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青海机械顶管方案-吴忠顶管方案-青铜峡顶管。

2 中线投影方法

2.1 经纬仪投点法

当顶管坑深度较小时，可以用经纬仪直接把地面上的中线方向投影到顶管坑内，实现中线投影。

如图2所示，

在中线点A上安置经纬仪，盘左后视另一中线点B，锁紧水平制动钮，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C1；

盘右后视B点，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C2。

若两点不重合，取两点连线中点作为投影点C，此点用于安置激光经纬仪。

B点安置经纬仪，后视A点，在顶管坑壁投影一点D，用于激光经纬仪后视定向。

图2 经纬议直接投点示意图

2.2 挂垂线投点法

当顶管坑深度较大时，通过在管道设计中线所在的铅垂面内悬挂垂线，然后在顶管坑内2台经纬仪把垂线点投影到坑底，完成中线投影。

在顶管坑上搭建支架，悬挂细钢丝A及B，用经纬仪调整钢丝位置，使其位于管道设计中线上，钢丝下端挂重锤（必要时，重锤浸在油中，以加速及保持垂线稳定）。

在顶管坑内安置2台经纬仪，对B钢丝进行投点得B’点。

B'点架设经纬仪，后视A钢丝，在坑壁上投点A'，并用于定向。

2.3 激光铅垂仪法

在顶管坑上搭设平台（操作平台与仪器架设平台分开搭建不得有接触），在架设仪器平台中间开一直径15~20cm的洞，用铁盖板或木盖板覆盖洞口。

首先在盖板上标定中线点（该点用小十字线法栓点，以备二次使用），安置激光铅锤仪后，

再将盖板移开，通过激光铅锤仪，在地板上投影中线点。

在投影过程中，转动仪器1周，在地板上得到一系列的点，并且组成一个圆，那么圆心就是中线点（在实际使用时，由于顶管坑较浅，地板上投影的所有点基本上完全重合，所以转动仪器只作为检测手段）。

2.4 综合投影方法

综合投影是把以上几种方法结合在一起，从精度、速度、人员物资消耗等多方面进行优化组合，实现中线投影的方法。

3 激光经纬仪安装与调试

顶坑地板上的中线投影点用于安装激光经纬仪。

顶进过程中的平衡

顶管是利用主顶千斤顶及管道中继间千斤顶的推力，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直顶推到接收坑，同时，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。顶管法有人工顶管与机械顶管之分：

人工顶管：施工人员位于所铺设管道的前端，直接与土体接触，采用人工挖土的方式破碎工作面的土体，工作面的土体为自然平衡，适于地层不含地下水(或已经采取降水处理)、工作面稳定、土体能够实现自支撑的情况下施工。存在地表沉降或地层坍塌的危险，对地面上铁路、公路等建筑物构成了威胁，同时，对施工人员的生命安全也构成了威胁。这种方法通常施工长度小于50米，适于在稳定的粘性土层施工。

机械顶管： 在所铺设的管道前端由顶管掘进机代替人工挖土，掘进机的前端封闭，将土体与施工人员及管道隔开，它在顶进操作时，掘进机与土体处于平衡状态，不会发生塌方、流沙、透水等危害人身事故，施工过程中不需降水，适于在各种土层中施工，不但适于粘性土层，也适于无粘性的松散土层，甚至在硬岩层及破碎岩层中也能正常顶进，顶进长度可达上千公里。

相比而言，机械顶管比人工顶管的优势更明显，顶进过程中沿线不须降水，顶进距离较长，适于穿越高速公路、铁路，也可以进行绕过障碍物的曲线顶管，适应的土质范围宽广。

机械顶管掘进机的基本原理是：先由工作坑中的主顶油缸推动顶管机前进，同时，刀盘旋转切削土体，切削下的碎土进入顶管机前端的土仓，土仓在顶管机推进时受到挤压，形成土压，这个土压与顶管机前端土层压力相等，达到平衡，所以不会发生土体的塌方，也不会发生前方土体的隆起，对于施工人员、设备及地面、地下的建筑物来讲都非常安全。

顶管机与周围土体的平衡是动态的，顶管机具有动态地控制这种平衡的能力。见图三，如果土仓压力过大，顶管机可以增加排土量，将多余的碎土排出，减小土仓压力，使土仓压力与土体压力仍然平衡；如果土仓压力过低，顶管机后部的顶进油缸向前推进.

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人工顶管施工更加注重工人在整个施工过程中的作用，机械顶管则着重依赖机械等的帮助，所以人工顶管的劳动强度相对较大，工人进行施工的时候也存在较大的安全风险。另外，使用这种方法还容易形成地面下沉，工作效率也比较低，还需要降水。但是，这种方法具有挖土保护和纠偏功能，这是它的优点。

机械顶管施工的施工效率相对较高，劳动强度也不大，安全性也更高，但是它的造价比较高，这是部分工程不选择它的主要原因。

顶管法是借助顶推设备将工具管或掘进机从工作坑(始发井)内穿过土层一直推到接收坑(到达井)内，依靠安装在管道头部的钻掘系统不断地切削土屑，由出土系统将切削的土屑排出，边顶进，边切削，边输送，将管道逐段向前铺设，与此同时，把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间的一种非开挖施工技术。

人工顶管施工前应认真熟悉图纸,然后进行顶管轴线的定位,工作坑的 放样及进行高程测量。

根据己施放轴线及平面位臵，预埋导轨。导轨用100×48×5毫米工字钢外露1.0厘米，两轨间距为0.57米。

轨道安装完毕后即进行顶管设备、液压千斤顶的安装调试,同时在沉井上架设龙门架起重设备、液压油箱及动力设备的安装。待砼底板强度达到设计要求的强度后开始进行管道顶进。

顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，在给排水、煤气、电力、通信等管道的施工中应用越来越广泛。但顶管施工单位施工设备、技术、管理水平参差不齐，在施工中常出现一些问题，影响施工质量。本文以泥水平衡法顶管施工为例，对顶管施工中常遇到的问题及原因进行分析，并提出一些防治措施。

一、顶管施工的特点及工艺

1、顶管施工特点

（1）顶管施工时不用封路施工，选用的工作井与接受井又位于闲置之处，顶进过程中路上交通照常通行。

（2）不需要开挖、回填和路面修复，所以与大开挖施工对比，能降低工程总造价。

（3）泥水循环法施工避免了泥水横溢和稀泥乱堆放的不良现象，自然环境不受到污染，能做到文明施工。

（4）顶管方法是全自动摇控，不需工人在管道内工作，这样不仅消除了工人繁重的体力劳动，对工人安全也有了足够的保证。

（5）顶管推进过程中挖进机及管道周围处于主动土压力与被动土压力之间，故对原土干扰极少，所以不会导致路面沉降以至产生裂纹，避免了路面重修。

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