人工頂管法施工是繼盾構施工之后發展起來的地下管道施工方法,早于6年美國北太平洋鐵路鋪設工程中應用,已有百年歷史。20世紀60年代在世界各國推廣應用;近20年,日本研究開發土壓平衡、水壓平衡人工頂管機等先進人工頂管機頭和工法。
從50年代從北京、上海開始試用。
1986年上海穿越黃浦江輸水鋼質管道,應用計算機控制,激光導向等先進技術,單向頂進距離1120m,頂進軸線精度:左右﹤±mm,上下﹤±50mm。
1981年浙江鎮海穿越甬江管道,直徑2.6m,單向頂進581m,采用5只中繼環,上下左右偏差﹤10mm。
頂進速度快:美國1980年,9.5小時頂進49m。
頂進距離長:
國外一次頂進距離1200m,1970年,德國漢堡下水道混凝土人工頂管,直徑為2.6m。
創造混凝土人工頂管世界記錄:一次頂進距離為2050m,2001浙江嘉興污水人工頂管,鋼筋砼管直徑2m。
創造鋼管人工頂管世界記錄:一次頂進距離為1743m,1997年上海黃浦江上游引水工程的長橋支線人工頂管,鋼管直徑3.5m。

京廣鐵路和宜君鐵路施工期間,完成了多根鋼管、PE管和硅芯管的定向鉆孔,玻璃鋼管和混凝土管的頂管施工。這當中管道穿越φ1219mm,頂管φ3000mm,公司是非開挖技術協會會員,我國非開挖專業技術**地質學會會員。非開挖頂管是指不開挖地面穿越公路、鐵路、河流和建筑物。在地區或歷史遺跡保護區,管道建設的地下敷設涉及鄉下污水處理、冷卻水供應、通信、電力、燃氣管道、交通信號、網絡傳輸、農業灌溉等。伴著大城市化建設的加快,地表空間越來越小,迫使公共基礎設備建設向地下發展。為了確保地面人民的日常生活不受干擾,非開挖地下頂管技術成為***的施工方案,不影響交通,不破壞環境,施工時間間隔短,綜合成本低。

頂管施工工藝流程
1、機頭選型:
根據地質報告,并結合本公司的施工經驗,頂管機頭決定采用氣壓平衡網格(水沖)式機頭進行施工。該機頭在頂進過程中,通過氣壓平衡正面土壓穩定機頭,減少外部土體對周圍地面的影響。
2、頂進設備及頂進工藝
(1)主頂:
采用4臺200噸/臺千斤頂作為主頂,千斤頂行程為1.4米。千斤頂動力由油泵提供。千斤頂后端用道木和分壓環將反力均勻作用于工作井,前端頂進分壓環,頂鐵將頂力傳至管節。分壓環制作具有足夠的剛性,與管端面接觸相對平整,無變形。
(2)中繼間:
在長距離頂進過程中,當頂進阻力過容許總頂力時,無法一次達到頂進距離時,須設置中繼間分段接力頂進。本頂管工程在頂進長度過100米時,考慮在機頭后設置一只中繼間,并采用觸變泥漿注漿工藝。
中繼間由前殼體、千斤頂及后殼體組成。前殼體與前接管連接,后殼體與后接管連接,前后殼體間為承插式連接,兩者間依靠橡膠止水帶密封,防止管道外水土和漿液倒流入管道內。
每只中繼間安裝10個、每個頂力為30噸的千斤頂,千斤頂沿圓周均勻布置。千斤頂的行程為28厘米,用扁鐵制成的緊固件將其固定在前殼體上。鋼殼體結構進行精*,其在使用過程中不發生變形。中繼間殼體外徑與管節外徑相同,可減少土體擾動、地面沉降和頂進阻力。
當管道頂通以后,拆除千斤頂及各種輔件,外殼與管節內壁之間的間隙用細石混凝土填充。

人工頂管技術關鍵
1、頂力問題:增加中繼環和泥漿潤滑。
中繼環間距20—200m,越靠近工具管間距越小;
泥漿作用:潤滑、減沉。泥漿材料:膨潤土泥漿,穩定、失水少。
注入孔設置:軸向——工具管相鄰3-4節為有孔管,之后每隔2-5節設有孔管。環向——周圈均勻設3-4個壓漿孔。
壓漿原則:先壓后頂,隨頂隨壓,及時補漿。
2、方向控制:計算機控制、激光導向或三段雙鉸管。
3、正面土體控制:局部加壓(沖泥倉)、泥水平衡、土壓平衡頂管機應用。
頂管設備
千斤頂1000t:行程200mm,6.5萬元/只,一般兩只。
油管20元/m,15KW電動泵1.5萬元。
千斤頂500t:行程200mm,1.8萬元/只,一般兩只。
7.5KW電動泵1.5萬元。

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