機械頂管有哪些施工方式

① 螺旋式頂管施工方法有哪幾種

1. 第一種方法的工藝是先頂進導向管再頂進所要鋪設的管子，所以前三步與一步式相同，第四專步開始，把所要敷屬設的管子一節節接在安裝有螺旋桿的導向管後頂入土中，安有螺旋桿的導向管在機頭回收之後，從接收坑中一節節被收回。

2. 第二種方法的施工工藝過程是：①先將直徑較小的螺旋桿從頂進坑頂到接收坑。②在頂進坑內將擴管頭（又叫導向管）與螺旋桿連接。③頂進擴管頭，同時前方的泥土用壓力水沖碎，由螺旋桿將其輸送到接收坑內，運出地面。④邊頂進，邊安裝管段，邊出土。⑤螺旋桿在頂進坑內逐節接長，在接收坑內逐節拆除。⑥最後取出擴管頭。

② 頂管工程中的機械挖土有哪幾種方法

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③ 頂管法施工工藝

頂管法敷管的施工工藝類型很多，按照開挖工作面的施工方法，可以分為敞開式和封閉式兩種。

一、敞開式施工工藝

敞開式施工工藝一般適用於土質條件穩定，無地下水干擾，工人可以進入工作面直接挖掘而不會出現大塌方或涌水等現象。因其工作面常處於開放狀態，故也稱為開放式施工工藝。

根據工具管的不同可分為手掘式、擠壓式、機械開挖式、擠壓土層式掘進頂管。

1.手掘式頂管

手掘式頂管機也即是非機械的開放式（或敞口式）頂管機，適用於能自穩的土體中。在頂管的前端裝有工具管，施工時，採用手工的方法來破碎工作面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、鍬以及沖擊錘等。如果在含水量較大的砂土中，需採用降水等輔助措施。

工人可以直接進入工作面挖掘，施工人員可隨時觀察土層與工作面的穩定狀態，造價低、便於掌握，但效率低，必須將水位降低至管基以下0.5m後，方可施工。當土質比較穩定的情況下，首節管可以不帶前面的管帽，直接由首節管作為工具管進行頂管施工，也是常用的一種頂管施工方法，也稱為人工掘進頂管。手掘式頂管施工示意如圖9-1 所示。

圖9-1 手掘式頂管施工示意圖

2.擠壓式掘進頂管

擠壓式掘進頂管一般適用於大中口徑的管道，對潮濕、可壓縮的黏性土、砂性土較為適宜。該方法設備簡單、安全，又避免了挖裝土的工序，比人工挖掘提高效率 1～2倍。它是將工作面用胸板隔開後，在胸板上留有一喇叭口形的錐筒，當頂進時將土體擠入喇叭口內，土體被壓縮成從錐筒口吐出的條形土柱。待條形土柱達到一定長度後，再用鋼絲將其割斷，由運土工具吊運至地面。其結構形式如圖9-2 所示。

圖9-2 擠壓式頂

3.機械開挖式頂管

機械開挖式頂管是在工具管的前方裝有由電動機驅動的刀盤鑽進挖土，被挖下來的土體由皮帶運輸機運出，從而代替了人工操作。一般適用於無地下水干擾、土質穩定的黏性土或砂性土層。其結構形式如圖9-3 所示。

圖9-3 機械開挖式頂管

4.擠壓土層式頂管

擠密土層式頂管前端的工具管可分為錐形和管帽形，僅適用於潮濕的黏土、砂土、粉質黏土，頂距較短的小口徑鋼管、鑄鐵管，且對地面變形要求不甚嚴格的地段。這種工具管安裝在被頂管道的前方，頂進時，工具管藉助千斤頂的頂力將管子直接擠入土層里，管子周圍的土層被擠密實，常引起地面較大的變形。其結構形式如圖9-4 所示。

圖9-4 擠壓土層式頂管

二、封閉式施工工藝

封閉式施工工藝一般適用於土質不穩定、地下水位高，工人不能直接進行開挖的施工條件。為防止工作面塌方、涌水對人身造成危害，常將機頭前端的挖掘面與工人操作室之間用密封艙隔開，並在密封艙內充入空氣、泥漿、泥水混合物等，藉助氣壓、土壓、泥水混合物的壓力支撐開挖面，以達到穩定土層、防止塌方、涌水以及控制地面沉降的目的。

1.水力掘進頂管法

水力掘進頂管的挖土是利用高壓水槍的射流將頂進前方的土沖成泥漿，再通過泥漿管道輸送至地面儲泥場。整個工作是由裝在混凝土管前端的工具管來完成的，其結構形式如圖9-5 所示。

工具管的前端為沖泥艙。掘進時，先開動千斤頂，由刃腳將土切入沖泥艙，然後用人工操縱水槍操作把，將土沖成泥漿。泥漿經過格柵進入真空室由泥漿管吸入工作坑，再由泥漿泵排至儲泥場。沖泥艙是完全密封的，其上設有觀察孔和小密封門，用於操作和維修。

管道的掘進方向由中間部位的校正管控制。工具管的後端是氣閘室。氣閘室是作為維修人員進出高壓區時的升壓和降壓之用。當前端工具管出現故障時，維修人員可通過小密封門進入沖泥艙，為防止小密封門打開後湧入大量泥水，可先封閉氣閘室，經升壓後再進行操作，保證氣壓和泥水壓力的平衡。維修完畢後，再逐漸降壓，恢復正常掘進。

圖9-5 水力掘進頂管機示意圖

1—刃腳、2—格柵、3—水槍、4—吸氣格柵、5—水槍操作把、6—胸板、7—吸泥管進口、8—吸泥管、9—水平鉸、10—垂直鉸鏈、11—上下糾偏油缸、12—左右糾偏油缸、13—氣閘門、14—大水密門、15—小水密門

水力切削式機頭生產效率高，其沖土、排泥連續進行，可改善勞動條件，減輕勞動強度，但需耗用大量的水，且需要有較大的存泥漿場地，故在某些缺水地區受到限制。

2.土壓平衡式頂管法

土壓平衡就是將刀盤切削下來的土、砂中注入流動性和不透水性的「作泥材料」，然後在刀盤強制轉動、攪拌下，使切削下來的土變成流動性的、不透水的特殊土體使之充滿密封艙，並保持一定壓力來平衡開挖面的土壓力。此法的密封艙設置在工具管的前方，工作人員可在密封艙外，通過操作電控開關來控制刀盤切削和頂進速度。螺旋輸送器的出土量和頂進速度，應與刀盤的切削速度相配合，以保持密封艙內的土壓力與開挖面的土壓力始終處於平衡狀態。

土壓平衡式頂管法常用於含水量較高的黏性、砂性土以及地面隆陷值要求控制較嚴格的地區。其結構形式如圖9-6 所示。

圖9-6 土壓平衡式頂管機示意圖

1—大刀盤；2—大刀盤驅動裝置；3—前殼體；4—加泥（水）裝置回轉接頭；5—糾偏油缸組；6—刀盤驅動電動機；7—螺旋輸送機驅動電動機；8—帶式螺旋輸送機；9—頂管操縱台；10—後殼體；11—螺旋輸送機出土門裝置

3.泥水平衡式頂管法

泥水平衡頂管常用於控制地面變形小於3cm，工作面位於地下水位以下，滲透系數大於 1 0～1cm/s的黏性土、砂性土、粉砂質土的作業條件。其特點是挖掘面穩定，地面沉降小，可以連續出土，但因泥水量大，棄土的運輸和堆放都比較困難。

此法和土壓平衡式頂管法一樣，都是在前方設有密封艙、刀盤、螺旋輸送器等設備。施工時，隨著工具管的推進，刀盤不停地轉動，進泥管不斷地進泥水，而拋泥管則不斷地將混有棄土的泥水拋出密封艙。在密封艙內，常採用護壁泥漿來平衡開挖面的土壓力，即保持一定的泥水壓力，以此來平衡土壓力和地下水壓力。

管道頂進方法的選擇，應根據管道所處土層的性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建築物、構築物和各種設施等因素確定。本章將重點介紹手掘式頂管法的施工工藝。

三、頂管機類型的選擇

管道頂進方法的選擇，應根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建（構）築物和各種設施等因素，經技術經濟比較後確定，並應符合下列規定：

（1）在黏性土或砂性土層，且無地下水影響時，宜採用手掘式或機械挖掘式頂管法；當土質為砂礫土時，可採用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施。

（2）在軟土層且無障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時，宜採用擠壓式或網格式頂管法。

（3）在黏性土層中必須控制地面隆陷時，宜採用土壓平衡頂管法。

（4）在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時，宜採用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法。

（5）在頂進長度較短、管徑小的金屬管時，宜採用一次頂進的擠密土層頂管法。

合理選擇頂管機的型式，是整個工程成功的關鍵。頂管機選型可參照表9-1。

表9-1 頂管機選型可參照表

註：表中所指地層變形量指D＝2.4m，H＝1.5D的頂管。

④ 頂管法可以分為以下幾種

頂管法可以分為來以源下幾種：(1)靜壓式頂管，即單純利用給進油缸頂推及後拉套管；
(2)水力沖刺靜壓式頂管，即採用高壓水力沖刺破土，油缸頂推套管，管外少量排渣；
3） 然而螺旋式頂管是利用螺旋鑽進行施工的一種方法。施工時，先准備頂進坑，將螺旋鑽機水平安裝在坑內，再利用螺旋桿傳輸鑽壓和扭矩，推進機頭前進。
利用鑽機的頂進油缸向前頂進管節，機頭掘削下來的土通過螺旋鑽桿從管中輸送到坑內。
這種方法的頂進距離較短，且只能在直線段使用，一般頂距在60m以內。其優點是施工時無震動、噪音小、重量輕、操作方便、施工人員少、基坑小。管長2m時，採用3.6m長、1.5m寬的頂進坑即可。
(4)回轉式頂管，即鑽頭切削土層，套管同步跟進，管內排渣，它可分給水鑽進和無水鑽進兩種，又可分套管回轉和不回轉兩種。
在頂管施工技術中頂力是選用施工工法，確定後背牆加固方案和確定施工進度的重要依據。
根據施工實踐，靜壓式頂管阻力最大，需要的頂力最大，水力靜壓式次之，回轉式最小。
但回轉式工法對機具要求最高，靜壓式頂管對機具的要求最簡單。
因此，在選擇頂管施工時，應根據頂進需要的頂力和設備能力來選擇合適工法。

⑤ 頂管施工的分類

在頂管施工中最為流行的有三種平衡理論：
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理專論。
頂管施工最突出的屬特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求，選用與之適應的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備，對於頂管施工來說將是非常關鍵的。

⑥ 地龍：頂管施工的施工方法有哪些

地龍非開挖導來向鑽進鋪管法是源利用崖土鑽具，管線探測等技術手段，在地表不開挖溝槽的情況下敷設，修復，更換地下管線的施工技術。其利用置於地表的鑽機，採用水射流或擠壓的方式成孔，在地表接收鑽頭內發出的信號，來實現鑽孔軌跡的控制，其施工過程分為：鑽導向孔，擴孔，管線回拖三個階段。

⑦ 頂管施工有哪些標准

(1)頂管的施工順序，應從整個排水系統考慮，並結合工程施工的具體條件，一般宜從管道的下游開始，逐段頂進。具體施工順序為：對設計和施工條件進行調查研究、編制施工組織設計並報監理批准、頂管機具的選型和設備維護、管材加工或采購、測量放樣、頂管工作坑(井)和頂管接收坑(井)的施工、頂管機具和設備的安裝調試、頂管機出工作坑開始頂進、壓注減摩觸變泥漿、頂管測量與頂進糾偏、頂進中的環境監測(建築物與地下管線的保護〉、頂管機進接收坑頂管貫通、管介面與進出洞口等修繕工作。
(2)通常應選擇施工條件較好、頂程較短、技術風險較少的頂段作為起始頂管段，在頂管前進行必要的現場技術數據的測試和分析，設定施工技術參數，通過起始段的頂進，逐步調整各項施工技術參數和對頂管機的操作，為下一段的正常頂進優化施工工藝。
(3)頂管機有敞開式和封閉式頂管掘進機兩大類型。頂管的施工方法，根據採用頂管機頭的不同類型，分為敞開式頂管施工方法和封閉式頂管施工方法。敞開式頂管機包括手掘式、擠壓式、網格(水沖)式等型式。封閉式頂管掘進機主要包括泥水平衡、土壓平衡、加泥式土壓平衡、斗鏟式和多刀盤等型式。
(4)頂管施工方法的選定，應結合頂管沿線的地形、工程和水文地質、設計(管徑、管材、復土厚度)、地面建築物、地下管線、有無地下障礙物、對地表變形控制的要求、交通、場地及環境條件等因素綜合考慮，經技術經濟比較後選定。一般應選擇技術上先進、有成熟施工經驗的方法，以確保質量、安全，經濟適用。
(5)頂進中應安排日夜連續施工，不宜隨意停頂。
(6)管節在起吊、運輸過程中，應輕起輕落，端部介面嚴禁碰撞，堆放場地應平整。堆放層數：Φ1350mm及以下，不超過3層。Φ1500～Φ1800mm，不超過2層。Φ2000以上及單層，底層管節必須用墊塊塞穩。堆放在路邊應設安全標志。
(7)當兩條相鄰的平行管道均使用頂管施工方法時，應貫徹先深後淺、先大後小的原則。其相鄰管壁之間的最小凈距應根據頂管施工沿線的土質、頂進方法和兩段頂管施工先後的錯開時間等因素來確定。一般相鄰頂管外壁的間距應不小於大管的管節外徑。
(8)施工人員必須根據設計圖紙、質量標准、工程和水文地質、施工方法、施工環境條件等因素，編制施工組織設計，報監理批准。對操作人員應進行施工技術交底和安全教育，明確職責分工。施工過程中應對施工操作、頂管質量、頂力、頂速、頂程、糾編、壓注減摩觸變泥漿、頂管機狀況、頂進發生的情況與採取的措施等施工錆況，做出全面詳實的記錄，並實行交接班制度。

⑧ 在頂管工作中，需要用用到哪些施工機械

暗挖頂管工程中，工作井、接收井井用的土方機械（挖掘機、打樁基、電焊機）；工作井操作用的汽車起重機、、油泵及油壓千斤頂、空壓機；移動發電機、壓力灌漿機等等。

⑨ 頂管有那幾種施工工藝

目前應用最廣泛的有以下兩種：
1、泥水平衡式頂管施工工藝；
2、拖管法施工工藝。
前者主要用於埋深較大的管，拖管法普遍使用於比較淺的管和小直徑的管。