顶管洞口止水装置设计

㈠ 顶管施工中常见止水帷幕的施工技术有哪些

止水帷幕法？没听说过这种说法啊！！

常见的止水帷幕有高压旋喷桩、深层搅拌桩止水帷幕，近来出现了螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕；

象地下连续墙、钻孔咬合桩等形式的地下围护结构形式，因为自防水效果较好，有的都不需要再施作止水帷幕。

㈡ 隧道施工中，需要在洞口埋设控制点，其布设要求有哪些

1、预留进、洞口位置应符合设计施工案要求; 2、洞口土层稳定应土体进行改良进洞施工前 应检查改良土体强度渗漏水情况; 3、设置临封门应考虑周围土层变形控制施工安全 等要求封门应拆除便拆除应减洞门土层扰; 4、顶管或盾构施工洞口应符合列规定: 1)洞口应设置止水装置止水装置联结环板应与工作 井壁内预埋件焊接牢固且用胶凝材料封堵; 2)采用钢管做预埋顶管洞口钢管外宜加焊止水环; 3)软弱层洞口外缘宜设支撑点; 5、浅埋暗挖施工洞口影响范围土层应进行预加固处理

㈢ 急！~急！~急！~桥区积水治理，顶管穿挡墙的施工方法

顶管法施工技术
顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。
工艺特点及适用范围
1、路下顶管，路上畅通；
2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能；
3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著；
4、设备单一，操作简便；
5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品；
6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。
工艺原理及工艺流程
明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。
施工准备??测量高程及轴线??挖顶管工作坑??铺顶管导轨??设置顶进后背??安装顶进设备及吊放管节??挖土顶进??测量及纠偏??再次挖土（管中土）顶进??测量循环作业直致完成。
主要机械设备：吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。
施工要点
1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。
2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上，枕木间距800?1000mm，钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置，钢轨的间距要视被顶管节的外径而定，一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm，千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面，钢轨安装要平直，前端抬头要有0.5-1.0%的坡度。
3、顶进后背：后背的坚固与否直接影响顶管的效果，所以，后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要，后背由后背桩及后背梁，后背桩后面的夯实土所组成，后背桩一般以钢轨代替，埋入坑底以下1.5m左右，桩后填土分层夯实，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线，钢制后背梁放在桩前的导轨上。顶进后背的其它组成型式有砌筑毛石的，有预制钢筋混凝土块组合的。
4、安装顶进设备和管节：顶进设备由一台高压油泵和两台200?500t千斤顶组成，千斤顶安在后背梁与管节之间，管节后端和千斤顶之间有专用钢护圈及麻辨或橡胶垫对混凝土管端保护，管外壁涂石蜡做润滑剂，减少顶进摩阻力，千斤顶通过传力柱将管节顶入路基。
5、挖土、顶进、测量及纠偏：设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进，掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度，土质较密而且覆土较厚，有利于形成卸力拱，可以适当多挖，土质松散或覆土厚度较小，则要少挖，勤挖勤顶，挖土直径不可超过管节的外径。
挖土及运土的工具根据管径的大小而定，内径在880?1500mm的制做专用小车，内径在1500mm以上的可用双轮小车直接出土，土的垂直运输可用吊车或电动葫芦。
顶进过程要时刻测量，每一顶程过后，要对管的高程及左右偏差测量一次，发现问题及时纠偏，纠正左右偏及抬头扎头的措施，可以在管的前端设一斜撑支于管前的土壁上，结合一侧超挖土方，随顶随纠偏。前两节的衔接处，用钢板焊制的钢胀圈加固，做为防止偏差的一项措施。
质量要求及安全措施
质量要求：管道顶进要求平直，管的中心偏离轴线不超过3cm为优良。
安全措施：
1、施工前先与铁路、公路及市政的有关部门进行协调，施工方案经有关管理部门同意后方可施工。尤其是铁路路基下进行施工时，要随时和铁路部门联系，掌握过往列车的情况，线路上有列车通过时严禁挖土和顶进；
2、挖土和顶进时洞内照明使用低压行灯变压器，洞内不准用明火；
3、顶进时停止挖土，传力柱上和两侧不准站人，所有传力柱必须摆放顺直；
4、吊装时坑内人员要做好防护措施，并有专人指挥。5、顶管长此76m时应设给风设施，防止缺氧。

另外，一个市政工程的顶管施工的方案，也给你，请给我加分啊！！

XX市政道路桥下工程

顶

管

施

工

方

案
施工 单位：

编 制 人：

审 核 人：

审 批 人：
年 月 日

一、工程概况：
XX工程xx路（南段）市政工程K4+040～K4+520长480M和K5+560～K5+860共825m；采用DN1200及DN800Ⅲ级钢筋砼顶管，Φ8000工作井5座，Φ4000接收井8座，工作井和接收井土方均采用人工挖井，在工作井与接收井之间设中继间一个，两段顶管共10个中继间。
（一）、工程地质特点
根据XX市市政工程设计院DN1200及DN800顶管施工图设计总说明，工程地质情况如下：
两条顶管在第四系残积层亚粘土和碳系强风化砂岩，岩石被切割成块，大部分蚀变成土。残积层亚粘土，富水性较差，水量小。风化砂岩结构疏松。

（二）主要工程数量如下：

序号

工程内容

数量

1

Φ8000工作井

5座

2

Φ4000接收井

8座

3

Ⅲ级钢筋砼顶管DN1200及DN800

825米

4

中继间

10个

5

沿线减阻及井壁孔口止水注膨润土浆

156吨

6

工作井后壁注水泥浆

30吨

二、施工平面布置和临时设施布置
（一）、施工便道、场内运输道路布置
根据现场实地踏勘情况来看，场内外没有进入施工现场的道路，现场内外运输必须修建施工便道，道路结构为：在路基整平后，采用750px厚6%水泥碎石稳定层作为路面，便道宽7米。施工时要做好施工便道的保养、保洁，施工便道要达到XX市建委安全文明样板工地标准。
（二）、办公、生活用房等临设布置
我公司计划在施工区附近办公、生活采用组合房布置临时设施，根据现场的实地勘，生产基地设在附近离工地较近的地方，供现场施工所需的机械停放、材料中转、半成品加工等。文明施工护栏按XX市施工围蔽标准进行围蔽。
我司将按征地红线交地范围，清除表面层树木、草皮、杂物等，排除沟、坑积水和淤泥等，用机械配合在施工场地范围清除表土和平整，然后填土压实，并做好施工前期准备工作。
（三）、供水、供电方案
根据现场具体情况，本工程我公司计划在施工现场自设发电房，使用1台120KW发电机进行发电，施工用电输电线采用三相五线供电；施工用水采用现场挖井，设离心泵进行抽水使用。
（四）、料场、仓库、机房及制作场布置
临设内设置材料仓库及发电机房，工地仓库及发电机房采用砖墙结构，现场各类料场、加工场等布置在施工现场上灵活布置。料场、仓库等布置要达到XX市建委安全文明样板工地标准。
（五）、混凝土制作及使用
1、混凝土供应运输设备布置
为保证混凝土的质量，本工程混凝土均采用商品混凝土，故现场不设置搅拌站。
三、主要工程项目施工方法
（一）、工作井、接收井施工
本工程沉井13座，其中φ8000顶管工作井5座；φ4000顶管接收井8座。均采用人工挖孔井方法施工。
1、人工挖孔井施工方法如下：
1.1 人工挖孔井施工采用卷扬机通过支架上的定滑轮提升孔中挖土，人工斗车运到坑底弃土点并由挖掘机和卡车定期挖运出场。井护壁钢筋在加工场制作成型后用汽车运至现场使用，井护壁混凝土浇注采用流槽从上至下方法。
1.2 施工所需主要设备有：铁锹、尖镐、吊桶、汽车吊、小型卷扬机、滑轮、风钻、风镐、模板、支架、潜水泵、鼓风机和工作灯等。
1.3 劳动力组织及进度安排：分组作业每3人为一班轮流作业，土质地段每天挖孔深度1.0m，强透水砂层地段每天挖孔深度0.5m，石质地段每天挖孔深度1m。考虑到地下水的影响，人工挖孔井安排在基坑降水后开始施工。

1.4 人工挖孔井施工工艺
挖孔井施工工艺流程见图1.4-1所示。

图1.4-1 挖孔井施工工艺流程图
1.5人工挖孔井施工方法及技术措施
1.5.1挖孔井施工方法
常规人工挖孔，采用小型卷扬机提升运输，分节开挖及浇注护壁砼成孔；护壁砼采用商品砼。
当挖孔遇强透水砂层时，遵循短进尺、强支护的原则，施工中采用注浆加固地层和钢插板的办法通过。
当挖孔遇岩层时，采用人工风钻打眼，浅眼控制爆破施工。
1.5.2挖孔井施工技术措施
（1）定位及锁口
测出井中心位置，在井周放出井芯十字线，开挖第一节井孔，支第一节护壁模板，灌护壁混凝土。第一节混凝土高出地面500px，便于挡水和定位。孔圈中心线与井孔轴线重合，与其轴线的偏差不大于50px。
（2）开挖支护
分一般地层和特殊条件两大类分述如下：
1）一般地层开挖支护
人工挖孔井采用分节挖土、分节支护的施工方法。根据设计要求，每节1.0m。
护壁采用C30砼，工作井厚度35~45cm，接收井厚度20~750px。护壁的结构形式设为内八字搭接，搭接长度210mm。护壁模板采用工具式钢模板，模板由八块组成，模板间用插销和U形卡具连接，上下设两个半圆组成的钢圈顶架，护壁砼浇筑前用井心点校正其位置。护壁砼采用商品混凝土运输至现场拟浇孔口，然后由孔口卷扬机垂直运输至灌筑部位，人工入模，插入式振动器捣固密实。
井孔采用人工开挖，弃土装入吊桶，用小型卷扬机提升至地面，倒入手推车运到临时弃土场。
2）特殊条件下挖孔井的成孔
1穿越强透水砂层的成孔技术措施
为了确保人工挖孔井的施工安全，在人工挖孔井施工前，先进行降水施工，将地下水位降至挖孔井井底以下0.5~1m，设一个集水井600×600，然后再进行人工挖井的施工。
当人工挖孔井穿过强透水砂层、成孔困难时，采用减少井孔每节护壁高度（一般在0.3m～0.5m之间）的方法施工。开挖后及时验收，及时浇筑护壁混凝土。
当上述措施仍不能顺利成孔时，则及时用砂回填井孔，封闭作业面，并采取分节注双液化学浆加固地层后继续下挖，并配合钢套筒模板及时灌注护壁砼。也可在挖孔井周边插打钢插板，防止流砂涌入挖孔内。
开挖流砂严重时，采用将附近无流砂的井孔先挖深些，使其起到降水、集水的作用。然后采取上述措施开挖流砂挖孔井。集水井设在地下水流的上方。
（3）挖孔井成孔的质量控制及允许偏差
①开挖前井位准确定位放样，并从井中心位置向四周引测井中心控制点。当第一节井孔挖好后并安装护壁模板时，采用井心点来校正模板位置，并在第一节砼护壁上设十字控制点，每节护壁模板的安装均用井心点来校正模板位置，检查护壁厚度。
②挖孔井成孔均满足表1.5-1所示的允许偏差。

人工挖孔井施工允许偏差 表1.5-1

序号

项目

允许偏差（mm）

检验方法

1

护壁

工作井≥350，接受井≥200

±20

尺量

每循环护壁长度≤900

-50

护壁模板直径（长度）

符合设计

2

井的位移偏差（垂直于井基中心线）

50

拉线尺量

3

垂直度

3‰

吊线尺量

4

井柱垂直度

H/1000

吊线

5

井身直径

±50

尺量

6

井底标高

±10

尺量、测量

③井孔开挖后尽快灌筑护壁砼，且在当天一次性灌筑完毕。灌筑护壁砼时，采用小直径插入式振动器和钢钎相结合的方式捣固密实。
④护壁模板的拆除，根据气温等情况而定，在10～12小时后进行。
⑤终孔时清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。检验合格后，迅速封底。
（4）挖孔井施工安全措施
①为防止地面施工人员和物体坠落井孔内，孔口四周设置0.8m高的护栏进行围护。挖出的土石方及时运走，孔口四周2m范围内不堆放淤泥杂物，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
②孔顶设第一道半圆形用槽钢塔焊成框架盖上1830×910×18胶合板，保证井下作业人员安全，在土石方起吊过程中，人员站在盖板之下，防止高处坠物伤人。
③人员上下井采用在井内设置钢筋制成的软梯，软梯焊接牢固，并扣锚于井口所设置的地垄上，人上下井时扣安全绳，以确保万无一失。
4当井孔开挖深度超过5m时，每日开工前进行有毒气体的检测，并向孔内送风5min，使孔内浑浊气体排出后，才准下人。孔深超过10m时地面配备向孔内送风的专门设备，风量不小于25L/S。孔底凿岩时加大送风量，用仪器、小动物进行检测与试验，并采用湿式作业法，加强通风除尘以保人身安全。
5施工场内的一切电源、电器的安装和拆除，由持证电工专管，电器严格接地、接零和使用漏电保护器。电器安装经验收合格后才准接通电源使用。各井孔用电分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线、电缆架空，严禁拖地和埋压土中。孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损、防潮、防断等保护措施，孔内作业照明采用12V安全灯。
(二) 工作井设备安装
工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。
工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。
④工作井内设备安装
工作井内设备安装包括：后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、测量棚的安装等。
A后座垫铁安装
后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到顶进井后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上，这样后座墙就不太容易损坏。
现根据图纸将垫铁的安装位置放好线，在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用砖块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方向(采用2mm的薄铁皮垫底部)，该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内.调整好后，后座垫铁与后座墙的空位填充密实。
做法如图：

B导轨安装
基坑导轨是由两道平行的钢轨构成，主要作用有两点：一是使推进管在顶进井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体；二是让环形、弧形顶铁工作时有一个可靠的托架。
在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，将导轨与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，导轨的定位安装尺寸误差（包括轴线位置、顶面高程、两轨间距）控制在2mm以内。
C油缸支架及油缸安装
油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶油缸的作用，使油缸工作时有一个可靠的托架。
根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整支架的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高支架调整支架的高度，当纵向及高程调整好后，将支架与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，24小时后，将油缸吊装到支架上，采用钢板压实，油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。
D测量棚搭设
测量棚位于油缸及后座垫铁位置，在测量时的起保护仪器作用，并作为全站仪或电子经纬仪的基座。顶部采用ф25钢管焊成支架，上面铺铁皮。
E工作井集水坑排水
在顶进井的一侧设一0.6m×0.6m×0.6m的集水井，浇筑底板时四周向集水井位置倾斜，形成排水坡度，制作轨道时预留集水坑位置，收集由管道内流出的水及基坑的积水，集水井内布置一个潜水泵抽水上井到沉淀池沉淀后，排到原有的排水系统中。
⑤地面设备安装
工作井地面设备安装包括：主控棚搭设及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、通风棚及通风设备安装。工作井顶管设备起重采用35T汽车吊。
A主控棚搭设及主顶装置安装
主控棚内主要放置主顶装置，主顶装置包括主顶油缸(井下)、主顶油泵一台(含控制部分)及油管，主顶油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的，整套顶管装置的操作控制都集中在控制柜里，控制柜作为整套顶管装置的控制平台，放置在专用的集装箱里。
主控棚采用Ф25钢管焊成支架，上面铺铁皮。
B泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装
泥浆棚采用Ф25钢管焊成支架，上面铺铁皮。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及一个泥浆箱。
C通风棚及通风设备安装
通风棚采用Ф25钢管焊成支架，上面铺铁皮。通风棚内主要放置一个鼓风机，起防晒挡雨作用。
⑥ 工具头吊装下井、全套设备调试
工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的各个工具头吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。
⑦洞口施工技术措施
顶管进出洞是整个施工过程中的关键环节之一，进出洞成功等于整个顶管工程成功了一半。本工程是采用人工挖孔井，人工挖孔井完成后在护壁上机械切孔，再安装洞口止水环。
A工作井出洞处理：在出洞前，机械切割掉井壁混凝土，并将止水钢环焊接到井壁预埋件的外侧，再将止水橡胶圈安装在止水钢环上。在准备出洞时，割除井壁钢筋网，割除之后立即顶进，缩短停顿时间，这时止水橡胶圈已能发挥作用了。顶进工具头到穿墙管内，工具头与第一节砼管采用刚性联结，避免工具头“磕头”。顶管出洞的施工环节相当关键，在出口的位置需要做好防水措施。
B接收井进洞处理：当顶管顶到墙体位置时，割除预先在预留洞口埋设的封堵钢板，迅速顶出工具头。出洞过程中，准备好充足稻草，穿墙位置流砂时可采用稻草塞缝，防止过量的砂土流失，当工具头顶进到位时，接缝位置采用预埋管引水，快凝水泥封缝，之后采用双液（水泥浆、水玻璃）压浆止水。
⑧穿墙初始顶进
机械割除护壁混凝土，需要预备充分的水泵抽水，吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到连续墙的外侧时，停止顶进，安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），转动刀盘，向工作仓注入泥浆，开始顶进。在软土中顶进时，为防止管节飘移，将前3节管与工具头联成一体。

（三）、顶管施工方法
本工程全长825m。顶管采用Ⅲ级钢筋砼DN1200及DN800专用顶管、F型钢圈接口，外嵌环状遇水膨胀橡胶圈止水。
1、施工准备工作
（1）生产技术准备
①进行施工测量、现场放线工作。
②确定管线施工范围内及施工需用场地地面所有障碍物，如地下既有管线（根据甲方提供的既有沿线地下管线分布资料以及人工挖探沟探明情况确定）、电线杆、绿化树木以及附近房屋的准确位置。
③平整场地，修通施工道路。尽量利用既有道路及管道位置做施工便道。
④修建临设，安装临时水、电。修好临时排水沟。
⑤平整场地准备管道的堆放位置，定购所需铁井圈、井圈等材料物资。
⑥进行钢筋网片和其它顶管所用的非标准设备的加工制作。
⑦组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行设计要求和施工技术交底。
⑧编好顶管施工工艺卡。做好顶管施工操作人员的再培训工作。
⑨绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。
2、顶进施工方法及工艺
根据施工现场的地质情况、土层的分布情况，顶管的工作量及施工计划工期（拟定在3个半月内完成）。
（1）顶管法是使用较早的一种施工方法：工作原理是依靠人工或机械（本工程采用人工配合机械顶进）在管内端部挖掘土壤，然后在工作坑内借助顶进设备，把铺设的管子按照设计中线和高程的要求顶入，同时将土从管中通过水平和垂直运输线路运到工作井外。
（2）挖土与顶进
本工程采用钢轨做导轨（引导顶管按照设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前位置准确。），导轨安装牢固与准确对顶管的顶进影响较大，因此，安装导轨必须符合顶管中心，高程和坡度的要求。
将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校正管中心和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前挖土。
①密实地层中顶管挖土与运土方法
管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物稳定安全的关键，管前挖土的方向和形状，直接影响顶进管位的准确性。因此，管前周围严格控制，避免超挖。对于密实粘性土质，管端上方可有不大于37.5px的空隙，以减少顶进阻力，管端下部1350中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可预留25px厚土层，在管子顶进过程中切去，这样可防止管端下沉。

㈣ 顶管施工中遇上层有流水用什么方法止水

用泥水平衡顶管，不需要止水。

㈤ 顶管工程中洞口密封结构的作用有哪些

顶管出洞是的重要环节之一,在操作时,我们要对洞口进行密封,中洞口密封结构的作用有哪些呢?华宇为您介绍一下:首先我们为大家介绍一下洞口密封结构的组成:根据管道中心与井壁预留洞孔的间隙,制作一个钢结构的内套环,套环内圈设有橡胶止水带环,套环安装在井内预留洞孔与管节之间,外围焊接在洞口的预埋钢板上,内圈橡胶紧贴管节. 当井内、井外的准备工作全部准备好后,可将机头吊放到井内轨道上,调整好方向,开始顶管的出洞,工作台井壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口,为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内.顶管洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口之间的间隙流入工作井内,同时也起定位作用.以上内容是华宇为您介绍的中洞口密封结构的作用,详细内容请咨询: 顶管工程 本文地址：

㈥ 1、应保证顶管进、出工作井和顶进过程中洞圈周围的土体

稳定2、应考虑顶管机的切削能力;
3、洞口周围土体含地下水时，若条件允许可采取降水措施，
或采取注浆等措施加固土体以封堵地下水;在拆除封门时，顶管
机外壁与工作井洞圈之间应设置洞口止水装置，防止顶进施工时
泥水渗人工作井;
4、工作井洞口封门拆除应符合下列规定:
1)钢板桩工作井，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并
采取措施防止洞口上方的钢板桩下落;
2)工作井的围护结构为沉井工作井时，应先拆除洞圈
内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填物;3)在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将顶管机立
即顶入土层;
5、拆除封门后，顶管机应连续顶进，直至洞口及止水装置
发挥作用为止;
6、在工作井洞口范围可预埋注浆管，管道进人土体之前可预先注浆。

㈦ 顶管工作坑

顶管工作坑又称竖井，是顶管施工起始点、终结点、转向点的临时设施，工作坑内安装有导轨、后背及后背墙、千斤顶等设备。

一、工作坑的种类及设置原则

根据工作坑顶进方向，可分为单向坑、双向坑、多向坑、转向坑和交汇坑等形式，如图9-7 所示。

工作坑的位置根据地形、管线位置、管径大小、地面障碍物种类等因素来决定。排水管道顶进的工作坑通常设在检查井位置；单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；根据地形和土质情况，尽量利用原土后背；工作坑与穿越的建筑物应有一定的安全距离，并应考虑工作坑的开挖尺寸与支护方式的影响。

图9-7 顶管工作坑形式示意图

1—单向坑、2—双向坑、3—交汇坑、4—转向坑、5—多向坑

工作井按其形状分有矩形、圆形、腰圆形（两端为半圆形，中间为直线形）、多边形等几种，其中以矩形为多；按其结构分有钢筋混凝土井、钢板桩井、瓦楞钢板井等；按其构筑方法分有沉井、地下连续墙井、钢板桩维护井、混凝土砌块（或砖）井等。下面按构筑方法进行介绍。

1.沉井

沉井是最普遍的钢筋混凝土基坑。它是先在地面上按尺寸大小、洞口位置等要求浇注矩形（或圆形）钢筋混凝土井，再通过挖掘井内的土方和其他手段将钢筋混凝土井壁沉到预定的位置并封底。

2.地下连续墙井

先在地下一定深度范围内用地下连续墙围成一个矩形（或圆形）井，同时处理单幅墙体与墙体之间的接缝，使其不透水，最后将井内的土挖去，加上支撑浇注钢筋混凝土底板等。

3.钢板桩井

钢板桩是一种常用的基坑围护形式。根据其横断面形状，可以分为普通钢板桩和拉森钢板桩两种。普通的钢板桩即为槽钢，拉森钢板桩与普通钢板桩不同为：①断面形状不同；②拉森钢板桩的边缘有一个燕尾槽，相邻两块拉森钢板桩的燕尾槽相嵌，可以做到密不透水。

4.砌筑井

采用混凝土砌块或砖进行砌筑，施工时一边挖土一边砌筑。土质较好、深度不大时，也可一次挖到底再进行砌筑，必要时也可进行简易的支护。另外，还可采用类似管片的形式，随着开挖一环一环地往地下构筑井壁，管片可以是钢筋混凝土，也可以是钢结构。采用这种方法构筑成的工作井形状大多为圆形。

二、工作坑的尺寸

工作坑应具有足够的空间和工作面，方能保证顶管工作顺利进行。其尺寸和管径大小、管节长度、埋置深度、操作工具及后背形式有关。工作坑的尺寸可按图9-8 所示由公式进行计算。

图9-8 顶管工作坑尺寸示意图

1—管子；2—掘进工作面；3—后背；4—千斤顶；5—顶铁；6—导轨；7—内涨圈；8—基础

1.工作坑的宽度

地下建筑工程施工

式中：w为工作坑底部宽度，m；d₁为管道外径，m；2b＋2b 为管道两侧操作空间及支撑厚度，一般可取2.4～3.2m。

2.工作坑的长度

地下建筑工程施工

式中：l为矩形工作坑的底部长度，m；l₁为工具管长度，m。当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于 0.3m，钢管不宜小于 0.6m；l₂为管节长度，m；l₃为出土工作间长度，m；l₄为千斤顶长度，m；l₅为顶管后背的厚度，m。

3.工作坑的深度

当工作坑为顶进坑时，其深度按式（9-3）计算。

地下建筑工程施工

当工作坑为接收坑时，其深度按式（9-4）计算。

地下建筑工程施工

式中：h₁为顶进坑地面至坑底的深度，m；h₂为接收坑地面至坑底的深度，m；h₁为地面至管道底部外缘的深度，m；h₂为管道外缘底部至导轨底面的高度，m；h₃为基础及其垫层的厚度。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度，m。

三、顶进工作井的布置

顶进工作井的布置分为地面布置和井内布置。

1.井内布置

井内布置包括前止水墙、后座墙、基础底板及排水井等。后座要有足够的抗压强度，能承受主顶千斤顶的最大顶力。前止水墙上安装有洞口止水圈，以防止地下水土及顶管用润滑泥浆的流失。在顶管工作井内，还布置有工具管、环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶架、后靠背，如图9-9 所示。其中主顶千斤顶及千斤顶架的布置尤为重要，主顶千斤顶的合力的作用点对初始顶进的影响比较大。

图9-9 顶进工作井内布置图

1—管节；2—洞口止水系统；3—环形顶铁；4—弧形顶铁；5—顶进导轨；6—主顶油缸；7—主顶油缸架；8—测量系统；9—后靠背；10—后座墙；11—井壁

（1）管节一般为钢筋混凝土管节或钢管节。

（2）后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构。

它的构造会因工作坑的构筑方式不同而不同。在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁。在钢板桩工作坑中，必须在工作坑内的后方与钢板桩之间浇注一座与工作坑宽度相等的、厚度为0.5～1.0m的、其下部最好能插入到工作井底板以下0.5～1.0m的钢筋混凝土墙，目的是使推力的反力能比较均匀地作用到土体中去。还要注意的一点是后座墙的平面一定要与顶进轴线垂直。

（3）后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板或钢结构件，称之为钢后靠，其厚度约300mm。钢后靠的作用是尽量把主顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土后座压坏。

（4）洞口止水圈是安装在顶进井的出洞洞口和接收井的进洞洞口，具有制止地下水和泥沙流到工作坑和接收坑的功能。洞口止水圈有多种多样，但其中心必须与所顶管节的中心轴线一致。

（5）顶进导轨由两根平行的轨道所组成，其作用是使管节在工作井内有一个较稳定的导向，引导管节按设计的轴线顶入土中，同时使顶铁能在导轨面上滑动。在钢管顶进过程中，导轨也是钢管焊接的基准装置。

（6）主顶装置由主顶油缸、主顶油泵、操纵台及油管四部分构成。主顶千斤顶沿管道中心按左右对称布置。主顶进装置除了主顶千斤顶以外，还有千斤顶架，以支承主顶千斤顶；供给主顶千斤顶以压力油的是主顶油泵；控制主顶千斤顶伸缩的是换向阀。油泵、换向阀和千斤顶之间均用高压软管连接。主顶油缸的压力油由主顶油泵通过高压油管供给。常用的压力在32～42MPa之间，高的可达 50MPa。在管径比较大的情况下，主顶油缸的合力中心应比管节中心低管内径的 5%左右。

（7）若采用的主顶千斤顶的行程长短不能一次将管节顶到位时，必须在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁。顶铁有环形顶铁、弧形或马蹄形顶铁之分。

（8）测量是顶管施工的眼睛，对减少顶管的偏差起着决定性作用。测量仪器（经纬仪和水准仪）应布置在一固定位置，并选好基准点，同时经常对仪器的原始读数进行核对。在机械式顶管中大多使用激光经纬仪。

2.地面布置

地面布置包括起吊、供水、供电、供浆、供油等设备的布置，以及测量监控点的布置等。

（1）起吊设备布置。起吊设备可采用龙门行车或吊车。行车轨道与工作井纵轴线平行，布置在工作井的两侧。若用吊车，一般布置两台，工作井两侧，一侧一台。一台用来起吊管子，另一台用来吊土。吊管子的吊车吨位可大些。

（2）供电设备布置。供电包括动力电和照明电供给。施工工期长、用电量大时，需砌筑配电间。接到管内的电缆必须装有防水接头，还必须把它悬挂在管内的一侧，且不要与油管及注浆、水管挂在同一侧。管内照明应采用 12V 或 24V 的低压行灯。一般情况下，动力电源是以三相380V直接接到掘进机的电气操纵台上。长距离、大口径顶管时，为了避免产生太大的电压降，也可采用高压供电，供电电压一般在 1 kV。这时，在掘进机后的三到四节管子内的一侧，安装有一台干式变压器，再把1kV的电压转变成380V供掘进机使用。

（3）供水设备布置。在手掘式和土压式的顶管施工中，供水量小，一般只需接两只12.5～25mm的自来水龙头即可。如果在泥水平衡顶管施工中，由于其用水量大，必须在工作坑附近设置一只或多只泥浆池。

（4）供浆设备布置。供浆设备主要由拌浆桶和盛浆桶组成，盛浆桶与注浆泵连通。因为现在多用膨润土系列的润滑浆，它不仅需要搅拌，而且要有足够的时间浸泡，这样才能使膨润土颗粒充分吸水、膨胀。除此以外，供浆设备一般应安放在雨棚下，防止下雨时对浆液的稀释。

（5）液压设备布置。液压设备主要指为主顶油缸及中继站油缸提供压力油的油泵。油泵可以置于地上，也可在工作坑内后座墙的上方搭一个台，把油泵放在台子上。一般不宜把油泵放在井内。

（6）气压设备布置。在采用气压顶管时，空压机和储气罐及附件必须放置在地面上。为减少噪音影响，空压机宜离坑边远一点。

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