测，及时发现施工安全隐患并采取相应预警和控制措施，保证施工安全。

10. 顶管隧道竣工验收：施工完成后，对顶管隧道进行竣工验收。

验收包括施工质量的检查和功能的测试，确保顶管隧道达到设计要求。

矩形顶管工法一、顶管设备选择在矩形顶管工法中，顶管设备的选择至关重要。

应根据工程需求、地质条件和管道规格等因素，选择合适的顶管机、后座泵站、顶铁和顶进容器等设备。

确保设备性能稳定、安全可靠，能够满足施工要求。

二、顶管施工流程矩形顶管施工流程包括测量放样、导轨安装、工作井制作、顶管机就位、土方开挖、管道安装、顶推施工、接口处理、顶进监测、竣工验收等步骤。

施工过程中应严格按照流程操作，确保工程质量。

三、土方开挖土方开挖是矩形顶管施工的关键环节，需根据地质勘察报告和施工图纸要求，确定合理的开挖方案。

遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则，采用适当的开挖机械和支护方式，确保工作坑的稳定性和安全性。

四、管道安装管道安装前应对管道材料进行检查，确保其质量符合设计要求。

根据管道长度和直径，采用合适的安装方法，如拼装法或直埋法。

安装过程中应保持管道的垂直度和水平度，确保管道连接紧密、顺畅。

五、顶推施工顶推施工是矩形顶管工法的核心环节，需使用千斤顶等设备将顶管机推入土中。

根据地质条件和管道长度，确定合理的顶进方案，控制好顶进速度和顶力，避免对周围土体产生过大扰动。

及时处理顶进过程中的障碍物，确保顶管机顺利推进。

六、接口处理接口处理是矩形顶管施工中的重要环节，直接关系到工程质量。

应对管道接口进行密封处理，防止渗漏和变形。

根据管道材料和连接方式，选择合适的接口材料和施工工艺，确保接口牢固、严密。

定期检查接口情况，及时处理存在的问题。

七、监测与安全矩形顶管施工过程中应进行监测，包括顶进力监测、沉降监测和土体位移监测等。

通过实时监测数据及时调整施工参数，保证施工安全和质量。

同时，应采取必要的安全措施，如设置安全警示标志、定期检查设备等，确保施工人员的安全。

大断面矩形顶管施工技术一、矩形顶管简介矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。

边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。

1.2 矩形顶管适用范围矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。

地铁出入口过街通道地下综合管廊穿越铁路、河流等图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图1.3 矩形顶管施工优缺点1.3.1 矩形顶管工优点（1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘；（2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线；（3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间；（4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降；1.3.2 矩形顶管工缺点根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。

在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。

二、大断面矩形顶管机介绍顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。

2.1 切削搅拌系统矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。

考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。

刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。

2.2 驱动系统(1)驱动形式：变频驱动；(2)速度：0～1.16 rpm，无级变速；(3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘）(4)驱动功率：30kw×6×6（6组）2.3 出渣系统螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。

大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道是在城市地下工程中常见的一种隧道类型。

其顶管顶进施工是指在地下隧道施工的过程中，使用顶管技术进行开挖和支护，是一种比较常见的施工方法。

在进行大断面矩形隧道顶管顶进施工时，一些技术要点至关重要。

本文将就大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点进行详细的介绍。

一、适用范围大断面矩形隧道顶管顶进施工适用于软土、粉土、砂土等较好开挖的地质条件下，对于岩石类地质条件，较大断面尺寸的顶管顶进施工可能会遇到较大困难。

在选择施工方法的时候，需要充分考虑地质条件和隧道的实际情况。

二、支撑结构大断面矩形隧道顶管顶进施工需要设计合理的支撑结构。

隧道内部的支撑结构不仅需要能够确保施工安全，还需要考虑到顶管顶进施工后的使用环境和承载能力。

支撑结构的设计应充分考虑到材料的选取、节点的连接以及支撑结构的整体稳定性。

三、开挖方法大断面矩形隧道的开挖方法可以采用掘进机、顶管法或爆破法等。

在顶管顶进施工中，一般采用掘进机配合顶管法的方式进行开挖。

在开挖过程中需要注意的是对土体的支护，要使用合适的支护措施确保开挖的安全和稳定。

四、顶管设置顶管是大断面矩形隧道顶管顶进施工的关键设备之一。

在设置顶管时，需要注意以下几个方面：1. 选型合理：要根据隧道的实际情况和工程要求选择合适的顶管型号和规格。

2. 安装牢固：顶管的安装要牢固可靠，能够承受地下水压力和土层的挤压。

3. 操作方便：顶管的安装、调整和拆除要方便快捷，能够提高施工效率。

六、施工安全在大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中，施工安全永远是第一位的。

施工单位需要建立健全的安全管理体系，加强对施工人员的安全教育和培训，严格遵守相关施工规范和操作规程，做好施工现场的安全防护和设施管理。

七、质量控制大断面矩形隧道顶管顶进施工的质量控制是确保隧道工程质量的关键。

在施工过程中需要加强对施工材料和设备的质量控制，严格按照设计要求进行施工操作，及时处理施工中的质量问题，保证工程质量。

( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改顶管法施工技术(2021版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes顶管法施工技术(2021版)顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。

工艺特点及适用范围1、路下顶管，路上畅通；2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能；3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著；4、设备单一，操作简便；5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品；6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。

工艺原理及工艺流程明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。

施工准备——测量高程及轴线——挖顶管工作坑——铺顶管导轨——设置顶进后背——安装顶进设备及吊放管节——挖土顶进——测量及纠偏——再次挖土（管中土）顶进——测量循环作业直致完成。

主要机械设备：吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。

机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。

施工要点1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。

工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。

一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。

大断面矩形顶管施工技术一、矩形顶管简介矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。

边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。

1.2 矩形顶管适用范围矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。

地铁出入口过街通道地下综合管廊穿越铁路、河流等图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图1.3 矩形顶管施工优缺点1.3.1 矩形顶管工优点（1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘；（2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线；（3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间；（4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降；1.3.2 矩形顶管工缺点根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。

在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。

二、大断面矩形顶管机介绍顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。

2.1 切削搅拌系统矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。

考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。

刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。

2.2 驱动系统(1)驱动形式：变频驱动；(2)速度：0～1.16 rpm，无级变速；(3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘）(4)驱动功率：30kw×6×6（6组）2.3 出渣系统螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。

国内首条超大断面矩形顶管隧道修建综合技术国内首条（郑州市下穿中州大道）矩形顶管隧道工程具有断面超大、超浅埋、四条隧道平行布置，净间距小等特点，并为国内首次采用矩形顶管隧道做为城市交通主干道，修建技术复杂。

标签：超大矩形顶管；覆土浅；小净间距隧道；矩形管节设计；矩形顶管机设计；顶管隧道施工综合技术1 工程概况红专路下穿隧道起始点位于红专路与姚寨路交叉口处，沿红专路向东，下穿中州大道，终点位于红专路与龙湖外环路交叉口处，工程全长801.263m。

其中下穿中州大道段采用矩形土压平衡顶管法进行施工，长度为105m。

顶管段隧道为四条隧道平行布置，中间两孔斷面为10.10×7.25m，两侧两孔断面为7.50×5.40m。

顶管隧道横断面图见图1。

2 顶管隧道特点及重难点（1）断面超大：机动车道顶管隧道断面为10.10×7.25m，为目前国内乃至国外最大断面矩形土压平衡直拱顶管隧道。

（2）覆土浅：隧道覆土厚度在3.0-4.2m间，覆跨比仅0.3。

（3）净间距小：四条隧道平行布置，隧道间净间距仅1.0m，施工期间相互扰动大。

超大断面矩形顶管修建技术重难点在于：（1）采用矩形顶管隧道做为城市交通主干道尚属首次国内首次，可供借鉴和参考的经验较少。

（2）顶管管节断面为超大矩形，横向跨度较大，不利于顶板受力，造成管节厚度较大，整体管节较重，不利于管节运输和顶管施工，同时造成材料消耗较大，如何优化管节断面设计是需重点考虑的问题。

（3）顶管管节一般采用承插口进行连接，承插口内设置鹰嘴型或半圆形止水条进行防水，如此超大断面顶管管节防水及管节横向连接是需重点考虑的问题。

（4）顶管隧道具有覆土浅、净间距小等特点，土压平衡顶管机掘进过程中应最大可能减小地层的扰动和隧道间的相互影响，同时顶管隧道跨度较大，施工过程中顶板极易产生背土效应，为此顶管机刀盘的选择和防背土措施是需重点考虑的问题。

（5）矩形顶管隧道断面超大、覆土浅、顶进长度105m（未设中继间）、四条隧道平行布置，净间距仅 1.0m，施工过程中极易造成地表沉降超限、姿态偏差超限、顶进推力极大和先后隧道间相互影响较大等问题，为此顶管施工中地表沉降控制、姿态控制、顶进推力控制及小间距隧道顶进是需重点考虑的问题。

大断面矩形顶管顶进施工技术研究摘要：当前矩形管施工技术在理论研究、设备开发、施工技术、质量管理等方面比较成熟，随着城市的迅速发展，对地下空间开发利用的需求将会增加。

今后将优先考虑城市工程项目，如建造隧道、综合管廊和电力隧道，具有良好的发展前景和广阔的应用前景。

项目规模和技术在不断变化。

矩形管施工技术将在长距离、大断面、复杂环境中继续发展，进一步加强矩形管施工技术的发展趋势，为我国隧道施工提供技术支持和理论借鉴。

关键词：大断面；矩形隧道；顶管顶进施工技术矩形顶管施工技术是一种基于圆形顶管施工技术的新型非开挖施工技术。

矩形管道的特点是由矩形或接近矩形的部分(管道造型)和矩形或接近矩形的截面管材组成的隧道。

矩形管道比圆形管道可利用的空间更多，这有助于规划隧道空间的使用。

一、大断面矩形隧道沉降、姿态控制重难点1.顶管隧道沉降制重难点(1)上部管道隧道段呈矩形，上部层和上部管道屏蔽结构形成的拱面较大，底板受屏蔽结构支撑，土层变形较大。

(2)道路车辆较多，动力负荷大且不稳定，地面沉降监测难度就会更大。

(3)在同一深度，随着顶管盾壳面积的增大，表层土应力弧形的形成作用大大降低，表层土对沉积的敏感性大大提高，同时泥浆保护层发挥着减摩作用，“背土效应”也越来越明显。

2.顶管隧道姿态制重难点(1)管道隧道段为矩形。

由于土层不平和注射压力差，顶管隧道左右压力不均匀，导致顶管隧道中心线偏差。

(2)上部管道隧道断面特别大，施工过程中土舱各点压力不等，导致上部管道隧道轴线偏移。

(3)包装机体积短，质量高，隧道覆盖土层较浅，同时在施工过程中注入大量接触泥浆。

因此，在上部管道施工过程中很容易抬起和浮动上部管道支撑。

二、大断面矩形隧道顶管顶进施工技术1.开挖面土压力的设定土压平衡式顶管机，利用压力室的土压力平衡开挖面的土壤，达到管道正前方开挖面的土沉降控制目标。

因此，建立土压力平衡是顶进施工的关键。

2.顶进速度控制为了稳定土仓压力，行驶速度应与螺旋输送机的转速相匹配，同时必须兼顾注浆（触变泥浆），确保触变泥浆能均匀填实管节与地层的空隙，起到润滑作用，盾构顶管推进速度不宜过快也不宜过慢，过快和过慢会导致地面下沉，因此在盾构顶管施工期间必须保持一定的速度前进。