人工頂管法施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的地下管道施工方法，早于6年美國(guó)北太平洋鐵路鋪設(shè)工程中應(yīng)用，已有百年歷史。20世紀(jì)60年代在世界各國(guó)推廣應(yīng)用；近20年，日本研究開發(fā)土壓平衡、水壓平衡人工頂管機(jī)等先進(jìn)人工頂管機(jī)頭和工法。
從50年代從北京、上海開始。
1986年上海穿越黃浦江輸水鋼質(zhì)管道，應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制，激光導(dǎo)向等先進(jìn)技術(shù)，單向頂進(jìn)距離1120m，頂進(jìn)軸線精度：左右﹤±m(xù)m，上下﹤±50mm。
1981年浙江鎮(zhèn)海穿越甬江管道，直徑2.6m，單向頂進(jìn)581m，采用5只中繼環(huán)，上下左右偏差﹤10mm。
頂進(jìn)速度快：美國(guó)1980年，9.5小時(shí)頂進(jìn)49m。
頂進(jìn)距離長(zhǎng)：
國(guó)外一次頂進(jìn)距離1200m，1970年，德國(guó)漢堡下水道混凝土人工頂管，直徑為2.6m。
創(chuàng)造混凝土人工頂管世界記錄：一次頂進(jìn)距離為2050m，2001浙江嘉興污水人工頂管，鋼筋砼管直徑2m。
創(chuàng)造鋼管人工頂管世界記錄：一次頂進(jìn)距離為1743m，1997年上海黃浦江上游引水工程的長(zhǎng)橋支線人工頂管，鋼管直徑3.5m。
按照偏差的大小和方向，頂鐵的一側(cè)可以楔緊，頂鐵的另一側(cè)可以楔松或留有1-3厘米的間隙。頂起開始后，楔形側(cè)將首先開始。楔形面不容易移動(dòng)。這一種方法特別有效，但頂起時(shí)必須嚴(yán)格把控楔緊度，管道容易因應(yīng)力不均勻而開裂。非開挖作為一種新產(chǎn)的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在硬件設(shè)施和技術(shù)理論方面亟待深入發(fā)展。遵照非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求，建立了非開挖技術(shù)研究所。多年來，長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地致力于非開挖技術(shù)的科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)，并取得了可喜的成果。經(jīng)過這些年工程實(shí)踐的一直探索和改進(jìn)，TL系列鉆機(jī)的性能日益提升，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，得到了顧客的一致認(rèn)可。建立頂管中部線樁:在中部線控制樁上放置經(jīng)緯儀，將中間線引向坑壁并打入樁中，作為頂管時(shí)校正套管的中央線樁。沿管道縱向的這些地方會(huì)導(dǎo)致額外的阻力來限制管道的偏轉(zhuǎn)。以上所述原因直接導(dǎo)致頂管頂力偏心。頂進(jìn)施工時(shí)，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)頂進(jìn)中央管接頭接頭處的不均勻壓縮，以計(jì)算接頭端面的應(yīng)力分布和頂進(jìn)力的偏心率。對(duì)應(yīng)地調(diào)整偏差校正范圍，以禁止管接頭的接頭壓力損失或出于偏心過大而導(dǎo)致的管接頭中央的周向裂紋。頂進(jìn)方向控制可采取如下措施:(1)嚴(yán)格把控土方開挖，均勻開挖兩邊土體，保持左右兩邊的鋼刀角度在10厘米，普遍情況下不超挖；(2)研發(fā)設(shè)計(jì)偏差?？梢酝ㄟ^調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作實(shí)施糾偏，逐步糾偏，不能急于完成。要不然，將有左右偏差，(3)通過挖掘?qū)嵤┢钚Ｕ?，挖掘越多一?cè)的阻力越小，挖掘越少一側(cè)的阻力越大，偏差校正通過使用土壤自身的阻力開展，(4)通過使用承壓壁的頂鐵實(shí)施調(diào)整，并更換承壓壁的頂鐵。
我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)的處理工程的同事一起創(chuàng)造價(jià)值和雙贏結(jié)果。在同一時(shí)間，我們團(tuán)隊(duì)具體有頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用充足的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會(huì)服務(wù)。非開挖作為同一個(gè)新興的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)，基于非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求，迫切需要在硬件設(shè)施和技術(shù)理論兩方面開展深入發(fā)展。非開挖技術(shù)研究所已經(jīng)成立。多年來長(zhǎng)期致力于非開挖技術(shù)的科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)，并取得了可喜的成果。經(jīng)過這些年工程實(shí)踐的長(zhǎng)期探索和改進(jìn)，TL系列鉆機(jī)的性能日益提升，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，得到了廣大合作商的一致認(rèn)可。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆頭，檢查探頭發(fā)射的參數(shù)是否正常，探頭電池容量是否充足，鉆孔:為了確保入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性，至少需要連續(xù)鉆孔2.5m。 正常切割是指初始切口形成后的切割過程。有三種大致操作方法:支撐切割法、量綱圓弧切割法和加重切割法?，F(xiàn)在，范圍應(yīng)用的水下切割方法是鋼管切割帶水下電弧-氧氣切割。該切割方法操作方便靈活，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉。用作于切割厚度不超過40毫米的鋼板，操作技術(shù)利于掌握。它是應(yīng)用最廣、水深***水下切割方法。但是，切割帶需要頻繁更換，這影響了切割功率。切口也很粗糙。切割速度比熔化極水射流切割法和水下等離子弧切割法快。這兩種切割方法切割功率等級(jí)高，切割質(zhì)量很好。水下焊接毋須修整或稍加修整就可開展。堅(jiān)持一流管理，研發(fā)設(shè)計(jì)一流產(chǎn)品，提供一流服務(wù)，創(chuàng)建一流企業(yè)。企業(yè)需要繁榮，質(zhì)量需要確保。水下切割技術(shù)是一種特殊的水下作業(yè)技術(shù)，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力高，應(yīng)用普遍。
頂管中間線樁的設(shè)置:將經(jīng)緯儀連接到中部線控制樁上，將中部線引向坑壁，將樁打入樁內(nèi)，作為頂起時(shí)校正套管的中央線樁。此外，在工作坑內(nèi)臨時(shí)設(shè)置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，依照研究發(fā)明標(biāo)高和坡度控制套管頂起。吊管:套管為鋼筋混凝土套管(企口)，由提高機(jī)吊起。在空中提高約10厘米時(shí)，檢查套管是否系緊，機(jī)械制動(dòng)性能是否良好。頂管工程招標(biāo)時(shí)，確認(rèn)頂管工程前端可以吊裝。頂管施工時(shí)，任何人不能站在坑內(nèi)。當(dāng)套管距導(dǎo)軌不到50厘米時(shí)，操作人員可以進(jìn)入坑內(nèi)工作。當(dāng)套管放在導(dǎo)軌上時(shí)，高級(jí)技工、質(zhì)量工程師和工程師應(yīng)在施工前檢查中央線、標(biāo)高、坡度和所有工程是否正確。頂起:套管頂起包含開挖、頂起、測(cè)量、糾偏等過程。頂起應(yīng)緩慢并逐步實(shí)施。施工人員應(yīng)隨時(shí)控制導(dǎo)軌上的中部線、坡度和標(biāo)高。假如有偏差，應(yīng)立刻停止頂升。我們的工程團(tuán)隊(duì)希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)處理工程的同事一起創(chuàng)造價(jià)值和雙贏結(jié)果。在同一時(shí)間，我們團(tuán)隊(duì)具體有頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用足夠的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會(huì)服務(wù)。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆，檢查探頭發(fā)射的參數(shù)是否正常，探頭的電池容量是否充足，開洞:入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性。鉆井進(jìn)程中，應(yīng)保持連續(xù)鉆井至少2.5m，造斜器鉆井應(yīng)采用低鉆井速度、小泵排量、慢進(jìn)尺:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度，將鉆頭推入形成造斜器段，導(dǎo)航員應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)鉆頭仰角的變化。依據(jù)不相同土層，頂進(jìn)應(yīng)與鉆孔相結(jié)合，以免仰角的變化超過鉆桿的曲率半徑。應(yīng)開展直鉆:鉆頭應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度應(yīng)盡一定能快，以使導(dǎo)向孔的直段更直

穿越施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖

1． 入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場(chǎng)所，鉆機(jī)就布置在該側(cè)，所以施工占地比較大，DD330鉆機(jī)的小占地為30×30M，當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整，DD60、DD-5的占地相應(yīng)要小得多。

2．出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場(chǎng)地，在出土點(diǎn)應(yīng)有一塊20×20M的場(chǎng)地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時(shí)接鉆桿和安裝其他設(shè)備時(shí)使用；在出土點(diǎn)之后有一條長(zhǎng)度與穿越長(zhǎng)度相等的管線焊接作業(yè)帶。

穿越實(shí)例

大沽沙穿越鉆機(jī)場(chǎng)地布置

1998年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時(shí)間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長(zhǎng)度為960米的管道穿越。

大沽沙穿越焊接場(chǎng)地（只顯示了兩條管道）
水平定向鉆穿越施工工藝流程圖

使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會(huì)認(rèn)為：在工程項(xiàng)目招投標(biāo)過程中，水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡可能多的相關(guān)信息以提出完整并具競(jìng)爭(zhēng)力的報(bào)價(jià)，承包商在開工前應(yīng)該獲得以下信息，以日后的工作可以順利進(jìn)行，并在此條件下完成工程項(xiàng)目的施工，同時(shí)足夠的施工前的各類信息還可以施工過程更，減少對(duì)周圍環(huán)境的破壞，使工程進(jìn)行的更順利。
人工頂管施工設(shè)備
3、中繼環(huán)
頂管阻力
正面——不變
側(cè)面摩擦力——隨頂進(jìn)距離增大顯然，將長(zhǎng)距離頂管分成若干段，在段與段之間設(shè)置中繼環(huán)，接力頂進(jìn)設(shè)備可使后續(xù)段只克服頂進(jìn)管段側(cè)面摩擦力即可。按自前至后順序開動(dòng)中繼環(huán)油缸，頂進(jìn)管道可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離頂進(jìn)。
中繼環(huán)——在中繼環(huán)成環(huán)形布置若干中繼油缸，油缸行程200mm。
中繼環(huán)油缸工作時(shí)，后面的管段成了后座，將前面相鄰管段推向前方，分段克服側(cè)面摩擦力。
4、工程管
管道主體一般為圓形，直徑多為1.5～3m。長(zhǎng)度2-4m。
管道材料類型
鋼筋砼管：C50以上，應(yīng)用多，用于短距下水道中；
鋼 管：列應(yīng)用第二位，用于自來水、煤氣、
天然氣等長(zhǎng)距離頂管；
鋼管、鋼筋砼復(fù)合管：外鋼內(nèi)砼，用于超長(zhǎng)距頂進(jìn)；
鋼管、塑料復(fù)合管：外鋼內(nèi)塑，用于強(qiáng)酸性液體
及高純水輸送。
5、排土設(shè)備
人工出土——人工挖土?xí)r。
螺旋輸送機(jī)——土壓平衡頂管機(jī)。
吸泥排泥設(shè)備——泥水平衡、泥水加氣平衡頂管機(jī)。
施工過程和技術(shù)

1、導(dǎo)向孔：導(dǎo)向孔是在水平方向按預(yù)定角度并沿預(yù)定截面鉆進(jìn)的孔，包括一段直斜線和一段大半徑弧線。在鉆導(dǎo)向孔的同時(shí)，承包商也許會(huì)選擇并使用更大口徑的鉆桿（即沖洗管）來屏蔽導(dǎo)向鉆桿。沖洗管可以起到類似導(dǎo)管的作用，還可以方便導(dǎo)向鉆桿的抽回和更換鉆頭等工作。導(dǎo)向孔的方向控制由位于鉆頭后端的鉆桿內(nèi)的控制器（稱為彎外殼）完成。鉆進(jìn)過程中鉆桿是不做旋轉(zhuǎn)的，需要變換方向時(shí)若將彎外殼向右定位，鉆進(jìn)路線即向右沿平滑曲線前進(jìn)。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內(nèi)的電子測(cè)向儀進(jìn)行測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果傳導(dǎo)到地面的接收儀，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和計(jì)算后，以數(shù)字的形式顯示在顯示屏上，該電子裝置主要用來監(jiān)測(cè)鉆桿與地球磁場(chǎng)的關(guān)系和傾角（鉆頭在地下的三維坐標(biāo)），將測(cè)量到的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以便確定鉆頭的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置的偏差，并將偏差值控制在允許的范圍之內(nèi)，如此循環(huán)直到鉆頭按照預(yù)定的導(dǎo)向孔曲線在預(yù)定位置出土。
但凡，切割帶需要頻繁更換，這影響了切割功率。切口也很粗糙。切割速度相對(duì)較快。熔化極水射流切割法和水下等離子弧切割法切割功率高，切割質(zhì)量特別好。水下焊接不必修整或輕微修整就可以實(shí)施。堅(jiān)持一流管理，制作一流產(chǎn)品，提供一流服務(wù)，創(chuàng)建一流企業(yè)。企業(yè)繁榮，質(zhì)量有確保。水下切割技術(shù)是一種特殊的水下作業(yè)技術(shù)，科技含量高，應(yīng)用普遍。這是救援和打撈工程師必須掌握的水下作業(yè)技能之一。水下切割作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)偏高，不確定在潛水中，除此以外在電擊、***、***、溺水等***中也是如此。從此，潛水員進(jìn)行水下切割作業(yè)前必須經(jīng)過一定時(shí)期的理論和實(shí)踐實(shí)戰(zhàn)操作。相對(duì)于初學(xué)者來說，除了掌握潛水技術(shù)和水下切割技術(shù)外，他們還必須掌握水下切割? 繩鋸切割方法具有著任何另外方法沒有辦法比擬的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。公司的主要服務(wù)包含水下切割混凝土、水下切割橋樁、橋墩、橋梁、承臺(tái)、水下鉆孔和建筑物拆除等。公司有20年的靜態(tài)拆除施工經(jīng)驗(yàn)，具體有液壓墻鋸、液壓繩鋸、液壓鉗、液壓水鉆等強(qiáng)大的靜態(tài)拆除施工設(shè)備。他承擔(dān)了超多建設(shè)項(xiàng)目，如全國(guó)大、中、小橋、地鐵、高速公路、商業(yè)中部、辦公樓和商業(yè)建筑的切割和拆除。正常切割是指初始切割形成后的切割過程。通常操作方法包含如下三種:支撐切割法、量綱圓弧切割法和加重切割法。現(xiàn)在，最廣泛應(yīng)用的水下切割方法是鋼管切割帶水下電弧-氧氣切割。該切割方法操作方便靈活，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉。用作于切割厚度不超過40毫米的鋼板，操作技術(shù)利于掌握。
京廣鐵路和宜君鐵路施工期間，完成了多根鋼管、PE管和硅芯管的定向鉆孔，玻璃鋼管和混凝土管的頂管施工。這里面管道穿越φ1219mm，頂管φ3000mm，公司是國(guó)際非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)員，國(guó)家非開挖專業(yè)技術(shù)委員會(huì)地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)員。非開挖頂管是指不開挖地面穿越公路、鐵路、河流和建筑物。在郊區(qū)或歷史遺跡保護(hù)區(qū)，管道建設(shè)的地下敷設(shè)涉及城鎮(zhèn)污水處理、冷卻水供應(yīng)、通信、電力、燃?xì)夤艿?、交通信?hào)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、農(nóng)業(yè)灌溉等。伴著大城市化建設(shè)的加快，地表空間越來越小，迫使公共基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)向地下發(fā)展。為了確保地面人民的日常生活不受干擾，非開挖地下頂管技術(shù)成為***的施工方案，不影響交通，不破壞環(huán)境，施工時(shí)間周期短，綜合成本低。 公司承擔(dān)各類別建筑結(jié)構(gòu)改造、梁柱切割拆除、高架橋改造、水下切割拆除、水下切割拆除鋼筋混凝土墻等工作。公司在北京、上海、江蘇、天津、河北、浙江、重慶、山西、遼寧、吉林、安徽、福建、河南、河北、湖南、湖北、陜西、四川、云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、廣東等郊區(qū)有業(yè)務(wù)，切割和拆除混凝土。不受施工現(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境保護(hù)、工期、原因等條件的約束。它打破了傳統(tǒng)風(fēng)鎬拆除后風(fēng)鎬切割或定向***的施工方式，具備不影響周邊地區(qū)正常交通、工期短、系數(shù)高等亮點(diǎn)。液壓繩鋸切割的使用能夠讓密集鋼筋混凝土和石材的技術(shù)拆除更容易、和有效。除此之外，它具備相對(duì)較高的施工精度和速度。它可以做到對(duì)較厚混凝土的各類切割，如地下室、煙囪、柱子等的切割和拆除。