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頂管施工風險控制及安全管理要點

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頂管施工安全管理

備注：各位領導同事，大家上午好 我是中建八局華北公司安全講師王鴻鵬。   隨著科技進步，城市的面貌也是日新月異
備注：1

01
頂管法施工介紹

02
頂管施工特殊性

03
頂管施工風險控制

04
頂管施工安全管理要點

05
課程回顧
備注：*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：2
頂管法施工介紹
1、工法概述
2、發展歷程
3、常見工法
4、組成部分
1
備注：*右側圖片需保證位置、長寬尺寸不變，圖片內容可進行替換。
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。
備注：3
1頂管施工介紹

1.1工法概述
       頂管法施工是繼盾構施工后發展起來的一種暗挖式施工方法。
       按照方案在管道沿線設置工作井（始發井）和接收井，工作井內借助頂進系統產生的軸向推力，把掘進機頭頂到土層截面上完成土體削切，在其尾部安裝管片并通過壓漿系統在管壁周圍形成泥漿套，管道在泥漿套中滑行，直至接收井，鋪設成管道。

工作井
接收井

頂進系統
掘進機頭

管節
漿液制作
操控臺
頂管作業頂進模型
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：4
1頂管施工介紹

1.2發展歷程

1954

1896
美國北太平洋鐵路公司
1954
北京進行第一例
頂管施工
1964
上海首次使用機械式頂管
1984
引進國外先進的機械設備
1988
我國第一臺多刀盤土壓平衡掘進機(DN2720mm)
2014
我國成功研制世界上最大斷面的矩形頂管機外 徑 達7.5 m ×10.4 m 
2021
天津地鐵4號線項目完成公司首例大截面矩形頂管施工
2013年寧波220千伏澄浪隧道
圓形頂管工程
華北公司大截面矩形
過街通道頂管工程
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：5
1頂管施工介紹

1.3常見工法
土壓式推進工法
       頂進過程中借助土倉內被動土壓力與削切面周圍土壓、水壓維持平衡，從而使開挖面的土體保持穩定，
刀刃推進工法
泥水推進工法
濃泥式推進工法

？
？
？
土壓平衡頂管作業模型
土壓
水壓
倉內土壓
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備注：6
1頂管施工介紹

1.4主要構件-頂管機
全斷面切削矩形頂管機

刀盤
驅動電機
電氣設備
螺旋出渣系統
削切土體并攪拌均勻
      削切前進方向土體，土倉內將惰性漿液與渣土充分混合改良土質。
控制頂進方向
      糾偏千斤頂設置在頂管機前后端之間，通過組合動作控制頂進方向。
維持內外壓力
      保障并監測土倉壓力，控制地表及管線位移。

備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：7
1頂管施工介紹

1.4主要構件-頂進系統
主頂系統
后座墊鐵
油

缸
油缸支架
導軌
主頂油缸
      為頂進施工主要動力裝置，設置在始發井位置，由堅固的后座墊鐵、頂進油缸、油缸支架、滑行導軌組成。

備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：8
1頂管施工介紹

1.4主要構件-頂進系統
主頂油缸
      為頂進施工主要動力裝置，設置在始發井位置，由堅固的后座墊鐵、頂進油缸、油缸支架、滑行導軌組成。

中繼間
中繼間
      頂進過程在管節中加入一片帶有頂進系統的中繼間，使管節分段頂進，分解主頂系統軸向推力。

備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：9
1頂管施工介紹

1.4主要構件-泥漿系統
觸變泥漿
觸變泥漿
      通過管節和機頭預留注漿孔壓入不易固化、粘度高、不易失水觸變泥漿，在周圍形成泥漿套，形成潤滑減阻，支撐地層等作用。

渣土改良
      通過向土倉內注入土體改良劑，改變土質，防止坍塌、泥水流失。便于運輸同時維持掌子面的穩定，提高成套效果。

漿液置換
       施工完成后，置換管節周圍觸變泥漿，提高整體穩定性。

渣土改良
泥漿制拌
輸送管道
注漿孔
壓力控制
渣土改良
觸變泥漿
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備注：10
1頂管施工介紹

1.4主要構件-智能控制
       自動化監測及控制系統由激光經緯儀測量靶、傳感器、智能控制臺等組成。

通過始發井內激光經緯儀發出激光射線，定位到機頭靶盤上，實現頂進方向和高程監測。同時智能控制臺遠程控制頂進過程中全部參數。
  
  
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：11
頂管施工特殊性
1、事故案例
2、環境風險辨識

2
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。
備注：12
2頂管施工特殊性

新

1、中建八局在天津地區首例大截面矩形頂管施工
2、新環境條件
3、新工藝工法
4、新機械設備
5、新挑戰

地下暗挖工程

1、地質條件復雜
2、下穿建筑物管線
3、涉及眾多產權單位
4、社會影響大
5、問題處理成本大

危大工程
（頂管、起重吊裝）

1、專項方案編制
2、組織專家論證
3、危大工程驗收
4、……

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備注：13
2頂管施工特殊性

2.1事故案例
N08-N07砼頂管倒退事故
2014年10月19日凌晨，上海市閔行區發生頂管整體后退事故，后退長度2.9m
塌陷面積117㎡深度超1.2m

影響3幅車道通行
熱力管線受損事故
造成近2000人供暖中斷
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備注：14
2頂管施工特殊性

2.2風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
 地下水位高
土質不均
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：15
2頂管施工特殊性

2.2環境風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
地下水位高
  風險：
    滲漏、涌水             
    涌沙、涌泥              
地表沉降
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備注：16
2頂管施工特殊性

2.2環境風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
地下水位高

軟土
硬土
土質不均
偏線
分離
   穿越不均勻土質時，極易造成頂進方向與軸線偏離，嚴重時可造成機頭與管節或管節間分離事故。
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備注：17

2頂管施工特殊性

2.2環境風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
地下水位高
土質不均
軟土
硬土
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備注：18
2頂管施工特殊性

2.2環境風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
    頂管施工多在城市道路、橋梁、樓房等既有建筑下施工，對地表沉降、位移要求極高，
     施工擾動不可避免的會出現土體變形，當變形超過一定范圍就會對臨近建筑、管線造成影響，甚至損壞。
備注：*文圖排版模板
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備注：19
2頂管施工特殊性

2.2環境風險辨識
 復雜的地質水文條件
 下穿（臨近）構筑物
破壞地下綜合管線
多
雜
重
大
天然氣管道、熱力管道、污水管道、雨水管道、弱電管道……
市政管線關系民生，施工中一旦造成破壞或擾動，輕則造成極壞的社會影響，重則會引發生產事故。
重要程度
接近程度
管線風險分級
一級編制方案論證
二級方案評審
三級……
數量多
種類雜
重要
影響大
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備注：20
頂管施工
      風險控制
1、頂管施工防滲漏水風險控制
2、頂管機軸線糾偏控制
3、地面沉降及管線變形控制

3
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備注：21
3頂管施工風險控制

3.1防滲漏水風險控制
土體加固
始發井
接收井
       加固后背及洞門附近土體，防止發生變形；
平衡外部水壓力，阻水；
調節內部土壓力（泥水壓）；防止惰性漿液溢出
土體加固部位示意圖
SMW工法樁
1
備注：*文圖排版模板
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備注：22
3頂管施工風險控制

3.1防滲漏水風險控制
土體加固
洞門封閉
       在洞門墻體預埋鋼環，作為管道進入土體的入口。在環體外側依次設鋼翻版、雙層簾布橡膠板，中間空腔區域為小鋼箱。

雙層簾布橡膠板
小鋼箱
正視圖
剖視圖
1
2
鋼翻板
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備注：23
3頂管施工風險控制

3.1防滲漏水風險控制
土體加固
洞門封閉
      頂管機頂進過程中帶動雙層簾布橡膠板內翻，小鋼箱形成密閉空間，同時向其注入惰性漿液，在管節周圍形成連續的密閉止水環，并在頂進過程中不斷加注，防止地下水、泥沙、觸變泥漿滲出，為頂進過程中洞門封閉系統。
惰性漿液
2
1
頂進方向
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備注：24
3頂管施工風險控制

3.1防滲漏水風險控制
土體加固
洞門封閉
管節止水
探水試驗
2
1
3
4
管節止水條
管節試拼裝
探水試驗
探水試驗
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備注：25
3頂管施工風險控制

3.2頂管機軸線糾偏控制
糾偏油缸
糾偏系統
       當頂進方向偏離預計軸線時，可利用機頭糾偏油缸組合伸縮控制掘進方向。
       其設置在前盾與后盾連接處，呈上下、左右對稱布置。
1
糾偏示意圖
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：26
3頂管施工風險控制

3.2頂管機軸線糾偏控制
糾偏油缸
糾偏系統
       當頂進方向偏離預計軸線時，可利用機頭糾偏油缸組合伸縮控制掘進方向。
       其設置在前盾與后盾連接處，呈上下、左右對稱布置。
糾偏系統

側視圖
正視圖
糾偏油缸
1
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：27
醫療機構應該加強內部管理，提高服務水平，為患者提供更好的就醫體驗。我們應該養成良好的飲食和運動習慣，保持規律的作息時間，并積極應對壓力和挫折。患者應積極參與醫療決策過程，了解自己的病情和治療方案，并與醫生保持良好的溝通。通過廣泛宣傳健康知識，提高公眾的健康意識，我們可以有效減少疾病的發生。
通過定期的健康檢查、疫苗接種、健康教育等活動，我們可以及時發現并處理潛在的健康問題。他們時刻關注患者的病情變化，及時調整治療方案，確保患者得到最佳的治療效果。我們也需要積極應對生活中的挑戰和困難，保持積極的心態和情緒，以維護身心健康。一個健全的醫療體系應該能夠提供全面、高效、人性化的服務，確保每個人都能夠享受到優質的醫療資源和服務。
3頂管施工風險控制

3.2頂管機軸線糾偏控制
糾偏油缸
1
糾偏系統
2
刀盤轉向
糾偏示意圖
       當頂進系統發生軸向側傾，采用控制不同刀盤轉動速度，或者刀盤反轉的方法進行扭轉糾偏。

備注：*文圖排版模板
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備注：28
3頂管施工風險控制

3.2頂管機軸線糾偏控制
       當頂進系統發生扭轉偏移和轉向偏移時均可向機頭側面相應受力點注泥，增大支撐力配合糾偏。
糾偏油缸
1
2
刀盤轉向
注泥
3
糾偏系統
扭轉糾偏示意圖
糾偏系統
轉向糾偏示意圖
備注：*文圖排版模板
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備注：29
3頂管施工風險控制

3.2頂管機軸線糾偏控制
       頂進過程中根據不同地質設定頂進油缸推力和推進速度，調整工作油缸組合方式，實現對頂管姿態的實時控制。
最基本的控制
4
油缸控制
注：頂管機的糾偏通常使用多種方式組合，共同作用
糾偏油缸
1
2
刀盤轉向
注泥
2
備注：*文圖排版模板
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備注：30
3頂管施工風險控制

3.3地面沉降及管線變形控制
土倉壓力
       改變土倉內壓力，維持頂進體系平衡，控制地表位移量。
       合適的土倉壓力保持模式可以最大限度地減小地層擾動，同時保證掌子面的穩定，防止坍塌。泥
1
土壓
水壓
倉內土壓
維持土倉壓力：

1、調整頂進力度
2、調整頂進速度
3、控制出土量
4、向土倉內打泥
5、控制刀盤轉速
6、……

備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：31
3頂管施工風險控制

3.3地面沉降及管線變形控制
土壓平衡
止退裝置
1
2
刀盤轉向
     安裝管節時，在主推千斤頂縮回前加裝止退措施，防止管節后退導致開挖面土體失穩引起地面沉陷。
  
      2014年10月19日凌晨，上海市閔行區發生頂管整體后退事故，后退長度2.9m
塌陷面積117㎡深度1.2m
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：32
3頂管施工風險控制

3.3地面沉降及管線變形控制
土壓平衡
止退裝置
1
2
刀盤轉向
     安裝管節時，在主推千斤頂縮回前加裝止退措施，防止管節后退導致開挖面土體失穩引起地面沉陷。
  
止退裝置示意圖
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：33
3頂管施工風險控制

3.3地面沉降及管線變形控制
土壓平衡
止退裝置
1
2
刀盤轉向
     安裝管節時，在主推千斤頂縮回前加裝止退措施，防止管節后退導致開挖面土體失穩引起地面沉陷。
  
止退裝置示意圖
止退架
F
鋼銷
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：34
3頂管施工風險控制

3.3地面沉降及管線變形控制
土壓平衡
止退裝置
1
2
潤滑減阻
緊密削切
3
4
觸變泥漿
土體改良
5
6
二次注漿
沉降監測
7
8
加強密封
9
……
10
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：35
通過專業的康復訓練，可以幫助患者恢復身體功能，提高生活質量，重返社會。通過接種疫苗，我們可以增強身體的免疫力，降低感染疾病的風險。了解自己的健康狀況、遵循醫生的建議、保持良好的生活習慣、積極參與康復訓練等都是患者自我管理和促進健康的重要途徑。醫療健康是每個人生活中不可或缺的一部分，它涉及到我們的身體、心理和社會福祉。
頂管施工
   安全管理要點
4
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*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。
備注：36
4頂管施工安全管理要點

氣體監測

行為安全

水平運輸

應急管理
起重吊裝
前盾吊裝
尾盾吊裝
刀盤安裝
攪龍安裝
U型頂鐵安裝
機械安拆、管節吊裝、渣土吊運
超危大工程
重
整機重量約175噸；
單次最大起重量75.5噸
（前盾拆除刀盤后73t+吊具、索具2.5t）；
單片管節37.5t

采用起重機械安裝

備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：37
4頂管施工安全管理要點

氣體監測

行為安全

水平運輸

應急管理
起重吊裝
管節吊裝、機械安拆、渣土吊運

中心點偏心點
水平吊運
翻轉
人特種作業人員持證上崗、經安全教育交底、規范安全行為
機特種設備備案登記、組織第三方檢測、定期檢查保養
料管節軸心點定位、土槽及設備吊耳及整體穩定性
法編制專項方案、專家論證、作業前進行試吊裝
環確保凈空及地基承載力合格、作業區域警戒
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：38
4頂管施工安全管理要點

氣體監測

行為安全

水平運輸

應急管理
起重吊裝
機械安拆、管節吊裝、渣土吊運
電動軌道車渣土管道內水平運輸
有害氣體及氧氣含量監測
安全意識及安全素質提升
滲漏、突涌及涉路施工應急處置

安全檢查

風險例會

安全投入

組織機構
… …   
備注：*文圖排版模板
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備注：39
課程回顧
5
備注：*右側圖片需保證位置、長寬尺寸不變，圖片內容可進行替換。
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。
備注：40
5課程回顧
頂管施工介紹
特殊性
風險控制
安全管理要點
備注：*文圖排版模板
*文字大小、排版可依據實際情況進行調整。

備注：41
5課程回顧
流程
發展歷程
種類
組成部分
各不相同
風險辨識
地質、建筑物、管線
危大工程
防滲漏水風險控制
軸線糾偏控制
地面沉降及管線變形控制

起重吊裝
水平運輸
氣體監測
行為安全
應急管理
規避風險
過程管理
工作原理
頂管施工介紹
特殊性
風險控制
安全管理要點
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