人工顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法，早于6年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史。20世纪60年代在世界各国推广应用；近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡人工顶管机等人工顶管机头和工法。从50年代从北京、上海开始试用。1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等技术，单向顶进距离1120m，顶进轴线精度：左右﹤±，上下﹤±50。1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m，单向顶进581m，采用5只中继环，上下左右偏差﹤10。顶进速度快：美国1980年，9.5小时顶进49m。顶进距离长：国外一次顶进距离1200m，1970年，德国汉堡下水道混凝土人工顶管，直径为2.6m。创造混凝土人工顶管世界记录：一次顶进距离为2050m，2001浙江嘉兴污水人工顶管，钢筋砼管直径2m。创造钢管人工顶管世界记录：一次顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线人工顶管，钢管直径3.5m。
人工顶管施工设备构成：顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、排土设备等五部分组成。
1、顶进设备：主顶进系统——主油缸：2～8只，行程1～1.5m，顶力300～1000t/只；单只千斤顶顶力不能过大：千斤顶、管段、后座材料。
（1）主油泵：32-45-50MPa；操纵台、高压油管。
（2）顶铁：弥补油缸行程不足，厚度﹤油缸行程
（3）导轨：顶管导向：中继间——中继油缸、中继油泵或主油泵。
2、掘进机按挖土方式和平衡土体方式不同分为：手工挖土掘进机、挤压掘进机、气压平衡掘进机、泥水平衡掘进机、土压平衡掘进机。
工具管：无刀盘的泥水平衡顶管机又称为工具管，是顶管关键设备，安装在管道前端，外形与管道相似，结构为为三段双铰管。
作用：破土、定向、纠偏、防止塌方、出泥等功能。
组成：冲泥仓（前）、操作室（中）、控制室（后）设水平铰链和上下纠偏油缸，调上下方向（即坡度）设垂直铰链和水平纠偏油缸，调左右方向（水平曲线）、泥浆环、控制室、左右调节油缸、上下调节油缸、操作室、吸泥管、冲泥仓、栅 格、工具管结构。

管道顶进作业施工方法有手工掘进顶管法、机械掘进顶管法和水力掘进顶管法。
1、手工掘进顶管法：手工掘进顶管法是顶管施工中简单的一种方法，也是广泛采用的方法。它是由人工负责管前挖土，随挖随顶，挖出的土方由手推车或矿车运到工作坑，然后用吊装机械吊出坑外。这种顶进方法工作条件差，劳动强度大，仅适用于顶管不受地下水影响，距离较短的场合。
2、机械掘进顶管法：机械掘进顶管法与手工掘进顶管法大致相同，除了掘进和管内运土不同外。该法在顶进工具管里面安装了一台小型掘土机，把掘出来的土装在其后的上料机上，然后通过矿车、吊装机械，将土直接排弃到坑外。该法不受地下水的影响。可适用于较长距离的施工现场。
3、水力掘进顶管法：水力掘进顶管法是利用管端工具管内设置的高压水枪喷出高压水，将管前端的水冲散，变成泥浆，然后用水力吸泥机或泥浆泵将泥浆排除出去，这样边冲边顶，不断前进。这种方法优点是效率高、成本低，缺点是顶进时方向不易控制。

人工顶管施工设备：
1、中继环——顶管阻力——正面不变——侧面摩擦力——随顶进距离显然，将长距离顶管分成若干段，在段与段之间设置中继环，接力顶进设备可使后续段只克服顶进管段侧面摩擦力即可。按自前至后顺序开动中继环油缸，顶进管道可实现长距离顶进。
中继环：在中继环成环形布置若干中继油缸，油缸行程200。中继环油缸工作时，后面的管段成了后座，将前面相邻管段推向前方，分段克服侧面摩擦力。
2、工程管：管道主体一般为圆形，直径多为1.5～3m。长度2-4m。
管道材料类型：
（1）钢筋砼管：C50以上，应用多，用于短距下水道中；
（2）钢 管：列应用第二位，用于自来水、煤气、天然气等长距离顶管；
（3）钢管、钢筋砼复合管：外钢内砼，用于超长距顶进；
（4）钢管、塑料复合管：外钢内塑，用于强酸性液体及高纯水输送。

人工顶管技术关键：
1、顶力问题：增加中继环和泥浆润滑。
中继环间距20—200m，越靠近工具管间距越小；
泥浆作用：润滑、减沉。泥浆材料：膨润土泥浆，稳定、失水少；
注入孔设置：轴向——工具管相邻3-4节为有孔管，之后每隔2-5节设有孔管。环向——周圈均匀设3-4个压浆孔。
压浆原则：先压后顶，随顶随压，及时补浆。
2、方向控制：计算机控制、激光导向或三段双铰管。
3、正面土体控制：局部加压（冲泥仓）、泥水平衡、土压平衡顶管机应用。
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