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顶进法
定义:顶进法又称顶管法
顶管施工的原理与特点
顶管施工方法分类
顶管施工技术的发展历程
顶管施工方法的优越性及局限性
顶管施工方法的应用与发展
地下箱涵顶进施工技术
一、顶进法定义:
顶进法又称顶管法,即在保证道路或铁路交通安全运行的同时,在路线下降预制的钢筋混凝土箱形框架(箱涵),用机械力顶入铁路路基内,成为一个铁路钢构架,该法叫顶进法。
顶管技术(Pipe Jacking):
即是一种具体的非开挖敷设地下管道的施工方法,同时以顶管施工原理为基础的顶进技术的总称(如顶进箱形涵桥)
顶管技术是从隧道盾构法施工技术发展而来。顶管法所用的顶管机(掘进机或盾构机shield)和管片隧道施工法所采用的隧道掘进机(TBM机)没有本质的不同。两种施工技术方法的区别仅在于隧道内衬构筑方法的不同,一个是把整段管片顶进连接安装,另一个是组合管片不断拼接安装。
二、顶管施工方法的特点
(1)它在敷设地下管道时,不需要大挖大填土方作业,是一种非开挖施工技术,地下穿越能力强,施工工作面也不大,可方便在城镇中的繁华市区施工。
(2)它是一项综合性的施工技术,从选线、定位放线、工作井和接收井设置、机头顶推、测量定位机施工组织管理,都要求严格。
(3)它的技术特点具有鲜明的适用性问题。即应针对不同的土层组成及地质条件、不同的施工条件和不同的埋管设置要求,选择与之适应的顶管施工工艺,否则使顶管施工难以顶进以致失败。
(4)它是一种带高科技手段的现代化地下管道施工方法,它既能不断掘进埋管,后续连续敷设管道,又能支护开挖开掘面,且受先进的激光定位系统指挥,机头的对中和上下左右抓东也十分灵活,确保了管道敷设的顺利进行,并显示埋管施工的独特优点及具备环境保护的极大优越性。
三、顶管施工方法分类
按顶管口径大小,可分为大、中、小、微型顶管。
按施工顶管的埋置深度,可分为深、中、浅埋、超浅埋式地下顶管工程。
按施工顶管的管节材料分为钢筋砼管、钢管、球墨铸铁管道、玻璃管道、陶土、PVC管和石棉水泥管道顶管等。
按顶进管道轨迹的曲直可分为直线顶管和曲线顶管,
按顶管施工的工作井和接收井之间的距离长短,分普通和长距离顶管(一次顶进100m→300m→500m)。
按顶管的目的及组合型式可分为穿越式、网络氏顶管和叶脉式大型顶管等。
按顶管前端工具管或掘进作业的形式划分为手掘式、挤压式、半机械式和机械式等作业形式。
按管道直径大小分类
大口径顶管一般指管径≧2m,个别达到5m,堪比小型盾构
中型顶管:~,施工人员行走受限。
小型顶管:~1m。施工人员在其中爬行困难。
微型顶管:400mm以下的顶管,最小为75mm。

西方国家把小型顶管和微型顶管这两种顶管施工称为微型隧道技术。把无法保障人在管道里安全施工的小直径顶管称为微型隧道技术(Microtunnelling)。东西方进人管道直径问题上存在分歧,欧洲认为最小为1000mm,日本认为最小为800mm。
四、顶管法施工技术的发展历程
早期的顶管施工技术:
1、根据中东地区出土文物证实,当年罗马人利用杠杆原理,将一根木制管道从土层侧面顶进从而开辟出一条供水渠道,这是在不开挖地面条件下进行地下顶管施工雏形。
2、1982年,美洋铁路公司(North Pacitic pany)完成了早期的顶管施工技术,随后许多公司都将这项技术确定为在铁路下顶进铸铁管道的标准方法。早期顶管技术推广贡献者——Augusttus Griffin
走向成熟的顶管施工技术:
成熟的顶管技术是在盾构法问世以后的盾构机械应用时开始的。盾构法是在软土地层中修建隧道的一种施工方法。其发明者布鲁洛尔(法)从观察蛀虫在木头中钻洞并从体内排出粘液加固洞穴的现象受到启发开始研究成功的。
进入20世纪七十年代,顶管施工技术从主顶设备到配套技术都进行了较大改进。
主要表现在三个方面:
1、研制成功带有一组各自独立的千斤顶并能控制顶进方向的掘进机(主顶机头和工具管),可方便不同地层条件下的顶进施工。
2、研究成功专门用于顶管施工的带橡胶密封环的系列混凝土管道,可供不同直径顶管工程使用。
3、研究成功中继站(Intermediate Jacking Station)构造以供长距离顶管使用,并完善其中继接力工作。
对地层的适应性
顶管施工技术因为机头掘进的先进性,可广泛应用于绝大部分地层条件,包括地下水位较高和极不稳定的淤泥层、淤泥质土层、粉细砂层及混合状千层饼土层,也包括含砾石的砾砂层及软质岩层。
但是,对于在顶管沿线含有较多的大块孤石及漂石的黏土层或砾砂层,施工较为困难,进度很慢,尤其是施工人员无法进入小型管道施工,甚至无法实现正常顶进作业。
1、与开槽埋管施工方法相比:它不用开挖支护、降水及稳定壁槽土体等