综合管廊模具、顶管模具施工及矩形顶管与综合管廊结合应用解析（含案例）

1 综合管廊模具

综合管廊模具，简单说就是在地下挖个隧道，把两种以上的城市管线（像水管、电缆管这些）都集中放在这个人工挖的地下空间里，形成一种现代化的城市设施。这样做的好处是方便统一管理和设计。

从好的方面说：

首先，咱们国家之前算综合管廊模具的成本，只跟管道直接埋在地下的造价比，其实这不科学。得从建设、维修到管理全方面比，才能看出它的好。现在管道直埋只算前期花的钱，没考虑施工时堵车、以后重新挖了埋的成本。而综合管廊模具的省钱优势，正好体现在不用反复开挖上，比如对交通影响就小很多。

其次，现在城市地下的管线越来越多，乱得像蜘蛛网，还在不断增加。这些管线乱挖乱建，把有限的地下空间搞得一团糟。建综合管廊模具就能打破这个恶性循环，能大大减少施工导致的堵车、地面乱七八糟的问题。

最后，地下的结构天生能抗震、防风、防洪，能减少自然灾害对管线的破坏，打仗时还能起到一定保护作用，让城市抵抗灾害的能力更强。

从难的方面说：

首先，综合管廊模具在地下，施工时会遇到很多技术难题，不好干。

其次，建这个东西要花很多钱，而且想收回成本的时间短，还得协调好各个相关单位。

最后，把不同管线放一个地下空间里，容易有安全隐患，而且现在关于综合管廊模具的法律还不够完善。

2 顶管模具施工

顶管模具施工的方法有很多，但差不多都是一个思路。下面就拿机械顶管模具来说说它的施工原理：一般是先挖个坑，在坑里装支座和千斤顶，靠着千斤顶的力量和掘进机往前推，沿着要铺管线的路线一直推进到另一头的接收坑。简单讲，就是一边挖地下的土，一边把管道接长往前推的方法。

3 矩形顶管模具与地下综合管廊模具的结合

先说说矩形顶管模具施工的历史。世界上最早用顶管模具法建的隧道，是 1826 年在英国伦敦开始修的、穿过泰晤士河底的矩形公路隧道。后来因为圆形的隧道衬砌受力均匀、内力小，施工也方便，所以之后一百多年里，几乎所有隧道都是圆形的。

到了 1960 年代，日本和欧洲一些国家开始研究矩形顶管模具技术，其中日本发展得比较快。咱们国家第一次把矩形顶管模具技术用在综合管廊模具项目上，是 2016 年 10 月 19 日的内蒙古包头新都市区项目 —— 经三路的地下综合管廊，要穿过建设路，用的就是矩形顶管模具。这几年，全国很多综合管廊项目都在用矩形顶管模具技术。

为啥选矩形顶管模具施工呢？

首先，一般圆形顶管隧道只能提前做好管节，而矩形顶管隧道的管节，既可以提前预制，也能在现场浇筑，选择更多。

其次，跟圆形顶管比，矩形顶管更适合浅土层施工，能不用把构筑物建得那么深。

更重要的是，矩形顶管的断面空间能充分利用，有研究说大概能节省 20% 的空间。

具体案例分析

案例 1：内蒙古包头新都市区项目

这个项目是经三路地下综合管廊要穿过建设路，用的是矩形顶管模具。它的施工难点有两个：

施工地点在城市主干道上，车特别多。要是用传统的 “明挖法”（就是直接把地面挖开施工），肯定会堵车。

这段路地下的管路、光缆特别乱，施工起来很麻烦。

另外，要是用 “盾构法” 施工，成本又太高。这两年，“土压平衡矩形顶管法” 一般都用在软土地区的城市地下工程里，比如已经建好的 “下人行连接通道工程”“上海轨道交通 6 号线站过街出入口” 等。

但这个包头项目的特殊之处在于，施工的土层是砂砾土。砂砾土有个特点：黏合力小、不容易形成稳定的土拱、自己能稳住的时间短，掘进机的刀盘上方容易小范围塌方，而且土的流动性差、挖出来的土不好运，土压仓里的压力也容易波动，很难保证土压仓和施工面的土压平衡。所以在砂砾土层里用矩形土压平衡顶管施工，比在软土里难多了。

更麻烦的是，施工区域还有地下市政管线。要是顶进时的施工参数设得不对，很容易让周围的土层变动太大，导致旁边的管线变形超标，甚至断裂，引发工程事故。不过这个项目很创新，还是把土压平衡矩形顶管法用在了砂砾土层里，而且成功了。

案例 2：江苏苏州项目

苏州是全国首批 10 个地下综合管廊试点城市之一，2017 年 11 月 6 日就完成了综合管廊顶管施工的贯通。这个项目在苏州市城北东路和沪霍线高速入口的交叉处，管廊的顶管要穿过元和塘河道，还要穿过地下的给水管、雨水管、电信管线等。

这个工程在国内管廊领域算很有分量的 —— 它的断面是最大的，顶进的距离也是最长的之一。值得说的是，这个项目在技术上有创新：用了 “压浓泥” 和 “注触变泥浆” 结合的方法，来减少施工时的摩擦阻力。

两个案例的共同点

施工地点都在车多、人多的地方。

现场条件都复杂，地下管线又多又乱，要是用传统明挖法，得挖很多土，根本不现实。

要是用盾构法，成本高、工序还复杂。

所以对比下来，选矩形顶管模具施工是更聪明的选择。