DN1400mm土压平衡机械顶管
施工方案
一、工程概况
本工程为全断面全沙层含地下水地质中机械顶管施工。采用DN-1400mm全
断面土压平衡顶管机顶管施工工艺。
二、机械顶管施工工艺
施工准备
测量放样
导轨安装
顶进设备安装后座顶板安装
后座千斤顶安装
洞口止水装置安装
掘进机就位掘进机试运行
割开挡土板
掘进机穿墙后座千斤顶顶进
出泥准备
轴
偏差测量线控制
管道顶进管内出泥
循
顶进纠偏环
混凝土管拼装接口检验
混凝土管进场验收
混凝土管顶进结束
设备转移
机械顶管施工工艺框图
机械顶管工艺流程图
三、施工方案编制依据及顶管机选型
1、临潼工程设计图纸。
2、工程所提供的地质情况。
3、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008。
4、顶管机选型
本工程由于一次顶进距离较长，且顶管管道主要处于主要穿越沙层。为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以往在该区域的施工经验，
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决定采用土压平衡顶管掘进机，由于该机采用了先进的平衡原理，因此采用该顶
机除了安全可靠外，顶管施工对地面的影响降至最小，该型机原理图见下图
DK-1400mm土压平衡顶管机实物图
顶管机施工原理及主要特点：
DK型土压平衡顶管掘进机该机型的施工原理是在工具管机头设土仓，土仓中的土通过大螺旋出土机运出，通过控
制大螺旋机的出土量与顶进的进尺，确保土仓中的土压力在一定范围内波动，也就确保了被
开挖地层的沉降与隆起值在允许的范围内。另外，该机还在土仓中设有注浆嘴，可以对土仓
中的土体进行改良，以适应不同的地层。
《DK-2200mm土压平衡顶管机原理图》
龙门吊
输土泵
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四、施工方案
4.1组织方案:本次施工有四处需要机械顶管施工，每处设置工作坑一个，
接收坑一个。
4.2根据工作坑与接收坑位置全线采用注浆减阻顶进技术。
4.3顶管坑的用地范围为:40平方米*70平方米，接收坑用地范围为:30平方米*40平方米.施工场地进行全面硬化。
4.4支护形式
矩形工作坑采用外侧为直径0.3米，净间距0.2米，梅花状布置两层旋喷桩，深为较管道埋深深3米的旋喷桩配合内侧较管道埋深深1米的钢筋混凝土护壁墙逆作法施工，内衬墙厚度30cm，砼强度C30。
4.5工作坑、交汇坑开挖施工方案
4.5.1依据施工图纸提供的坐标点，用全站仪放出工作坑中、坑南，坑北中线点。坑南，坑北距坑中8m，在开挖的过程中对坑南，坑北两点进行保护。
4.5.2旋喷桩施工完成后，利用标准臂挖掘机进行开挖，开挖完成后，人工进行刷坡，同时坑上进行钢筋制作，随即进行钢绑扎。在绑扎过程中保证搭接长度不小于35d，做到每一个绑扎点，绑扎紧固。绑扎完成后进行模板安装，在模板安装时，必须做到两块相临模板固定牢固，紧密，平整；以确保工作坑护壁的平整度。接下来进行模板加固，该加固采用满堂红支架加固，此加固方法能确保在浇注混凝土过程中减少模板的变形，以保证护壁墙面的平整度，加固完成校正无误后，方可浇注混凝土，在养生48h后拆模成型，依次下挖深度小于3米。每层护壁墙向内侧留台5-8cm，便于砼施工。
4.6工作坑的尺寸计算：
工作坑采用旋喷桩配合钢筋混凝土护壁墙逆作法施工。工作坑的上口开挖尺寸为：11*8米,井底基础尺寸为:10*7米；接收坑的尺寸为：8*7米,井底基础尺寸为:7*6米。
矩形工作坑的底部尺寸一般可按下式计算其宽度（B）与长（L）：B=D1+2b+2C
式中B——工作坑的底部开挖宽度（m）；
D1——管外径（m），此工程管径为D1400mm，故D1为1500mm；
b——管两侧操作空间（m），一般为每侧1.2～1.6m，此工程管径
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为D1400mm，故b约为1600mm；
C——撑板厚度（m），一般采用0.5m混凝土护壁。
L=L1+L2+L3+L4+L5
式中L——工作坑的底部开挖长度（m），
L1——管节长度（m），此工程管径为D1400mm，故L1为1700mm；
L2——顶管机长度（m），此工程管径为D1400mm，故L2为3400mm；；
m故L3为
L3——出土工作间长度（m），此工程管径为D1400m，
3000mm；；
m故L4为500mm。
L4——后背墙的厚度（m），此工程管径为D1400m，
L5——稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为4.7m～0.6m，此工程管径为D1400mm，故L5为500mm；。
4.5.3工作坑的基础
采用混凝土基础，浇筑宽度为全工作坑坑底。并在混凝土内部埋设重型钢轨，重轨有足够的强度，能承受较大的荷载。四周设置集水槽，深度不小于20cm，
坡向集水坑，在工作坑东南角设置集水坑，深度不小于1.0米，并在集水坑顶设
置井篦，防止人员失足受伤，积水坑内安装3寸污水泵及泵管，以备防汛。
4.5.4导轨安装
导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接影响管子的顶进质量，因此导轨选用钢质材料制作，并应有足够的刚度，导轨设计采用重型钢
导轨，其安装要求如下：安装后导轨应该牢固，不得在使用中产生位移，并且要
求俩导轨应顺直，平行，等高或略高于该处管道设计高程，其纵坡应与管道设计
坡度相一致。安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，
然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的高程调整后进
行安装。在混凝土基础上铆钉钢筋，将钢轨焊接在混凝土基础上铆钉的钢筋上，
再进行导轨混凝土浇注，其两重轨间的混凝土面必须留为弧形，确保管壁与两重
轨间的弧形混凝土面相离。导轨的安装精度必须满足施工要求。其允许偏差为：
轴线3mm，顶面高程为0～+3mm，两轨间距为±2mm。
两根钢轨的内距计算：
A=2√R 2-r
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式中：A——两导轨内距（mm），
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