城市管道工程.ppt

1、1、顶管施工顶管法：隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各顶管法：隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建

2、成涵管。施工设备：顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、施工设备：顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、排土设备等五部分组成。排土设备等五部分组成。目标井不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河流工作坑 接收井平面一般也呈矩形，沿管道方向较长，其长度应满足顶管机头可被取出的条件。再管道转折处设置的接收井，其平面为圆形，内径也应满足机头被取出的条件。接收井的深度也比较深，所以井壁支撑，一般也采用钢板桩。若竣工后坑位无需覆土，可采用钢筋混凝土沉箱，箱壁应预留位置正确、大小合适的管孔，竣工后沉井可改建成检查井。顶管施工结构顶管施工结构123456789图图7-11 顶进

3、工作井内布置图顶进工作井内布置图1-管节；管节；2-洞口止水系统；洞口止水系统；3-环形顶铁；环形顶铁；4-弧形顶铁；弧形顶铁；5-顶进导轨；顶进导轨；6-主顶油缸；主顶油缸；7-主顶油缸架；主顶油缸架；8-测量系统；测量系统；9-后靠背；后靠背；10-后座墙；后座墙；11-井壁井壁 若主顶千斤顶的行程不能一次将管节顶到位时，必须在千斤顶缩回若主顶千斤顶的行程不能一次将管节顶到位时，必须在千斤顶缩回后在中间加后在中间加垫块垫块或几块或几块顶铁顶铁。顶铁有。顶铁有环形环形顶铁和顶铁和弧形弧形或或马蹄形马蹄形顶铁顶铁之分。之分。环形顶铁环形顶铁的内外径与混凝土管的内外径相同，主要作用是的内外径与混

4、凝土管的内外径相同，主要作用是传力传力；弧；弧形和马蹄形顶铁的作用有两个，一是用于形和马蹄形顶铁的作用有两个，一是用于调节调节油缸油缸行程行程与管节长度与管节长度的不一致，二是把的不一致，二是把传力传力。（a）环形顶铁）环形顶铁 （b）U形顶铁形顶铁 （c）马蹄形顶铁）马蹄形顶铁顶铁的断面形状顶铁的断面形状土压平衡顶管机土压平衡顶管机土压平衡顶管机土压平衡顶管机泥水平衡顶管机泥水平衡顶管机泥水平衡顶管机泥水平衡顶管机 1.21.21.21.2机械式顶管施工常用的施工方法：机械式顶管施工常用的施工方法：机械式顶管施工常用的施工方法：机械式顶管施工常用的施工方法：2.12.12.12.1、顶管机：

5、、顶管机：、顶管机：、顶管机：顶管机的作用顶管机的作用顶管机的作用顶管机的作用切削土体并搅拌均匀切削土体并搅拌均匀切削土体并搅拌均匀切削土体并搅拌均匀,控制顶进的方向。控制顶进的方向。控制顶进的方向。控制顶进的方向。土压平衡顶管机土压平衡顶管机泥水平衡顶管机泥水平衡顶管机主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、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，千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，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。其作用是完成管道的推进。其作用是完成管道

6、的推进。其作用是完成管道的推进。千斤顶千斤顶主顶泵站主顶泵站后座顶铁后座顶铁环型顶铁环型顶铁2.3 2.3 2.3 2.3 穿墙止水环穿墙止水环穿墙止水环穿墙止水环 穿墙止水环安装在工穿墙止水环安装在工穿墙止水环安装在工穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止作井预留洞口，具有防止作井预留洞口，具有防止作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥浆地下水、泥砂和触变泥浆地下水、泥砂和触变泥浆地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间的间从管节与止水环之间的间从管节与止水环之间的间从管节与止水环之间的间隙流到工作井。隙流到工作井。隙流到工作井。隙流到工作井。地下水丰富、压力大，地下水丰富、压力大，地

7、下水丰富、压力大，地下水丰富、压力大，或管道埋深较深时，压板或管道埋深较深时，压板或管道埋深较深时，压板或管道埋深较深时，压板可加工成绞接，防止止水可加工成绞接，防止止水可加工成绞接，防止止水可加工成绞接，防止止水橡胶因地下水压力往外翻橡胶因地下水压力往外翻橡胶因地下水压力往外翻橡胶因地下水压力往外翻出。出。出。出。导轨导轨洞口止水环洞口止水环预留洞口预留洞口2.52.52.52.5、触变泥浆系统、触变泥浆系统、触变泥浆系统、触变泥浆系统泥浆搅拌桶泥浆搅拌桶触变泥浆泵触变泥浆泵触变泥浆管触变泥浆管1 1 1 1、主要设备：由拌浆、注浆和、主要设备：由拌浆、注浆和、主要设备：由拌浆、注浆和、主要

8、设备：由拌浆、注浆和管道三部分组成。管道三部分组成。管道三部分组成。管道三部分组成。2 2 2 2、作用：减少顶进过程中的管、作用：减少顶进过程中的管、作用：减少顶进过程中的管、作用：减少顶进过程中的管节与土体的摩阻力。节与土体的摩阻力。节与土体的摩阻力。节与土体的摩阻力。2.62.62.62.6、测量系统、测量系统、测量系统、测量系统激光经纬仪激光经纬仪 操作台操作台机头测量靶机头测量靶 1 1 1 1、测量系统的主要设备：、测量系统的主要设备：、测量系统的主要设备：、测量系统的主要设备：激光经纬仪、测量靶和监示器组成。激光经纬仪、测量靶和监示器组成。激光经纬仪、测量靶和监示器组成。激光经纬

9、仪、测量靶和监示器组成。2 2 2 2、测量系统的作用：、测量系统的作用：、测量系统的作用：、测量系统的作用：监示顶管施工过程中顶管机推进的监示顶管施工过程中顶管机推进的监示顶管施工过程中顶管机推进的监示顶管施工过程中顶管机推进的轴线偏差。轴线偏差。轴线偏差。轴线偏差。2.72.72.72.7、纠偏系统、纠偏系统、纠偏系统、纠偏系统纠偏液压泵纠偏液压泵纠偏千斤顶纠偏千斤顶1 1 1 1、主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。位移传感器和倾斜仪组成。位移传感器和倾斜仪组成。位移传感器和倾斜仪

10、组成。2 2 2 2、作用：控制顶管施工中的顶管机推、作用：控制顶管施工中的顶管机推、作用：控制顶管施工中的顶管机推、作用：控制顶管施工中的顶管机推进方向。进方向。进方向。进方向。2.82.82.82.8、中继间、中继间、中继间、中继间外壳外壳油泵站油泵站千斤顶千斤顶1 1 1 1、主要设备：、主要设备：、主要设备：、主要设备：小千斤顶、液压泵站、小千斤顶、液压泵站、小千斤顶、液压泵站、小千斤顶、液压泵站、外壳体组成。外壳体组成。外壳体组成。外壳体组成。2 2 2 2、中继间的作用：将整、中继间的作用：将整、中继间的作用：将整、中继间的作用：将整段管道分段推进，减少段管道分段推进，减少段管道分

11、段推进，减少段管道分段推进，减少主推顶力。主推顶力。主推顶力。主推顶力。主顶推力3 3、顶管施工的工艺流程图：、顶管施工的工艺流程图：加中继环加中继环包括包括施工准备施工准备地下管线勘察地下管线勘察工作井工作井/接收井施工接收井施工设备安装设备安装后座、导轨安装后座、导轨安装液压系统、千斤顶安装液压系统、千斤顶安装穿墙止水环安装穿墙止水环安装泥水循环系统安装泥水循环系统安装触变泥浆系统安装触变泥浆系统安装测量系统安装测量系统安装照明、通风系统安装照明、通风系统安装掘进机吊装掘进机吊装穿墙顶进穿墙顶进下放管节、接管下放管节、接管安装中继环安装中继环正常顶进、测量正常顶进、测量是是否否到接收井到接

12、收井回收掘进机回收掘进机是是下下一一段段顶顶管管施施工工设备调试设备调试否否全段测量全段测量2、正常顶进、正常顶进4 4、测量、测量 5 5 5 5、纠偏、数据传输、纠偏、数据传输、纠偏、数据传输、纠偏、数据传输 4组纠编千斤顶组纠编千斤顶 纠偏千斤顶设在顶管机前纠偏千斤顶设在顶管机前纠偏千斤顶设在顶管机前纠偏千斤顶设在顶管机前后段之间，共后段之间，共后段之间，共后段之间，共4 4组千斤顶。通组千斤顶。通组千斤顶。通组千斤顶。通过组合动作，控制顶管机的顶过组合动作，控制顶管机的顶过组合动作，控制顶管机的顶过组合动作，控制顶管机的顶进方向。进方向。进方向。进方向。当激光点偏移测当激光点偏移测当激

13、光点偏移测当激光点偏移测量靶中心，表明顶管机量靶中心，表明顶管机量靶中心，表明顶管机量靶中心，表明顶管机偏移轴线推进，就要启偏移轴线推进，就要启偏移轴线推进，就要启偏移轴线推进，就要启动纠偏动作。（如激光动纠偏动作。（如激光动纠偏动作。（如激光动纠偏动作。（如激光点往上移动，说明机头点往上移动，说明机头点往上移动，说明机头点往上移动，说明机头是往下偏移，必须伸出是往下偏移，必须伸出是往下偏移，必须伸出是往下偏移，必须伸出下面的下面的下面的下面的2 2 2 2组千斤顶）。组千斤顶）。组千斤顶）。组千斤顶）。9 9 9 9、管内通风、管内通风、管内通风、管内通风 1 1 1 1、施工人员需进入管道

14、内作业或检查维修设备时，施工前须对、施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时，施工前须对、施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时，施工前须对、施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时，施工前须对管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；2 2 2 2、临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时，须对管道、临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时，须对管道、临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时，须对管道、临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时

15、，须对管道内通风内通风内通风内通风30min30min30min30min后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进入管道内作业；入管道内作业；入管道内作业；入管道内作业；3 3 3 3、管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减、管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减、管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减、管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减少烟雾进入管道内，减少烟雾对测量激光束的影响；少烟雾进入管道内，

16、减少烟雾对测量激光束的影响；少烟雾进入管道内，减少烟雾对测量激光束的影响；少烟雾进入管道内，减少烟雾对测量激光束的影响；10101010、管内照明、管内照明、管内照明、管内照明 管内照明电源应与动力电源分管内照明电源应与动力电源分开，设置独立电源控制；开，设置独立电源控制；管内照明电压应采用低压，电管内照明电压应采用低压，电压一般采用压一般采用36V36V、24V24V、12V12V、6V6V，管道内气体严重潮湿时宜采，管道内气体严重潮湿时宜采用用6V6V电源；电源；照明应能清淅地看清管道内的照明应能清淅地看清管道内的环境环境人工挖土法人工挖土：人工挖，小车运。前端挖掉一段后，方可顶管。要求：土质较好，管道的管径不应小于1000mm。出土车出土车主要施工工艺和方法人工挖土与顶进人工挖土与顶进纠偏与矫正：纠偏与矫正：采用小角度、顶进中逐渐纠偏，不得猛纠硬调。采用小角度、顶进中逐渐纠偏，不得猛纠硬调。l挖土纠偏法挖土纠偏法 在管子偏向一侧少挖土，而在另一侧多超挖些，强制管子在前进时在管子偏向一侧少挖土，而在另一侧多超挖些，强制管子在前进时向另一侧偏移，从而达到纠偏的效果。适用偏差为向另一侧