城市地下管道頂管技術(shù)初探

隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市地下管道頂管技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。相比較傳統(tǒng)開挖施工法具有明顯的對城市交通影響小、工程進度快、工程造價低的優(yōu)勢，因而將成為城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，必得到長足的發(fā)展。

頂管施工作業(yè)重要機械頂管機。頂管機是護盾保護，采用機械或液力破碎的方法，完成隧道開挖的機器設(shè)備。頂管機通過頂進或?qū)蛴透醉斣谒淼酪r砌上來支撐自己。其主要特征頂進油缸。不位于頂管機內(nèi)，而在頂進工作坑的主要工作站或首個中繼站中。根據(jù)不同機型，頂管機至少由兩部分組成，一是前面部分的切削工具管，二是盾尾。其一般均為圓柱型管道，由鉸鏈相互連接。切削工具管通過導(dǎo)向油缸支撐盾尾，控制頂進方向并提供容納破碎工具（切削刀盤和挖掘機等）。同時也是巖土的破碎空間。

頂管機也有三個部分組成的機型。第一部分仍是切削工具管，第二部分是中部工具管，第三部分是盾尾。對于較大直徑的頂管機，為了安放所需施工機械 ，也可將緊接著頂管機的管道做為頂管機的后續(xù)部分使用。

施工過程中，頂管機作用①保護工作人員，②開拓工作空間，輔設(shè)管線時，地層對管道產(chǎn)生盡可能小的摩擦力，③保證開挖空間安全，直至頂進管道最終承受全部荷載，④確保工作面土石不會坍塌及防止地下水涌入，⑤保證頂進工作在允許偏差范圍內(nèi)沿設(shè)計軌跡前進。

頂進作業(yè)破壞了地層中原有應(yīng)力平衡，為使其重新達(dá)到壓力平衡，就要通過人工支撐方法對地層壓力狀況控制。平衡壓力要求①控制地層壓力，防止地層坍塌或隆起，②平衡地下水壓力，防止其涌入，③阻止液態(tài)或氣態(tài)平衡介質(zhì)泄漏。

根據(jù)土壓力及地下水壓力的平衡方式及工作面掘進方式不同，目前有很多不同種類的頂管機（盾構(gòu)機）如圖所示：

頂管機（盾構(gòu)機）主要分為開放式頂管機和封閉式項機。而根據(jù)工作面掘進方式分為分布掘進式頂管機和全斷面掘進式頂管機。

現(xiàn)在，幾乎在所有地層條件下均可進行頂管施工作業(yè)，為城市地下管道及地鐵建設(shè)作出了突出的貢獻，并隨著工程實踐的豐富和發(fā)展，頂管技術(shù)也將因日臻完善和飛速發(fā)展。