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顶管施工安全管理 01顶管法施工介绍02顶管施工特殊性03顶管施工风险控制04顶管施工安全管理要点05课程回顾 顶管法施工介绍1、工法概述2、发展历程3、常见工法4、组成部分1 1 顶管施工介绍1.1 工法概述 顶管法施工是继盾构施工后发展起来的一种暗挖式施工方法。 按照方案在管道沿线设置工作井（始发井）和接收井，工作井内借助顶进系统产生的轴向推力，把掘进机头顶到土层截面上完成土体削切，在其尾部安装管片并通过压浆系统在管壁周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行，直至接收井，铺设成管道。工作井接收井顶进系统掘进机头管节浆液制作操控台顶管作业顶进模型 1 顶管施工介绍1.2 发展历国北太平洋铁路公司1954北京进行第一例顶管施工1964上海首次使用机械式顶管1984引进国外先进的机械设备1988我国第一台多刀盘土压平衡掘进机(DN2720mm)2014我国成功研制世界上最大断面的矩形顶管机外 径 达7. 5 m ×10. 4 m 2021天津地铁4号线项目完成公司首例大截面矩形顶管施工2013年宁波220千伏澄浪隧道圆形顶管工程华北公司大截面矩形过街通道顶管工程 1 顶管施工介绍1.3 常见工法土压式推进工法 顶进过程中借助土仓内被动土压力与削切面周围土压、水压维持平衡，从而使开挖面的土体保持稳定，刀刃推进工法 泥水推进工法 浓泥式推进工法 ？？？土压平衡顶管作业模型土压水压仓内土压 1 顶管施工介绍1.4 主要构件-顶管机全断面切削矩形顶管机刀盘驱动电机电气设备螺旋出渣系统削切土体并搅拌均匀 削切前进方向土体，土仓内将惰性浆液与渣土充分混合改良土质。控制顶进方向 纠偏千斤顶设置在顶管机前后端之间，通过组合动作控制顶进方向。维持内外压力 保障并监测土仓压力，控制地表及管线位移。 1 顶管施工介绍1.4 主要构件-顶进系统主顶系统后座垫铁油缸油缸支架导轨主顶油缸 为顶进施工主要动力装置，设置在始发井位置，由坚固的后座垫铁、顶进油缸、油缸支架、滑行导轨组成。 1 顶管施工介绍1.4 主要构件-顶进系统主顶油缸 为顶进施工主要动力装置，设置在始发井位置，由坚固的后座垫铁、顶进油缸、油缸支架、滑行导轨组成。中继间中继间 顶进过程在管节中加入一片带有顶进系统的中继间，使管节分段顶进，分解主顶系统轴向推力。 1 顶管施工介绍1.4 主要构件-泥浆系统触变泥浆触变泥浆 通过管节和机头预留注浆孔压入不易固化、粘度高、不易失水触变泥浆，在周围形成泥浆套，形成润滑减阻，支撑地层等作用。渣土改良 通过向土仓内注入土体改良剂， 改变土质，防止坍塌、泥水流失。便于运输同时维持掌子面的稳定，提高成套效果。浆液置换 施工完成后，置换管节周围触变泥浆，提高整体稳定性。渣土改良泥浆制拌输送管道注浆孔压力控制渣土改良触变泥浆 1 顶管施工介绍1.4 主要构件-智能控制 自动化监测及控制系统由激光经纬仪 测量靶、传感器、智能控制台等组成。 通过始发井内激光经纬仪发出激光射线，定位到机头靶盘上，实现顶进方向和高程监测。同时智能控制台远程控制顶进过程中全部参数。 顶管施工特殊性1、事故案例2、环境风险辨识2 2 顶管施工特殊性新1、中建八局在天津地区首例大截面矩形顶管施工2、新环境条件3、新工艺工法4、新机械设备5、新挑战地下暗挖工程1、地质条件复杂2、下穿建筑物 管线3、涉及众多产权单位4、社会影响大5、问题处理成本大危大工程（顶管、起重吊装）1、专项方案编制2、组织专家论证3、危大工程验收4、…… 2 顶管施工特殊性2.1 事故案例N08-N07砼顶管倒退事故2014年10月19日凌晨，上海市闵行区发生顶管整体后退事故，后退长度2.9m塌陷面积117㎡深度超1.2m影响3幅车道通行热力管线受损事故造成近2000人供暖中断 2 顶管施工特殊性2.2 风险辨识 复杂的地质水文条件 下穿（临近）构筑物破坏地下综合管线 地下水位高土质不均 2 顶管施工特殊性2.2 环境风险辨识 复杂的地质水文条件 下穿（临近）构筑物破坏地下综合管线地下水位高 风险： 渗漏、涌水 涌沙、涌泥 地表沉降 2 顶管施工特殊性2.2 环境风险辨识 复杂的地质水文条件 下穿（临近）构筑物破坏地下综合管线地下水位高软土硬土土质不均偏线分离 穿越不均匀土质时，极易造成顶进方向与轴线偏离，严重时可造成机头与管节或管节间分离事故。 2 顶管施工特殊性2.2 环境风险辨识 复杂的地质水文条件 下穿（临近）构筑物破坏地下综合管线地下水位高土质不均软土硬土