人工頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)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(shè)工程中應(yīng)用，已有百年歷史。20世紀60年代在世界各國推廣應(yīng)用；近20年，日本研究開發(fā)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(zhì)管道，應(yīng)用計算機控制，激光導(dǎo)向等先進技術(shù)，單向頂進距離1120m，頂進軸線精度：左右﹤±m(xù)m，上下﹤±50mm。
1981年浙江鎮(zhèn)海穿越甬江管道，直徑2.6m，單向頂進581m，采用5只中繼環(huán)，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(chuàng)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(chuàng)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。

直鉆:鉆機勻速旋轉(zhuǎn)，進給速度盡應(yīng)該能快，使導(dǎo)向孔的直段變直。研發(fā)導(dǎo)向鉆進參數(shù)表和回拉擴孔直徑研究發(fā)明:依照待鋪設(shè)管道的直徑和數(shù)量計算待形成孔的較小直徑，不可以過大或過小。要形成的孔的直徑太大。鋪設(shè)管道周圍地區(qū)土層的塌陷很發(fā)生路面塌陷。假如要形成的孔的直徑太小，將會減少被拉管的阻力，導(dǎo)致管子被分級擴孔:各個擴孔階段分別為1級φ200毫米、2級φ250毫米、***φ300毫米、4級φ400毫米、5級φ500毫米等。依據(jù)孔的研究發(fā)明直徑，從小到大實施分級，直到工藝所需要的孔直徑擴大。孔壁加固:擴孔時，泥漿通過擴孔鉆頭注入孔內(nèi)。泥漿的濃度按照有差異的土壤條件而定。泥漿滲入孔壁，通過擴孔鉆頭的擠壓和摩擦，起到維護和穩(wěn)定孔壁的特質(zhì)。成孔質(zhì)量與導(dǎo)向孔的曲線形狀和擴孔工藝密切相關(guān)。在一般情況下，鋪設(shè)聚氯乙烯或聚乙烯管道的回拉力不應(yīng)該過5kN。假如拉回力太大，管道會破裂或變形? 管道前，不可以過套管50厘米。挖出的土應(yīng)及時運出管道。頂起流程中，應(yīng)防范套管旋轉(zhuǎn)。頂進暫停時，套管頭喇叭口應(yīng)切入土層。管道頂起應(yīng)連續(xù)實施。如遇套管前方有障礙物或后支架嚴重變形、頂鐵變形、管道地址偏離正常范圍、校正無效，應(yīng)暫停頂進并及時處理。套管推入坑后，應(yīng)在套管下部和管端設(shè)置枕墊或混凝土。施工準備:安裝連接導(dǎo)向鉆頭，檢查探頭發(fā)出的各項參數(shù)是否正常，探頭的電池容量是否充足，并開孔:為確保入射角的準確性和協(xié)調(diào)性，應(yīng)在同一時間保持連續(xù)鉆孔至少2.5m，鉆孔速度低。造斜器鉆進應(yīng)采用小泵量、慢進尺:將鉆頭的工具面角度調(diào)整到需求的角度，將鉆頭推入造斜器段，導(dǎo)航員跟蹤監(jiān)測鉆頭仰角的變化，并依據(jù)不一樣土層將頂起與鉆進相結(jié)合。
人工頂管施工借助于主頂油缸及管道間、中繼間等的推力，采用人工挖土掘進的方法，把工具管或掘進機從工作井內(nèi)穿過土層一直推到井內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
人工頂管法是指，或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時采用的一種暗挖式施工方法。
在施工時，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時挖除并運走管正面的泥土。當節(jié)管全部頂入土層后，接著將二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。
人工頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。人工頂管按挖土方式的不同分為機械開挖頂進、擠壓頂進、水力機械開挖和人工開挖頂進等。
沿管道縱向的這些地方會導(dǎo)致額外的阻力來限制管道的偏轉(zhuǎn)。以上所述原因直接導(dǎo)致頂管頂力偏心。頂進施工時，應(yīng)隨時監(jiān)測頂進中心管接頭接頭處的不均勻壓縮，以計算接頭端面應(yīng)力分布和頂推力偏心。相應(yīng)的調(diào)整偏差校正范圍，可以避免管接頭的接頭壓力損失或出于偏心過大而導(dǎo)致的管接頭中心的周向裂紋。頂進方向控制可采取如下措施:(1)嚴格把控土方開挖，均勻開挖側(cè)向土體，保持左右兩邊的鋼刀角度在10厘米，基本情況下不挖；(2)研發(fā)設(shè)計偏差。可以通過調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作實施糾偏，逐步糾偏，不可急于完成。要不然，將有左右偏差，(3)通過挖掘?qū)嵤┢钚Ｕ诰蛟蕉嘁粋?cè)的阻力越小，挖掘越少一側(cè)的阻力越大，偏差校正通過使用土壤自身的阻力開展，(4)通過使用承壓壁的頂鐵實施調(diào)整，并換承壓壁的頂鐵。

施工過程和技術(shù)

1、導(dǎo)向孔：導(dǎo)向孔是在水平方向按預(yù)定角度并沿預(yù)定截面鉆進的孔，包括一段直斜線和一段大半徑弧線。在鉆導(dǎo)向孔的同時，承包商也許會選擇并使用大口徑的鉆桿（即沖洗管）來屏蔽導(dǎo)向鉆桿。沖洗管可以起到類似導(dǎo)管的作用，還可以方便導(dǎo)向鉆桿的抽回和換鉆頭等工作。導(dǎo)向孔的方向控制由位于鉆頭后端的鉆桿內(nèi)的控制器（稱為彎外殼）完成。鉆進過程中鉆桿是不做旋轉(zhuǎn)的，需要變換方向時若將彎外殼向右定位，鉆進路線即向右沿平滑曲線前進。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內(nèi)的電子測向儀進行測量并將測量結(jié)果傳導(dǎo)到地面的儀，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和計算后，以數(shù)字的形式顯示在顯示屏上，該電子裝置主要用來監(jiān)測鉆桿與地球磁場的關(guān)系和傾角（鉆頭在地下的三維坐標），將測量到的數(shù)據(jù)與設(shè)計的數(shù)據(jù)進行對比，以便確定鉆頭的實際位置與設(shè)計位置的偏差，并將偏差值控制在允許的范圍之內(nèi)，如此循環(huán)直到鉆頭按照預(yù)定的導(dǎo)向孔曲線在預(yù)定位置出土。

發(fā)展與使用

水平定向鉆技術(shù)早出現(xiàn)在70年代，是傳統(tǒng)的公路打孔和油田定向鉆井技術(shù)的結(jié)合，這已成為目前廣受歡迎的施工方法，可用于輸送石油、氣、石化產(chǎn)品、水、污水等物質(zhì)和電力、光纜各類管道的施工。不僅應(yīng)用于河流和水道的穿越，同時還廣泛應(yīng)用于高速公路、鐵路、機場、海岸、島嶼以及密布建筑物、管道密集區(qū)等。

B、技術(shù)限制

定向鉆施工技術(shù)應(yīng)用于美國海岸地區(qū)的沖積層穿越，現(xiàn)在已經(jīng)能夠開始在粗沙、卵石、冰磧和巖石地區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)條件下進行穿越施工。長的穿越施工已達6000英尺、管道直徑為18英寸。

C、優(yōu)勢

事實證明：水平定向鉆穿越是對環(huán)境影響小的施工方法。這項技術(shù)同時還可以為管道提供的保護層，并相應(yīng)減少了維護費用，同時不會影響河流運輸并縮短施工期，證明是目前效率，成本的穿越施工方法。



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