(精品)第十三章 顶管结构

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,安徽建筑工业学院,地 下 结 构 工 程,主讲教师：席培胜,第,10,讲,第十三章 顶管法,顶管法与盾构法,都是修建地下管道和隧道的重要方法。,13.1,概述,13.1.1,顶管法简介,采用液压千斤顶,或具有顶进、牵引功能的设备，,以顶管工作井作承压壁,，将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入土层直至达到目的地,.,顶管法施工示意图,主要用于,特殊地质条件下的管道工程中：,穿,越江河、湖泊、港湾,水,体下的供水、输气、输油管道工程；,穿,越城市建筑群、繁华街道,地下,的上下水、煤气管道工程；,穿,越重要公路、铁,路,路基下的通讯、电力电缆管道工程；,水库坝体,涵管重建,工程等。,发展趋势,中继环接力顶推,装置、触变,泥浆减阻,顶进技术，,自动测斜纠偏,技术、,泥水平衡,技术、,土压平衡,技术、,气压保护,技术和,曲线顶管,技术。,13.1.2,顶管法的关键技术,1,）,方向控制：,与设计轴线一致，对顶力的影响，保证中继环正常工作；,2,）,顶力大小及方向,：管尾顶进方式，顶进距离必然受到限制，一般采用中继环接力；,3,）工具管开挖面,正面土体的稳定性,；,4,）承压壁,后靠结构及土体的稳定性,13.1.3,顶管法的工程地质勘察,勘察要点,：,土层类别、埋深,各土层土体的物理、力学性质,地下水位、压力,地下水和土的腐蚀性,土层冻结深度,地下管线,地下洞室,临近建筑物基础,地面动载,13.2,顶管工程设计,工作井设置，顶管顶力估算以及承压壁后靠结构及土体的稳定问题。,7.2.1,顶管工作井设置,1,）供顶管机头安装用的,顶进工作井,（称顶进井）；,2,）供顶管工具管进坑和拆卸用的,接收工作井,（称接收井）。,（,a,）双向顶进；（,b,）单向顶进,工作井,实质上是方形或圆形的,小基坑,，其支护类型同普通基坑，其平面尺寸较小，支护经常,采用钢筋混凝土沉井和钢板桩。,管径,1.8m,或顶管埋深,5.5m,时普遍采用钢筋混凝土沉井作为顶进工作井。,沉井作为工作井时，一般采用,双向顶进,；,采用钢板桩支护工作井时，一般采用,单向顶进。,一井多用,工作井在施工结束后，一部分将,改为阀门井、检查井。,工作井地面影响范围,一般按井深的,1.5,倍计算，在此范围内的建筑物和管线等均应采取必要的技术措施加以保护。,顶管工作井的深度,（,1,）顶进工作井,h,1,地表至导轨顶的高度（,m,）；,h,2,导轨高度（,m,）；,h,3,基础厚度（包括垫层）（,m,）。,（,2,）接收工作井,H,2,地表至基底的高度（,m,）；,h,1,地表至支承垫顶的高度（,m,）；,h,3,基础厚度（包括垫层）（,m,）,h,4,支承垫厚度（,m,）；,防水构造,工作井的,洞口,应进行防水处理，设置,挡水圈和封门板，,进出井的一段距离内应进行井点降水或地基加固处理，以防土体流失，保持土体和附近建筑物的稳定。,工作井的,顶标高,应满足防汛要求，坑内应设置集水井，在暴雨季节施工时应防止地下水流入工作井，事先在工作井周围设置挡水围堰。,13.2.2,顶管顶力估算,克服顶管管壁与土的摩阻力及前刃脚切土时的阻力：,N,1,管顶以上的荷载；,N,2,全部管道自重；,E,顶管两侧的土压力；,R,土对钢刃脚正面的单位面积阻力,k,系数，一般采用,1.2,。,13.2.3,顶管承压壁后靠土体的稳定验算,1,）沉井支护工作井承压壁后靠土体的稳定验算,各分量计算,计算示例,无绝对把握的前提下，,F,1,及,F,2,均不予考虑。,若不考虑,F,1,及,F,2,，一般采用下式进行沉井承压壁后靠土体的稳定性验算：,S,为沉井稳定系数，一般取,S,1.01.2,。土质越差，,S,的取值越大。,2,）钢板桩支护工作井承压壁后靠土体的稳定验算,当顶进管道敷,设深度较大时：,单向顶进时：,双向顶进时：,管道接口处理,排水管道接口处理,方向控制,减少阻力的措施,注浆注意事项,本讲要点,了解顶管法的工作原理；,理解顶管阻力的计算方法；,掌握沉井支护工作井承压壁后土体的稳定验算。,