浅析超长距离顶管施工工程

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1、浅析超长距离顶管施工工程我国目前已完成的超长距离项管工程(1)上海南市水厂过江顶管工程：钢管，管道直径Φ3.0m，采用三段双铰型工具管和14只中继环，一次顶进1120m，穿越黄浦江和大片地面建筑物，1987年6月完成。钢管单向一次顶进长度创造世界第一，经评审“软土地区钢管长距离顶进施工技术”获国家科技进步一等奖，莫定了我国超长距离顶管技术基础。(2)汕头市自来水厂过海输水顶管工程：钢管，直径Φ2.0m，采用一台三段双铰型工具管和10只中继坏，一次顶进1140m，穿过海面通向宕石岛，1989年4月完成，再创钢管顶管一次顶进长

2、度世界纪录.(3)上海奉贤开发区污水排海顶管工程：钢筋混凝土管，管道直径中16m，采用一只三段双铰型工具管和20只中继环，一次顶进长度1511m，管道顶向杭州湾深水水域，创顶管单向一次顶进长度世界纪录。(4)厦门污水排海顶管工程：钢管，管道直径Φ1.8m，采用一台三段双铰型工具管和11只中继环，一次顶进长度1050m，管道顶向海域，1995年11月完成，开创了软弱土层中超长距离顶管施工纪录。(5)深圳妈湾污水排海顶管工程：钢管，管径2.4m，采用一台三段双铰型工具管和32只中继环，一次顶进长度1609m，管道顶向珠江口伶仃

3、洋。顶管施工于1995年12月完成，再一次创造单向一次顶进长度的世界纪录.该工程首次应用组合密封中继环，并获得成功，为超长距离顶管解决了高水头复杂地层中的关键设备。(6)上海上游引水工程中的陇西支线顶管：钢管，管径Φ2.2m，采用一台三段双铰型工具管和10只中继环，一次顶进长度1290m，管道穿越民房、铁路等大片地面建筑物，工程于1996年11月初完成。(7)上海市上游引水工程中的长桥支线顶管：钢管管径Φ3.5m.采用一台三段双铰型工具管，采用18只中继环，设计一次顶进长度1743m，管道穿越大片住宅区，工程于1997年4

4、月初完成，又一次刷新世界纪录.该工程己研究解决了超长距离顶管中的又一关键性技术—高压供电技术，将3300V的高压电成功地引入管道，解决了数公里顶管的供电问题。该工程又解决了输送距离可达数公里的顶管排泥问题，为更长距离的管道顶进创造了条件。第3章超长距离顶管技术的发展通过近年来的研究和工程实践，超长距离顶管技术又有了新的发展。超长距离顶管技术的发展，同时也带动了整个顶管技术的提高，特别是在沿海一带，顶管施工已被广泛采纳。我国超长距离顶管所采用的工具管主要是三段双铰型工具管，其最大的特点是利于排障，对土层适应性强。这正是超长距

5、离顶管要求工具管的必备性能，所以三段双铰型工具管至今仍是超长距离顶管首选机型。1、工具管形式趋于多样化，性能更加完善近年来工具管的形式趋于多样化，主要有土压平衡式、泥水平衡式和开敞挖掘式，都已有数百米的成功纪录。开敞挖掘式由于掌子面较高，土体容易坍陷，因此要求顶进土层承载力较高。它的优点是排障能力较强，施工中设备保养、维修方便，在承载力较高的土层中不失为可以选择的机型。近年来这种机型，我们又将把它发展成掌子面上半部可以关闭或开启的形式。这样可以减少掌子面的自由高度，使正面不易坍方。土压平衡式和泥水平衡式工具管有其独特的优点

6、，两者对控制地面的沉降都比较理想。土压平衡式为干出土，可以避免泥水分离，在缺乏水源和施工场地紧缺的场合，更显示其优越性。泥水平衡式的弃土以排泥管排放，施工效率高。泥水到达地面后需要分离，但粘性土分离困难，这使作为载体的水，循环使用困难。土压平衡式适用于粘性土，泥水平衡式适用于砂性土，两者对土层各有选择。因此对超长距离顶管来说，采用这类工具管尚需考虑顶管土质是否单一、地下是否没有障碍物等。如果顶进土层多变，承载力高低悬殊，地层中可能有较大的障碍物，则还须采用三段双铰型工具管。2、组合密封中继环研究应用成功顶管中以是否采用中继

7、环区别普通顶管和长距离顶管，而超长距离顶管顶进距离要超过干米，则最前面的中继环，每顶进一公里，来回动作达一万次，这对任何性能的密封圈来说都是很难达到不被磨损，不会渗漏的，实践证明确实如此中继环密封的损坏不但与顶进距离有关，而且还与水头压力大小和土质性能有关。因此对超长距离顶管来说选择一种性能优越的中继环是当务之急，对数公里的水下顶管来说更成了关键设备。组合密封中继环是在综合钢管顶管中继环和混凝土顶管中继环的优点基础上设计而成的，其最显著的特点是密封装置与管道是组合而成的，既可以安装一道，也可以安装多道。该密封装置既可以用于

8、钢管顶管，又可以用于混凝土顶管，其特点是可以用于较高水头和复杂地层中的顶管，密封圈磨损后可以在常压下方便地更换，目前该装置己通过25～27m高水头下的施工实践。根据试验，该组合密封中继环可用于30米左右水头下的施工。我国的超长距离顶管是在钢管基础上发展起来的，国外的超长距离顶管是在混凝土管基础上发展起来