人工掘进法顶管施工

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1、二、人工掘进法顶管施工（一）、人工顶管顶力的计算：对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式：P=nP0其中：P——总顶力n——土质系数。土质系数取值可根据以下两种情况选取：（1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。（2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。取n为2.0。P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2吨，最长段以60米计，每节管长2米，共要顶进33.5节管，则P0＝2*33.5＝60吨。则总的顶力为：P=nP0＝

2、2.0*60＝120吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3倍左右的储备能力，设备顶进应力为156吨,取总的顶力F＝200吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为100吨。对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60

3、t/m2。大于40t/m2时表明土质较好。F1=S1×K1其中F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.85*0.85*35＝79.40吨⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之间。F2=S2×K2其中F2—顶管侧摩擦力（t）S2—顶管侧面积（m2）K2—顶管侧阻力系数（t/m2）F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14吨顶管阻力为以上二种阻力之和，

4、顶进长度按最长管段60米计算，总顶力：F=F1+F2≈239.54吨因此，取总的顶力F＝300吨，选用两个150吨的千斤顶作为顶进动力设备。（二）、顶管工作井内设备安装导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。1、由于工作井底板浇注砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。3、导轨采用浇注砼予以固定，导轨长度采用2～3m，间距设置为60cm。4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。下管、顶进、出土和挖土设备：采用电动卷扬机下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设

5、备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。照明设备：井内使用电压不大于12V的低压照明。通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量的计算：1、按洞内同时工作的最多人数计算：Q=k×m×q式中：Q－所需风量，m3/min;k－风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2m－洞内同时工作的最多人数q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min计算。现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1.1,m=2,则有Q=k×m×q=1.1×2×3=6.6m3/min2、漏风计算Q供＝

6、P×Q式中：Q－计算风量P－漏风系数采用Ф200PVC管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。取P＝1.02，则Q供＝P×Q＝6.6×1.02＝6.73m3/min取风量大于7000L/min离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。（三）、引入测量轴线及水准点将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。

7、（四）、下管下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校合导轨安装的准确性。要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。（五）、千斤顶和顶铁的安装千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为300吨.拟采用2台150吨液压千斤顶。千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。

8、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随