人工頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來(lái)的地下管道施工方法，早于6年美國(guó)北太平洋鐵路鋪設(shè)工程中應(yīng)用，已有百年歷史。20世紀(jì)60年代在世界各國(guó)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(jī)等先進(jìn)人工頂管機(jī)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(jì)算機(jī)控制，激光導(dǎo)向等先進(jìn)技術(shù)，單向頂進(jìn)距離1120m，頂進(jìn)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(jìn)581m，采用5只中繼環(huán)，上下左右偏差﹤10mm。
頂進(jìn)速度快：美國(guó)1980年，9.5小時(shí)頂進(jìn)49m。
頂進(jìn)距離長(zhǎng)：
國(guó)外一次頂進(jìn)距離1200m，1970年，德國(guó)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(jìn)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(jìn)距離為1743m，1997年上海黃浦江上游引水工程的長(zhǎng)橋支線人工頂管，鋼管直徑3.5m。
管道前，切勿過(guò)套管50厘米。挖出的土應(yīng)及時(shí)運(yùn)出管道。頂起進(jìn)程中，應(yīng)防范套管旋轉(zhuǎn)。頂進(jìn)暫停時(shí)，套管頭喇叭口應(yīng)切入土層。管道頂起應(yīng)連續(xù)實(shí)施。如遇套管前方有障礙物或后支架嚴(yán)重變形、頂鐵變形、管道所處地點(diǎn)偏離正常范圍、校正無(wú)效，應(yīng)暫停頂進(jìn)并及時(shí)處理。套管推入坑后，應(yīng)在套管和管端的下部放置枕墊或混凝土。公司承擔(dān)各類別建筑結(jié)構(gòu)改造、梁柱切割拆除、高架橋改造、水下切割拆除、水下切割拆除鋼筋混凝土墻等工作。公司業(yè)務(wù)全部替代北京、上海、江蘇、天津、河北、浙江、重慶、山西、遼寧、吉林、安徽、福建、河南、河北、湖南、湖北、陜西、四川、云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、廣東等市區(qū)?；炷恋那懈詈筒鸪皇苁┕がF(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境保護(hù)、工期和安全原因等條件的約束。
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。這里面管道穿越φ1219mm，頂管φ3000mm，公司是非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)員，國(guó)家非開挖專業(yè)技術(shù)**地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)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。在郊區(qū)或歷史遺跡保護(hù)區(qū)，管道建設(shè)的地下敷設(shè)涉及城鎮(zhèn)污水處理、冷卻水供應(yīng)、通信、電力、燃?xì)夤艿?、交通信?hào)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、農(nóng)業(yè)灌溉等。伴著大城市化建設(shè)的加快，地表空間越來(lái)越小，迫使公共基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)向地下發(fā)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(shù)成為***的施工方案，不影響交通，不破壞環(huán)境，施工時(shí)間，綜合成本低。 公司承擔(dān)各類別建筑結(jié)構(gòu)改造、梁柱切割拆除、高架橋改造、水下切割拆除、水下切割拆除鋼筋混凝土墻等工作。公司在北京、上海、江蘇、天津、河北、浙江、重慶、山西、遼寧、吉林、安徽、福建、河南、河北、湖南、湖北、陜西、四川、云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、廣東等郊區(qū)有業(yè)務(wù)，切割和拆除混凝土。不受施工現(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境保護(hù)、工期、安全原因等條件的約束。它打破了傳統(tǒng)風(fēng)鎬拆除后風(fēng)鎬切割或定向***的施工方式，具備不影響周邊地區(qū)正常交通、工期短、安全系數(shù)高等亮點(diǎn)。液壓繩鋸切割的使用能夠讓密集鋼筋混凝土和石材的技術(shù)拆除、安全和有效。除此之外，它具備相對(duì)較高的施工精度和速度。它可以做到對(duì)較厚混凝土的各類切割，如地下室、煙囪、柱子等的切割和拆除。
頂管中間線樁的設(shè)置:將經(jīng)緯儀連接到中部線控制樁上，將中部線引向坑壁，將樁打入樁內(nèi)，作為頂起時(shí)校正套管的*線樁。此外，在工作坑內(nèi)臨時(shí)設(shè)置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，依照研究發(fā)明標(biāo)高和坡度控制套管頂起。吊管:套管為鋼筋混凝土套管(企口)，由提高機(jī)吊起。在空中提高約10厘米時(shí)，檢查套管是否系緊，機(jī)械制動(dòng)性能是否良好。頂管工程招標(biāo)時(shí)，確認(rèn)頂管工程前端可以安全吊裝。頂管施工時(shí)，任何人不能站在坑內(nèi)。當(dāng)套管距導(dǎo)軌不到50厘米時(shí)，操作人員可以進(jìn)入坑內(nèi)工作。當(dāng)套管放在導(dǎo)軌上時(shí)，高級(jí)技工、質(zhì)量工程師和安全工程師應(yīng)在施工前檢查*線、標(biāo)高、坡度和所有工程是否正確。頂起:套管頂起包含開挖、頂起、測(cè)量、糾偏等過(guò)程。頂起應(yīng)緩慢并逐步實(shí)施。施工人員應(yīng)隨時(shí)控制導(dǎo)軌上的中部線、坡度和標(biāo)高。假如有偏差，應(yīng)立刻停止頂升。我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)處理工程的同事一起創(chuàng)造和雙贏結(jié)果。在同一時(shí)間，我們團(tuán)隊(duì)具體有資深頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用足夠的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會(huì)服務(wù)。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆，檢查探頭的參數(shù)是否正常，探頭的電池容量是否充足，開洞:入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性。鉆井進(jìn)程中，應(yīng)保持連續(xù)鉆井至少2.5m，造斜器鉆井應(yīng)采用低鉆井速度、小泵排量、慢進(jìn)尺:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度，將鉆頭推入形成造斜器段，導(dǎo)航員應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)鉆頭仰角的變化。依據(jù)不相同土層，頂進(jìn)應(yīng)與鉆孔相結(jié)合，以免仰角的變化過(guò)鉆桿的較小曲率半徑。應(yīng)開展直鉆:鉆頭應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度應(yīng)盡一定能快，以使導(dǎo)向孔的直段直

穿越施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖

1． 入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場(chǎng)所，鉆機(jī)就布置在該側(cè)，所以施工占地比較大，DD330鉆機(jī)的小占地為30×30M，當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整，DD60、DD-5的占地相應(yīng)要小得多。

2．出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場(chǎng)地，在出土點(diǎn)應(yīng)有一塊20×20M的場(chǎng)地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時(shí)接鉆桿和安裝其他設(shè)備時(shí)使用；在出土點(diǎn)之后有一條長(zhǎng)度與穿越長(zhǎng)度相等的管線焊接作業(yè)帶。

穿越實(shí)例

大沽沙穿越鉆機(jī)場(chǎng)地布置

1998年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時(shí)間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長(zhǎng)度為960米的管道穿越。

大沽沙穿越焊接場(chǎng)地（只顯示了兩條管道）
水平定向鉆穿越施工工藝流程圖

使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會(huì)認(rèn)為：在工程項(xiàng)目招投標(biāo)過(guò)程中，水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡可能多的相關(guān)信息以提出完整并具競(jìng)爭(zhēng)力的報(bào)價(jià)，承包商在開工前應(yīng)該獲得以下信息，以日后的工作可以順利進(jìn)行，并在此條件下完成工程項(xiàng)目的施工，同時(shí)足夠的施工前的各類信息還可以施工過(guò)程安全，減少對(duì)周圍環(huán)境的破壞，使工程進(jìn)行的順利。

頂管施工工藝流程
1、機(jī)頭選型：
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，并結(jié)合本公司的施工經(jīng)驗(yàn)，頂管機(jī)頭決定采用氣壓平衡網(wǎng)格（水沖）式機(jī)頭進(jìn)行施工。該機(jī)頭在頂進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)氣壓平衡正面土壓穩(wěn)定機(jī)頭，減少外部土體對(duì)周圍地面的影響。
2、頂進(jìn)設(shè)備及頂進(jìn)工藝
（1）主頂：
采用4臺(tái)200噸/臺(tái)千斤頂作為主頂，千斤頂行程為1.4米。千斤頂動(dòng)力由油泵提供。千斤頂后端用道木和分壓環(huán)將反力均勻作用于工作井，前端頂進(jìn)分壓環(huán)，頂鐵將頂力傳至管節(jié)。分壓環(huán)制作具有足夠的剛性，與管端面接觸相對(duì)平整，無(wú)變形。
（2）中繼間：
在長(zhǎng)距離頂進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)頂進(jìn)阻力過(guò)容許總頂力時(shí)，無(wú)法一次達(dá)到頂進(jìn)距離時(shí)，須設(shè)置中繼間分段接力頂進(jìn)。本頂管工程在頂進(jìn)長(zhǎng)度過(guò)100米時(shí)，考慮在機(jī)頭后設(shè)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(nèi)。
每只中繼間安裝10個(gè)、每個(gè)頂力為30噸的千斤頂，千斤頂沿圓周均勻布置。千斤頂?shù)男谐虨?8厘米，用扁鐵制成的緊固件將其固定在前殼體上。鋼殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精*，其在使用過(guò)程中不發(fā)生變形。中繼間殼體外徑與管節(jié)外徑相同，可減少土體擾動(dòng)、地面沉降和頂進(jìn)阻力。
當(dāng)管道頂通以后，拆除千斤頂及各種輔件，外殼與管節(jié)內(nèi)壁之間的間隙用細(xì)石混凝土填充。
在市政工程中，頂管施工技術(shù)一直以來(lái)比較受歡迎，進(jìn)行這一技術(shù)有人工頂管和機(jī)械頂管兩種方式，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面就這個(gè)問(wèn)題我們來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的剖析

　　從名字上我們可以了解到，這兩種方法的個(gè)不同之處就是施工方式的差異。一個(gè)是人工進(jìn)行的，一個(gè)是機(jī)械進(jìn)行的。

　　人工頂管施工加注重工人在整個(gè)施工過(guò)程中的作用，機(jī)械頂管則著重依賴機(jī)械等的幫助，所以人工頂管的勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大，工人進(jìn)行施工的時(shí)候也存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，使用這種方法還形成地面下沉，工作效率也比較低，還需要全面降水。但是，這種方法具有挖土保護(hù)和糾偏功能，這是它的優(yōu)點(diǎn)。

機(jī)械頂管施工的施工效率相對(duì)較高，勞動(dòng)強(qiáng)度也不大，安全性也高，但是它的造價(jià)比較高，這是部分工程不選擇它的主要原因。

　　頂管法是借助頂推設(shè)備將工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑（始發(fā)井）內(nèi)穿過(guò)土層一直推到坑（到達(dá)井）內(nèi)，依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統(tǒng)不斷地切削土屑，由出土系統(tǒng)將切削的土屑排出，邊頂進(jìn)，邊切削，邊輸送，將管道逐段向前鋪設(shè)，與此同時(shí)，把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩坑之間的一種非開挖施工技術(shù)。

我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)的處理工程的同事一起創(chuàng)造和雙贏結(jié)果。在同一時(shí)間，我們團(tuán)隊(duì)具體有資深頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用充足的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會(huì)服務(wù)。非開挖作為同一個(gè)新興的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)，基于非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求，迫切需要在硬件設(shè)施和技術(shù)理論兩方面開展深入發(fā)展。非開挖技術(shù)研究所已經(jīng)成立。多年來(lái)長(zhǎng)期致力于非開挖技術(shù)的科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)，并了可喜的成果。經(jīng)過(guò)這些年工程實(shí)踐的長(zhǎng)期探索和改進(jìn)，TL系列鉆機(jī)的性能日益提升，達(dá)到了國(guó)內(nèi)水平，得到了廣大合作商的一致認(rèn)可。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆頭，檢查探頭的參數(shù)是否正常，探頭電池容量是否充足，鉆孔:為了確保入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性，至少需要連續(xù)鉆孔2.5m。 正常切割是指初始切口形成后的切割過(guò)程。有三種大致操作方法:支撐切割法、量綱圓弧切割法和加重切割法。現(xiàn)在，較大范圍應(yīng)用的水下切割方法是鋼管切割帶水下電弧-氧氣切割。該切割方法操作方便靈活，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉。用作于切割厚度不過(guò)40毫米的鋼板，操作技術(shù)利于掌握。它是應(yīng)用較廣、水深***水下切割方法。但是，切割帶需要頻繁換，這影響了切割功率。切口也很粗糙。切割速度比熔化水射流切割法和水下等離子弧切割法快。這兩種切割方法切割功率等級(jí)高，切割質(zhì)量很好。水下焊接毋須修整或稍加修整就可開展。堅(jiān)持一流管理，研發(fā)設(shè)計(jì)一流產(chǎn)品，提供一流服務(wù)，創(chuàng)建一流企業(yè)。企業(yè)需要繁榮，質(zhì)量需要確保。水下切割技術(shù)是一種特殊的水下作業(yè)技術(shù)，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力高，應(yīng)用普遍。
我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)處理工程的同事一起創(chuàng)造和雙贏結(jié)果。與此同時(shí)，我們團(tuán)隊(duì)主要有資深頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用充足的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會(huì)服務(wù)。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆，檢查探頭的參數(shù)是否正常，探頭的電池容量是否充足，開洞:入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性。鉆井流程中，應(yīng)保持連續(xù)鉆井至少2.5m，造斜器鉆井應(yīng)采用低鉆井速度、小泵排量、慢進(jìn)尺:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度，將鉆頭推入形成造斜器段，導(dǎo)航員應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)鉆頭仰角的變化。按照有差別土層，頂進(jìn)應(yīng)與鉆孔相結(jié)合，以免仰角的變化過(guò)鉆桿的較小曲率半徑。應(yīng)開展直鉆:鉆頭應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度應(yīng)盡不一定快，使導(dǎo)向孔的直線段直

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(jìn)的方法，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過(guò)土層一直推到井內(nèi)吊起。與此同時(shí)，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實(shí)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(shí)采用的一種暗挖式施工方法。
在施工時(shí)，通過(guò)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(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)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(jìn)，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(guò)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(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。


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