式中γ0—浮容重，取0.8t／m3
H—地面至掘进机中心的厚度，取最大值12.99m ψ—等代摩擦角，此处取12°。 P设=2/3（P被- P主）+ P主=12.83t/m2
F1＝π×D2×P设/4 =3.14×4.642×12.83/4=216.83T 2）管道摩阻力的计算 F2＝π×D× fˊ×L
式中：fˊ—管节浮在浆套中的摩阻力，取0.2t／m2 L—顶距635m
F2＝3.14×4.64×0.2×635=1847.43t
即每顶进lm顶力上升p= F2/L=1847.43t/635m=2.91t/m 因此，总推力F＝F1+F2＝2064.26t
根据以上计算，总推力需2064.26t，主顶油缸选用10台200t(2000KN)级油缸。具备系统推力为2000t，需要设置中继间。
2、中继环设置 1）中继环的设计
本工程顶管所设每套中继环安装30只80T双作用油缸，油缸行程为500mm，总推力2400T。由于中继环的实际总推力是顶进阻力引起的，所以在正常顶进条件下，中继环液压系统工作压力较低，设备故障率小，可靠性高。中继环的结构形式是经过立车切削加工的，尺寸精度高。在每套中继环处设一台液压动力机组，中继环和主顶进装置由PLC可编程序计算器实现预定的联动，只需一名操作人员就可控制。
由于中继间启动伸缩次数很多。密封圈极易摩损失效而发生漏水、漏泥砂等现象，给工程带来严重后果，为此本工程中继间并设两道楔形密封圈及两道O型橡胶圈，两道0型橡胶圈可更换；在二道楔形密封圈之间设置8只可以压注润滑油脂的油嘴，以减轻顶进时密封圈的摩损。还设置有4只注浆孔，顶进时可进行同步注浆，以减小顶进阻力。
2）中继环的设置
根据招标图纸显示，本工程中远东6#工作井所能承受的最大顶力为单管1500T，经计算得知顶管的总推力大于设计主顶油缸的总推力，故需设置中继环进行中间接力顶进。中继环设计总推力F中=2400T。（由30只80T小千斤顶组成）
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第一个中继环还要考虑到机头的迎面阻力跟一定的安全系数，而且当土质发生变化时（如遇上砂性土或者土质突变时），浆套容易在前几十米处发生损耗，故1#中继环安装在机头的后20m～40m处。以后各环的布置形式按下式计算：
取f=0.3～0.6t/m2得：
L2=K*F中/（f1*D*π）=0.5×2400/（0.50×4.64×3.1415）= 164m （K为顶力系数，f为每平方米单位摩阻力：t/m2）
L3 =K*F中/（f2*D*π）=0.6×2400/（0.30×4.64×3.1415）=329m
根据施工经验，随着顶进的深入，浆套逐渐形成，摩阻力逐渐减小，摩阻力在第一个中继间处取0.50t/㎡，第二中继间处取0.30t/㎡，本工程设计1#中继环以后的各环间距按164m～329m布置。
中继环布置表 井 位 远东6#~远东7# 顶 距（m） 2×635 中继环布置形式 （距切口里程） 30m,190m，440m 中继环数量 2×3=6套 （七）顶管测量
1、地面控制测量
顶管施工前，根据业主提供的工程定位和测量标志资料，对所给导线点、水准点及其它控制点进行复测；同时测设施工过程中使用的加密控制点，并将测量成果书报请监理工程师及业主审查、批准。
（1）引测工作井地面导线点
根据业主及工程师批准的测量成果书由公司精测队以最近的控制点为基点，引测三个导线点至每个出发井附近，布设成三角形，形成闭合导线网。
（2）引测工作井地面水准点
根据业主及工程师批准的水准点由公司精测队以最近的水准点为基点，按国家2级水准要求建立本工程的首级高程控制。每个出发井附近至少布设二个测点，以便相互校核。
2、坚井联系测量
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水准尺支架水准仪钢尺水准尺水准仪工作井（接收井） 图3-6 竖井联系测量示意图
3、高程传递示意图 （1）平面坐标传递
利用全站仪采用导线法将地面坐标传递到井下仪器台和后视点 （2）高程传递
用鉴定后的钢尺，挂重锤10kg，用两台水准仪在井上井下同步观测，将高程传至出发井下固定点，最大高差中误差小于等于一毫米，整个管段施工过程中，高程传递至少进行三次。
4、顶进测量 （1）控制测量方法
顶管内接收激光束的光靶传感器和数据处理系统组成了顶进姿态测量控制系统，用来测量以激光导向点为参照的顶管机切削舱的测量板的垂直和水平位移、激光入射水平角及顶管机切削舱仰角及滚动角。
（2）控制系统
操作人员通过远距离摄像监控及微机系统，对测量数据进行处理计算并将处理结果反应出来的顶管机位置偏差显示在操作室屏幕上，指导操作人员对顶管机进行修正纠偏作业。
（3）测量系统
激光定向仪、经纬仪、电子测距仪、水准仪组成了测量系统。 （4）顶管机初始位置的测定和输入：
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将顶管机切削舱的测量板的仰角、滚动角、水平角三个数据测出，并将激光基准点的相对于顶管机的位置（X.Y）测得并输入控制系统。
（5）经纬仪坐标（X.Y.Z）的测量及经纬仪的设置
直线段每50米左右安装接口系统，使发射的激光束能够被目标系统有效接收。同时，人工测量出经纬仪的坐标（X.Y.Z）。输入控制系统，作为计算顶管机位置的基准。
（6）导向系统
以安装在顶管壁上的激光经纬仪发出的激光为基准点。然后，测量系统把激光束的方向精度、距离、经纬仪的坐标（X.Y.Z）等数据测出，输入到控制系统。
激光束发射到测量板上以后，测出光点在测量板上的位置（X.Y），计算出顶管机轴线与激光束轴线的关系、顶管机的仰角和滚动角，通过电缆把数据输给控制系统，控制系统中的微机计算结果考虑测量系统与顶管设计轴线的安装误差，计算出测量板对应的顶管轴线与顶管设计轴线偏差值（X.Y）。通过顶管机实际轴线与顶管设计轴线夹角，预测出顶管机切削舱的（X，Y）偏差趋势。通过这些显示在顶管机操作屏上的数据，施工人员可以调整顶管机顶进方向，使顶管机沿设计轴线顶进，从而确保了顶管顶进方向的精度符合要求。 四、顶管穿越民房等构筑物的监测措施 （一）监测项目
为全面了解施工过程中周边环境及基坑本体结构的变形情况，确保施工安全及周边环境的安全，监测内容主要针对地下管线、周边建筑物（构筑物）和工作井本体，主要有以下内容：
1、地下管线沉降、水平位移监测；
2、建筑物（构筑物）沉降、倾斜和裂缝监测； 3、地表土体沉降、位移监测； 4、深层土体侧向位移（测斜）监测； 5、深层土体分层沉降监测； 6、A30公路沉降监测； 7、圈梁沉降、位移监测。
（二） 监测点的布设
1、地下管线监测点
管线沉降、位移共用一个监测点，井位周边管线重点监测，布点间距为5m；与顶管
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管位平行的点距为15m。 共布设管线沉降、位移监测点240个，具体见表4-1。
2、周边建筑物监测点
1) 监测点布设按常规采取即确保全面又突出重点的原则进行布设,即监测点布设以能够全面掌握所监测内容的变化情况为基础。
2) 监测点布置在基础类型、埋深和荷载有明显不同处及沉降缝、伸缩缝、新老建筑物连接处的两侧。
3)在建筑物的角点、中点布点，监测点布设在被监测民房周围的承重墙体上，测点距地面20～30cm，采取纵横布设，点距宜为6－20m。
4）满足相关部门及相关规范对监测工作的要求。 本施工段共布设建筑物沉降监测点64个。
建筑物倾斜监测，主要针对层高大于2层（包括2层）的建筑物，每幢建筑物，在靠近施工区域侧的两个房角布设2组互相垂直的4个倾斜监测点。每组测点应上、下部成对布设，并位于同一垂直线上，必要时中部加密。
本施工段建筑物倾斜监测点根据待监测建筑物的实际情况布设。
建筑物裂缝监测，工程施工前，应对监测范围内的建筑物裂缝现状进行目测调查并拍照记录，对典型及明显裂缝布置监测点，施工期间，发现新裂缝或原有裂缝有增大趋势，应及时增设监测点。裂缝监测点应符合以下要求：①.在裂缝的首末端和最宽处应各布设一对监测点；②.观测点的连线应垂直于裂缝。
3、远东大道监测点
井位周边远东大道按10m间隔布设监测点，顶管管位周边距离较近的A30公路按20m间隔布设监测点，本施工段共布设监测点19个。另外在顶管距离远东大道较近位置的轴线上布设土体监测断面，断面以两条顶管轴线为中心，两侧按5m、10m间距各布设2个监测点，两轴线之间布设1个监测点，一个断面共7个点。本施工段共布设监测点21个。具体布设见表4-1。
远东6#井～7#井施工管线及建筑物监测布点统计表 （表4-1） 施工段 监测内容及对象 信息 点号 H233～H305, H304-1～H304-3 H585～H610, H305-1～H305-3 M118～M159 M117-6～M117-7 S141～S179,S179-1～S179-2 - 40 -
布点数量 备注 105 44 84 6#～7#井 管线沉降位移 煤气 上水