中继环在顶管施工中的作用及布置原则

超长距离顶管施工能够完成，依赖于各个系统的高标准运行，而在顶进系统中最重要的组成部分就是中继环接力顶进。中继环的主要作用是增加顶管施工的总顶力，从而使得更长距离的顶管能够得以实现，除此以外还有其他多项功能，主要功能作用有以下几个方面。

一、中继环的作用：

1、增加总顶力

顶进过程中，后座油缸不可能无限制地增加顶力，在侧壁摩阻力一定情况下，长度达到一定距离后后座将无法提供足够的顶力来继续顶进，此时启用中继环可将顶进过程中越来越长的顶管分割为几个部分来单独顶进，解决了顶进问题，增加了总顶力。

2、顶力分布更为平均

使用中继环后，每个中继环仅需顶进整条顶管其中一段距离的管节，即只需克服一小段距离管节的侧壁摩阻力即可完成顶进。尤其是比较靠近沉井的管节受力将大大降低，这对于超长距离顶管来说很重要。因为越靠近沉井，这里土体被扰动的时间越长，在大顶力顶进过程中，若洞口附近土质条件较差，就更容易产生问题。

3、有利于超长距离曲线顶管顶进

城区顶管往往会遇到平面上的曲线顶管，穿越江河通向水域的管道则常为垂直方向的曲线顶管。无论在水平方向，还是在垂直方向，一般均称为曲线顶管。顶力沿直线传递的这种属性，使得曲线顶管在超长距离条件下会给顶管工程增加了许多难度。中继环在曲线段内不仅可以降低局部位置的顶力，也可以略微调整顶力的方向，这对超长距离曲线顶管来说有着积极的意义。

中继间止水橡胶可通过径向调节螺栓自由调节，在圆角方向可以根据需要局部或整体调节，具有良好的止水性，并且可更换密封橡胶圈。每道中继环安装一只行程距离传感器及油压压力传感器并安装限位开关。传感器模拟信号进入PLC控制环节。

二、中继环形式

中继环分前特管及后特管，在启用前将高强度螺栓呈90°布置，并连接起来，见中继环组装示意图和高强度螺栓布置示意图：

中继环组装示意图

高强度螺栓布置示意图

中继间千斤顶采用整体滑动式固定骨架，支架经精加工，整体精度高，避免了千斤顶安装不平行及吊装时出现整体偏移的现象。若管道发生扭转，中继骨架能自动调整，避免千斤顶随管节扭转，造成更大的扭转。

4、顶管第三环以后中继环布置

L=PXt/F

土压式顶管掘进机周边传动形式

当顶管曲线段分布较多，顶管顶进过程中不可避免将对管外土体带来较大的扰动，对穿越房屋等建筑物有不利影响。而与沉降相关的除了顶进轴线控制及出土控制以外，中继环的布置也有着重要的作用。

在顶管全阶段该曲线段将长期处于高顶进力传递状态，受径向分力的长期作用将会对曲线外部土体产生更大的影响，必须通过减小顶进力以及改善该段力传递的性质来解决该问题，因此，可通过减小中继环间距(增加顶进级数，减小顶力)，来增加该曲线段的顶管安全，与此同时又能改善管节间的力传递状态。中继环通过PLC自动控制系统联动控制，每个调整环作为临近中继环的接力顶进保障。

三、中继环布置原则：

1、顶管长时间处于停滞状态具备重启动能力。

2、顶管穿越房屋段必须增设调整中继环。

3、顶管中继环必须有一定的安全储备，即在前一环无法工作情况下的调整环起到补位要求。

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