中财PE非开挖管道施工技术手册
管施工出现问题，严重的会使顶管施工失败，给工程造成巨大损失。
挤压式顶管只适用于软粘土中，而且覆土深度要求比较深。通常条件下，不用任何辅助施工措施。
手掘式只使用于能自立的土中，如果在含水量较大的砂土中，则需要采用降水等辅助施工措施。如果比较软的粘土则可采用注浆以改善土质，或者在工具管前加网格，以稳定挖掘面。手掘式的最大特点是在地下障碍较多且较大的条件下，排除障碍的可能性最大、最好。
半机械式的适用范围与手掘式差不多，如果采用局部气压的辅助施工措施，则使适用范围会较广些。
泥水式顶管适用的范围更广一些，而且在许多条件下不需要采用辅助施工措施。
土压式的适用范围最广，尤其是加泥式土压平衡顶管掘进机的使用范围最为广泛，可以称得上全土质型，即从淤泥质土到砂砾层它都能适应（N值从0-50之间，含水量在20%-150%之间的土它都能适应）。而且，通常也不用辅助施工措施。 二、各种顶管形式所适应的范围可参见表4-7
辅助施工：
顶管施工有时离不开一些辅助的施工方法，如手掘式顶管中常用的井点降水、注剂等。又如进出洞口加固时常用的高压旋喷施工和搅拌施工等。
不同的顶管方式以及不同的土质条件应采用不同的辅助施工方法。顶管常用的辅助施工方法有井点降水、高压旋喷、注剂、搅拌桩、冻结法等多种，都要因地制宜地使用才能达到事半功倍的效果。
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（表4-7） 顶管施工方法适用的地质条件与辅助施工的关系 顶管方法 △ ○ × 地质条件 开肩式人工挖土 辅助施工 分类 土质 N值 含水量（%） 无 有 类 有机土 粘土 粘土 粘性粘土 土 亚粘土 亚粘土 亚粘土 粉砂 砂性松软砂土 土 固结砂土 松的砂砾 固结砂砾 砂砾含卵石石土 砾 卵石层 硬土 岩土 软岩 岩石 50以上 × × × × △ A、B × × × × × △ A、B △ △ A ○ ○ × ※ ※ ※ △ × × × △ △ × × × A × △ A、B × △ ○ A、B △ △ A ○ △ △ A 30以上 10-40 40以上 20以下 △ × △ ○ A、B × △ A、B × ○ A、B × △ ○ A、B △ △ × △ A、B △ △ △ ○ A、B △ △ A A A ○ ○ ○ ○ A 10-30 20以下 × △ A、B × × × △ △ A ○ △ ○ A 10-20 15-25 20以上 10-15 50以上 50以上 20以上 50以上 ○ ○ △ △ ○ B × × × × ○ ○ ○ B ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 5-10 50以上 △ ○ A ○ × △ A ○ △ 0 0-2 0-5 150以上 × 110-150 × 80以上 × × △ △ A A × ○ ○ △ 种无 有 类 A × × × × × × 半开肩的挤压式 辅助施工 种无 有 类 × △ × △ 开肩的平机械式 辅助施工 种无 有 类 A △ △ 土压式 一般土压式 辅助施工 种无 有 类 A × △ △ ○ △ ○ 泥土加压（DK）式 辅助施工 种 无 有 类 A A A 辅助施工 种泥水式 △ ○ △ ○ ○ 说明：○-适用，△-基本不适用，×-不适用，※-特殊机型适用，A为注浆，B为降水。
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第二节 顶管施工法的工艺流程
一、顶管施工法工艺流程如图8：
（图8 顶管施工法示意图）
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第三节 小口径顶管施工法的介绍
一、常用施工法—小口径顶管施工法介绍
小口径是指人只能在管内爬行，有时甚至于爬行也比较困难的管子，这种管子口径一般在D500mm-D1000mm之间。我公司管材：如PE管材最大可以做到D630mm，完全可以满足小口径顶管所需管材规格要求。小口径顶管施工法是目前较常用的一种顶管施工方法。
小口径顶管施工法又称小口径顶管法，起源于日本，是指人不进入管内作业的遥控式顶管施工法，一般用于口径在900mm以下的管道铺设。但实际上可以铺设更大直径的管道，最大可达3000mm，甚至更大。小口径顶管不仅用于下水道施工中，而且还广泛用于自来水、煤气、电缆、通信等各个领域的管道敷设工程中。过去，由于这些管道埋深浅、口径小，所以大多采用开挖法施工。但是，随着城市建设规模的不断扩大，城市中道路等级也越来越高，加上交通量的不断上升，许多建成区内已无法采用开挖法施工。另外，随着铁路网、公路网和高速公路网的建成，许多过路管道也不允许采用开挖施工。这就促使小口径顶管得到迅速发展和完善，显示出其优良的施工性能和低廉的施工成本，反过来又促进它的更广泛、更普及地使用。所以，小口径顶管发展到如今，由于施工速度快、施工精度高、适应土质范围广而深受业主与施工单位的欢迎。
小口径顶管施工时，要求在要铺管的两端设立两个工作坑(顶进工作坑和接受工作坑)， 工作坑的尺寸根据管道的直径和长度，以及顶管掘进机的大小而定。工作坑的周围应有足 够的空间放置地表施工设备。小口径顶管的施工设备主要由钻掘系统、激光导向系统、出渣系统、顶进系统、润滑系统和控制系统等(见图9)。
（图9 小口径顶管施工示意图）
1、钻掘系统
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钻掘系统由驱动电机或液压马达、破碎装置、钻掘刀头组成。视地层条件的不同，可选用不同形式的钻掘刀头。如刮刀式切削头用于不含石块的土层；盘式滚刀和刮削相结合的刀头用于中软岩石地层；滚刀型切削刀头用于较硬的岩层。破碎装置由偏心旋转锥体和固定的外锥套组成，随钻掘的进行，较大的岩块可被二次破碎以便顺利排出。一般可将1/3顶管掘进机的石块破碎到粒径为19～25mm，大大减少排渣堵塞现象。
2、激光导向系统
激光导向系统由激光发生器和激光靶及信号传输显示系统组成。激光发生器固定在顶进工作坑中，发出的激光束照射在位于顶管掘进机内的光靶上。测量信号的传输、显示有两种方式：一种是主动式，光靶由光电管组成，偏斜信息直接在光靶处转换成数字电信号后传到控制台；另一种是被动式，激光照射在刻度盘上的偏斜信息由光靶附近的闭路电视摄像系统拍摄后，传输到控制台的显示屏。根据测量到的偏斜数据，可操纵液动纠偏系统，从而实现调节铺管方向的目的。
3、出渣系统
出渣系统有两种方式，一种是螺旋排渣系统，它由螺旋钻杆、渣土提升装置等组成，一般用于不含水的地层，一次性铺管距离较短；另一种是泥浆排渣系统，它由地表的泵站和泥浆除渣设备以及排送管路组成，泥浆用来携带渣土、冷却刀具、辅助碎岩以及平衡地层压力。这种系统具有一次性铺管距离长、适用地层范围广、可在含水的地层中施工的优点。
4、顶进系统
顶进系统安装在顶进工作坑内，由顶进油缸、滑架等组成，油缸的顶推力，视地层、管径和管长而定。
5、润滑系统
润滑系统用来润滑管道的外壁，减少顶进时的摩擦力。它由泵送装置、管路等组成，润滑液一般为膨润土泥浆或聚合物。
6、操作控制系统
操作控制系统设置在地表，包括参数显示、方向控制等，它是小口径顶管的遥控指挥部。 小口径顶管可根据它的工作原理和取土形式分为先导式或压入式、螺旋式或土压式和泥水式三大类(见表4-8)，每类又可分为几种，每一种中还有若干种机型。
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