矩形顶管

摘要： 矩形顶管技术在我国处于发展推广阶段,相比于圆形管道技术,矩形顶管工程的设计与施工均有其特殊性。基于此,结合矩形顶管工程特点,从顶管设计、工作井设计、顶管设备的选型与设计以及顶进施工等多方面内容进行系统研究,研究结果如下:提出了矩形管节的混凝土、配筋要求以及管节钢承口端柔性接口的防水设计构造要求;根据工作井后背土体最大顶力计算公式,结合顶管机长度、安放管节长度、安装设备的需求、管底埋深、导轨高度及支垫厚度等因素,提出始发井的尺寸计算公式;洞口土体加固的安全系数应不小于1.4,且需根据管道埋深和水文地质条件,选择可靠的止水装置;总结了矩形顶管设备掘进系统和顶管机的选型依据,并针对顶管掘进、注浆减阻及顶管机的测量与纠偏等施工工艺提出了参数控制指标,为同类型矩形顶管工程的施工提供了宝贵的借鉴经验。

摘要： 浅埋矩形顶管掘进机和管节与土体间存在摩擦,当掘进机无减阻或防背土装置时,机土间较大的摩擦力将诱发整体背土效应。文章介绍了考虑机(管)土摩擦差异的整体背土效应判别方法,依托上海陆翔路—祁连山路矩形顶管工程试验段,基于实测数据进行了整体背土效应监测分析,并介绍了处理措施。研究结果表明,该方法成功预判了试验段发生的整体背土破坏,计算的临界机(管)土摩擦系数为0.35,破坏时最大顶程预测值为31.05 m(实际为34 m),顶管发生整体背土效应的横向范围约等于覆土深度与断面等效半径之和;隆起的影响区间约3.0L(L为机头长度),地表变形在工作面通过3.0L时由隆起变为沉降。

摘要： 上海是典型的软土地区,地下水位高,土体强度低,传统的地铁车站/过街通道需要在市政道路下进行开挖修建,对社会交通、地下管线、周边环境造成较大的负面影响。传统施工工法已无法完全满足中心城区地铁车站或过街通道的建设要求,如何突破传统、创新工法,以更环保的非开挖方式建设地铁车站,成为亟需解决的难题。依托上海轨道交通14号线静安寺站项目,针对项目位于中心城区、隧道处富水软弱地层、顶覆土较深、周边环境复杂的特点,就超大断面矩形顶管在富水软弱土层及深覆土施工中面临的始发(到达)洞圈渗漏、顶管机止退、顶进轴线偏移、总顶力控制等众多施工难题展开研讨,并提出了相应的施工技术措施。

摘要： 在地铁车站后期建设的出入口通道施工过程中常会面临车站主体结构预留空间不足,同时工期紧迫,不得不采用矩形顶管弃壳技术作业。本文以某一工程为例通过对顶管弃壳工艺技术的改进,不仅顺利完成了工程任务,同时又避免了已预制顶管管节的浪费,可为后续类似情况的项目施工提供一定的借鉴参考。

摘要： 为进一步研究流固耦合效应下浅埋矩形顶管隧道开挖面稳定性,结合南通世纪大道站矩形顶管过街通道工程,通过现场监控、数值模拟和理论分析等手段,分析了饱和砂层中流固耦合效应对开挖面极限支护力、破坏模式及孔隙水压力的影响。结果表明:支护应力比的减小将导致开挖面位移呈现3个阶段发展形式,致使开挖面前方孔隙水压力减小,最终导致其整体失稳破坏;相较于无渗流力计算,考虑流固耦合效应时开挖面前方土体土拱效应发挥程度较大,其极限支护应力比远小于1;深径比对浅埋矩形顶管隧道开挖面前方的破坏模式影响较小,但在浅埋情况下与极限支护力呈线性关系。研究结果可为饱和地层浅埋矩形顶管隧道施工提供一定的参考。

摘要： 矩形顶管技术现被常用于隧道及市政管道暗挖工程中,具备断面利用率高、对地上交通影响程度较小等特征。我国在研究多孔并行大断面矩形顶管施工技术期间的方向较为单一,没有详细了解矩形顶管施工力学行为、施工环境效应的具体情况。本文就针对此,以某地一四关并行顶管工程为例,通过数据模拟方式,研究顶管施工影响因素及环境效应,以优化工程设计与施工技术方案,并为其他工程施工建设提供理论性参考依据。

摘要： 矩形顶管施工过程中管周摩阻力是引起周围土体扰动的重要影响因素。为了更加准确地预测矩形顶管施工对地层位移的影响,结合管节受力分析和泥浆运动规律,假定“U”字形泥浆套状态,基于弹性力学Mindlin解建立土体水平位移计算公式,对正面附加应力、管周摩阻力等因素引起的地层纵向水平位移进行计算,最后与苏州某矩形顶管工程实测值进行对比分析。结果表明:在顶管机头顶进穿过某一断面前,正面附加应力对周围土体的影响大于管周差异摩阻力,而在穿过该断面后,由于管节数量的增多以及已穿过部分的管节管周摩阻力产生的“拉力”作用,后者的累计影响占比逐渐大于前者;管周差异摩阻力情况下比管周均一摩阻力情况下的计算值更贴近实测值,预测效果更好。

摘要： 以海口市国兴大道人行地下通道项目为例,详细阐述了采用矩形顶管非开挖技术实现相邻地下空间互连互通的施工风险以及采取的针对性措施。新技术改变了以往相邻地块的地下空间布局零散、功能单一、缺乏地下空间信息共享的问题,为今后城市地下空间的开发建设提供了借鉴。

摘要： 结合工程实际,对矩形顶管施工过程中的防水施工技术进行了介绍。从管节预制、顶进施工,到贯通收尾的全过程,严格把控防水施工做法,最大限度地降低了顶管施工过程中的渗水风险,确保了施工质量。

摘要： 减摩泥浆是影响顶管顶力、提高长距离顶进效率及控制背土和地面沉降的重要技术。针对超大断面矩形顶管施工特点,对顶管减摩泥浆及后期固化技术进行深入研究分析。从泥浆材料配比、性能指标、模拟试验、施工工艺等方面进行研究,并通过工程应用对泥浆配合比进行验证,形成一整套适应超大断面矩形顶管施工的减摩及固化泥浆配合比及应用技术,为超大断面矩形顶管的应用提供保障。

摘要： 矩形顶管机以其不封闭交通、不搬迁管线、空间利用率高、小噪声、少尘土等优点,逐渐受到越来越多的关注,近年来,国内矩形顶管机也得到了迅猛发展,本文概括地论述了国内矩形顶管机的一般结构形式,重点对中心支撑式多刀盘矩形顶管机、偏心多轴式刀盘矩形顶管机、行星齿轮式正方形断面矩形顶管机、多联分体组合式等各类型矩形顶管机的结构特点、地层适应性方面进行了详细论述.详细地介绍了矩形顶管在国内已完工和即将完工的城市过街通道、地下商业空间、地下停车场、地下综合管廊等各领域地下空间中的开发应用成就;同时对矩形顶管在地下物流通道、海绵城市建设等其他地下空间中的应用前景进行了探索;最后,对矩形顶管施工进行了展望并提出了一些建议.

摘要： 郑州市下穿中州大道隧道工程使用矩形顶管技术,具有超大矩形断面、小间距平行顶进、覆土浅的显著特点.顶管管节外部尺寸10.10×7.25m,覆土在3.0～4.2m之间,掘进开挖宽度10.12m,覆跨比仅为0.3;相邻多条平行顶管净距仅有1.0m.对顶管隧道的埋深、间距、管节结构和接头、以及纵向连接的设计做了详细介绍,施工效果证明了设计的合理性.本工程的成功实施,首次把超大断面矩形顶管技术应用于单向双车道城市交通隧道工程,为城市隧道的施工工法提供了更多选择.

摘要： 本文对矩形顶管工艺施工浅覆土砂层地下人行通道的工程实际应用,对矩形顶管设备性能和应用于地下人行通道的钢筋混凝土管节参数及细部构造进行了研究,顶管顶进过程中需重点解决防止机头进出洞涌砂涌水、防止机头出洞过加固区后“栽头”、确保开挖面土体平衡、顶进轴线控制和注浆减阻的实现等几个关键问题，矩形顶管顶进是通过矩形顶管机进出洞方法、顶进时前方土体平衡控制、顶进时方向控制、顶进时注浆减阻的实现等方面来实现的。为今后矩形顶管设计和施工提供参考.

摘要： 上海市轨道交通2号线东延伸段张江高科站的1号出入口采用矩形顶管法施工，该工程的始发井、接收井宽度小，且进、出洞口区域存在重大市政管线，进洞口顶管离大口径雨水管线极近，施工难度很高。结合工程实际情况，进行管线风险分析，详细介绍了顶管施工过程中的管线保护技术。监测结果表明，有针对性地选择掘进机头，制定科学的施工参数，采取精密的管线保护措施，完全能够把管线及地面沉降变形控制在安全范围内。

摘要： 土压平衡式矩形项管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道工程，其特点为①在同等截面下矩形隧道比圆型隧道能更有效地利用地下空间，降低工程综合造价；②利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全面切削。保持土压平衡、对周围土体扰动小，能更有效地控制地面和管线沉降；③在管线不搬迁、道路不翻交施工前提下不影响道路的安全畅通；④在施工时，低噪声、无环境污染，不影响周围居民生活。

摘要： 本文通过工程实例研究,对矩形顶管施工对土体及地下管线的影响进行了初探,研究了矩形顶管轴线方向及顶管横断面土体位移的变化规律,尤其分析了其近距离穿越地下构筑物所产生的影响,为今后类似施工针对如何保护地下管线提出借鉴意见.

摘要： 始发与接收是矩形顶管施工中非常重要的一环,施工中应充分考虑到它的安全性和可靠性.尤其是从工作井中的始发开始顶管,如果始发可靠又顺利,那么可以说顶管施工已成功了一半.本文将在综合管廊顶管始发与接收技术中的土体加固、洞门止水、止退装置、应力释放孔、试掘进最佳顶进参数的确定等关键技术点进行研究,并结合包头市新都市区综合管廊工程中经三路、经十二路两段顶管工程进行分析,该项目为国内首次采用矩形顶管机施工的城市综合管廊下穿工程.通过对土压平衡顶管机始发和接收工艺的研究,为未来综合管廊的顶进施工提供借鉴.

摘要： 矩形顶管通常在接收井内进洞,无接收井情况下的案例较少,而在运营中的地下室进洞更是罕有先例,本文通过一个运营地下室无接收井条件下进洞的案例,分析此类情况下的设计施工要点：不破除一根结构梁，扶壁柱不升到顶、洞口避开地铁扶梯，不进入水泵房改造，不影响变电柜等设置，不动内部管线（除地下1层一小段风管需临时移走外），进洞土体覆盖区下无需设满堂排架（排架也无法落在水池顶板上），采用斜向型钢将力转至地墙边新增框架梁上。改造洞门区域采用凿毛、遇水膨胀止水条、可重复式注浆管等多种防水措施，并设置横截沟和接水槽以疏导长期使用后可能产生的渗水。施工期间需严格限时段施工，以避免造成对酒店、商场、餐饮等的营业影响。宜采用切割、人工破除、分小块凿除等扰动较小的施工措施。此外，为防止进洞时可以发生的水土涌人等风险，提前在进洞区一定范围内砌设挡水坎。改造时注意对原结构和防水层的保护，并有物业方专人旁站，避免施工影响变电房管线和设备。

摘要： 本发明提供了一种矩形沉井偏心顶进的顶管顶力的设置方法，包括以下步骤：（a）获得应用矩形沉井的工作区所在区域的土体参数和沉井参数；（b）根据所述土体参数和沉井参数计算出所述沉井各方向上的土压力；且（c）根据所述土压力的分布模式及所述土压力，计算出所述顶管的偏心受顶容许顶力，并使所述顶管前进所需的顶推力小于所述偏心受顶容许顶力。由于本发明的方法通过地质资料和试验资料，确定工作区土体参数，结合管道的顶力，通过土压力公式及给出的土压力分布形状求出作用在所述工作井各个方向上的土压力，最终计算出工作井的顶管偏心顶进的容许顶力。根据所述容许顶力，可安全地设置所述以矩形沉井为工作井的顶管顶力。

摘要： 本实用新型公开了一种大断面矩形斜交顶管施工用顶管机接收装置，包括水平设置在接收工作井的底面上的接收平台、多个均竖向设置在接收平台上的支撑柱、以及水平设置在支撑柱上方的接收钢板，支撑柱和接收钢板之间设置有支撑结构；多个支撑柱呈阵列式布设，支撑柱的底部通过固定螺栓与接收平台内的安装钢板固定连接。本实用新型通过在接收工作井内搭设顶管机接收结构，使得顶管机在顶管通道完成管节推进工作后，可在顶管机接收结构上进行接收，为顶管机的停放提供了场所；支撑柱的底部通过固定螺栓与接收平台内的安装钢板固定连接，可在完工后整体吊装并移至下一个接收工作井内，实现重复利用。

摘要： 本发明公开了一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，包括刀体，所述刀体包括逐渐增加宽度及厚度的刀尖、刀身和刀尾，所述刀尖、刀身和刀尾分别位于所述刀体的前端、中间和后端；所述刀体包括引导裂开土块向所述刀盘流动的第一导流面，所述第一导流面包括至少一段内凹的曲面，所述曲面始于所述刀尖，止于所述刀尾；所述曲面被配置为：引导裂开土块从刀尖向所述刀尾流动。本发明的一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，能在掘进距离较长的施工中，解决不易清除盾壳与刀盘切口之间盲区的问题，且无需较大的安装空间。

摘要： 本发明涉及一种矩形顶管的防水结构及顶管顶进施工方法，其中，所述矩形顶管的防水结构包括若干个依次连接的矩形顶管管节，所述矩形顶管管节具有一钢套环和设置于所述钢套环根部的第一防水结构，所述第一防水结构包括环状钢筋和第一遇水膨胀条，所述环状钢筋与所述钢套环的根部固定，所述第一遇水膨胀条设置于所述环状钢筋的内部，所述环状钢筋、第一遇水膨胀条与钢套环均被混凝土浇筑在所述矩形顶管管节内。在本发明提供的矩形顶管的防水结构及顶管顶进施工方法中，矩形顶管管节的内部预制有第一防水结构，所述第一防水结构与钢套环固定，能够有效地起到防水防渗透效果，从而满足穿越砂砾石土层时的防水需求，确保顶管顶进施工的安全。

摘要： 本发明公开了一种顶管机及其矩形顶管机盲区开挖装置，涉及矩形顶管机技术领域，矩形顶管机盲区开挖装置包括：主刀盘，其用于开挖掘进隧道；第一驱动机构，其用于驱动主刀盘转动；破土机构，其用于选择性安装副刀盘或搅拌器，搅拌器用于开挖软土土层，副刀盘用于开挖复合土层，隧道的未被主刀盘开挖的区域为开挖盲区，破土机构设于开挖盲区；第二驱动机构，其用于驱动破土机构转动；传动机构，其设于破土机构和驱动机构之间；密封机构，其套设于传动机构的外周部、以密封传动机构；控制装置，第一驱动机构和第二驱动机构均与控制装置连接。本装置可有效提高矩形顶管机的使用效果和适用范围。

摘要： 本发明提供一种用于矩形顶管顶进施工全过程模拟的试验装置，包括底座，所述底座上设有安装口，所述安装口内安装有可上下移动的大截土框和小截土框，所述大截土框和小截土框对接，大截土框和小截土框的对接处安装有可上下移动的竖向截土板，所述大截土框内安装有可上下移动的安装板，所述安装板的底部安装有可前后往复式移动的移动板，安装板内设有存放槽，所述存放槽内安装有可向小截土框内水平移动的横向截土板，所述移动板的底部设有安装槽，所述安装槽内安装有土壤收集机构。该装置可移动至待施工现场，并可小范围内直接截取现场土层进行模拟实验，能够使结果更加准确。

摘要： 本发明涉及一种富水浅埋大断面矩形顶管土压平衡顶进施工方法，属于地下通道施工的技术领域。包括以下步骤：施工准备；工作井和接收井施工；安装顶进装置及止退装置；选择顶管机；顶管机顶进施工；管节支护和环向注浆；触变泥浆置换。本发明通过施工降水和人工密封等措施，可实现施工空间内不渗水，工作面不涌水，大大保证了施工的安全性；通过顶管机的机械开挖方法和管节预制及支护方法，提高了施工开挖效率，大大减少了工期，同时降低了人员成本；通过管节环向注浆、施工过程降控制和地表沉降监测，可有效减小地表沉降值，可保证地面交通的正常运行和地表建(构)筑物的安全。本发明能适用于复杂地质条件和环境条件。

摘要： 本实用新型公开了一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，包括刀体，所述刀体包括逐渐增加宽度及厚度的刀尖、刀身和刀尾，所述刀尖、刀身和刀尾分别位于所述刀体的前端、中间和后端；所述刀体包括引导裂开土块向所述刀盘流动的第一导流面，所述第一导流面包括至少一段内凹的曲面，所述曲面始于所述刀尖，止于所述刀尾；所述曲面被配置为：引导裂开土块从刀尖向所述刀尾流动。本实用新型的一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，能在掘进距离较长的施工中，解决不易清除盾壳与刀盘切口之间盲区的问题，且无需较大的安装空间。

摘要： 本实用新型公开了一种矩形顶管机用可组合装配式主顶油缸装置，涉及矩形顶管机设备技术领域，用于解决现有的主顶油缸装置通常只能固定对应一种矩形断面管材，在面对另外一种规格尺寸时，无法匹配使用，只能重新再制造，造成较大的资源浪费的问题，包括底框油缸组件A、底框油缸组件B、活动油缸组件和上置油缸组件；底框油缸组件A与底框油缸组件B为对称设置；底框油缸组件A与底框油缸组件B的底端通过底框连接组件固定；本实用新型通过组合装配可以应对新的管廊管材尺寸，不仅可以最大化节省资源陈本，提高旧设备的综合利用率，同时因其组合装配的特性，在施工现场也有着方便使用、维护以及拆卸吊运的效果。

摘要： 本实用新型涉及顶管施工技术领域，具体为一种矩形顶管顶进时的摩阻力测试装置，包括工作台、角度调节装置、测试组件、顶管本体和控制器，所述工作台下方设置有支腿，所述支腿下方设置有减震组件，所述工作台上设置有所述角度调节装置，所述测试组件设置在所述角度调节装置上，该矩形顶管顶进时的摩阻力测试装置，工作台上设置有角度调节装置，方便调节装置的测试角度，角度调节装置和测试组件设置为多组，方便提高测试效率，工作台下方设置有减震组件，方便对工作台提供减震保护。