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1、顶管机作用的好处：非开挖施工技术，彻底解决了管道施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞 等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。因为地下管线复杂的城市，非 开挖技术的使用是相当重要的。顶管机的现状在沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆 等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地 面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染 和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。顶管机工作原理顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井 内穿过土层一直推到接收井内吊起。利用到气压平衡、泥水
2、平衡和土压平衡理论。目前的顶管施工形式主要为土压式、泥水加压式，以后的发展将在进一步吸收国外技术的基础上，应用管套式、气泡式等等各种形式的顶管施工技术。顶管机使用注意事项顶管机主要具有应用范围广，使用寿命长等特点，据有关专家介绍，顶管机在建 筑施工上的应用时巨大的，作用也是不可忽视的。顶管机用于铺设电力、通信、煤气和自来水管线，铺管直径、长度和材料范围较 宽，主要有 PE 管铺设和钢管铺设。顶管机主要结构由四大部分组成，液压泵站 分别配有柴油机泵站和电动机泵站，主动力采用电启动装置，解决了野外施工用 电难的现象。顶管机使用注意事项：1. 在应用顶管机时，施工人员要随时观察机器运转情况和顶管中是
3、否遇到障碍， 如有意外要即时酌情处理；2. 在顶管机施工过程中，液压泵站一定要用高质液压油，并要保持绝对清洁；3. 油缸、活塞杆严禁磕碰（无论在工作中或摆放搬运中）；4. 钻杆接头时一定要将螺纹旋牢，绝不能有丝毫松动；5. 施工完毕后要将顶管机各部擦试干净，导向杆及钻杆螺旋部分要上好油，以 备再用。顶管机是通过行星减速器带动小齿轮，然后再带动设在中心的大齿轮。大齿轮与 主轴及轧辊联接成一体。主轴的左端安装有刀盘。这样，只要刀盘驱动电机转动， 刀盘也就转动，同时轧辊也转动，来完成工作任务的。通过以上只是的介绍，大家对顶管机应该有所了解，再次小编还要提醒广大用户， 在应用顶管机的时候，一定要选择专
4、业的人士来进行。一、液压顶管机用途：本厂生产的液压顶管机，水泥管顶管机具有输出力大、重量轻、远距离操作等特点，顶管机广泛使用在电力维护，穿越公路，非开挖工程，配以本厂的超高压油泵站，可实现顶、推、拉、挤压等多种形式的作业。二、液压顶管机使用方法注意事项：1、使用前必须检查各部是否正常。确认各胶管连接可靠.2、使用时应严格遵守主要参数中的规定，切忌超载，或者到达行程后,还是继续打压,否则当起重高度或起重吨位超过规定时，油缸顶部会发生严重漏油。3、如顶管机泵体的油量不足时，需先向泵中加入工作油（32#液压油）才能工作。4、电动泵请参照电动泵使用说明书。5、重物重心要选择适中，合理选择电动千斤顶的着
5、力点，底面要垫平，同时要考虑到地面软硬条件，是否要衬垫坚韧的木材，放置是否平稳，以免负重下陷或倾斜。6、电动千斤顶将重物顶入后，应及时用支撑物将重物支撑牢固，禁止将电动千斤顶作为支撑物使用。水平衡顶管机在施工中出现的问题和解决方法1、前言随着我国非开挖技术的广泛应用，机械顶管施工技术亦日趋成熟，特别是泥 水平衡式顶管和土压平衡式顶管工艺已成为较为常用的顶管施工方法。然而，顶 管施工本身就是一项受地下不确定因素和外界困扰较多的高风险作业，成功率并 非十分圆满。从以往的顶管施工情况来看，各种如纠编失控、管道轴线或标高严 重偏位、管壁摩阻力过大、顶管无法向前推进、机械故障导致掘进机中途停顿、 机头遇
6、不明障碍物难以穿越等等现象，比比皆是。在这里，我们故且把由于技术 人员操作不当而引起的管道上翘、下沉、左右大幅偏位等现象称作为“顶管人为 事故”（这里不再讨论）。而把由于受地质变化、障碍物、管材破损等造成的顶 管失败现象，称作为“顶管施工故障”。对于长期从事顶管施工的工程技术人员来 说，“施工故障”其实很难避免。这就象我们日常生活中生病一样，得了病，如何 对针下药才是关键。顶管施工也如此。出现故障，如何既快又省地解决问题，才 是我们所必须关注的重要议题。2、故障类型及对策 我们通常把顶管掘进机头不能最终到达接收井的现象，均称作为：顶管失 败或顶管故障。其实，在实际施工过程中，顶管掘进机头顶进途
7、中停止不前原因 较多，归纳起来有以下几种情况：1）由于设计或施工前对地质情况估计不足，造成顶进过程中摩阻力过大；2）由于施工中注浆减阻不理想，或因某原因中间停顿时间过长，造成管壁阻力 过大；3）由于管道自身强度缺陷，顶进过程中造成管身碎裂；4）由于工作井井身或后壁强度不足，造成工作井后座严重开裂或变位；5）由于掘进机头自身机械传动出现问题；6）由于管位处出现难以逾越的障阻物等。处理以上几种类型的故障，其对策往往与该管道所处理地质情况、地表状 况、施工条件及故障起因有很大关联。在确定一个理想的处理方案时，需仔细加 以分析比较，才能对症下药，从而水到渠成。这里提供几种处理对策供大家参考：1）开天窗
8、法：在掘进机头上方地面通过开挖而解决问题的方法；2）逆套管法：在接收井反向顶进内径大于机头外径的钢管或其它管道，然后把 机头从接收井拉出；3）顺套管法：在工作井顶进内径大于管道外径的钢管，从而确保土体不坍塌或 设法减小管壁摩阻力的方法；4）内套管法：在原来的管道内顶入一支直径稍小的钢管，并与机头连接，从而 达到重启机头的目的；5）引导洞法：在接收井中，逆向顶入同口径管道，使两机头对接，然后此顶彼 拉，达到预期目标的一种解决方法。3、工程实例1）开天窗法：此法常用于故障机头上方地面符合施工条件，且该处地质状况亦 利于开挖或进行开窗作业，它可分为大开挖法、钢板支护开挖法、沉井开窗法和 钢护筒开挖法
9、等。实例一：1000砼F管顶管工程，日本TCC-1000泥水平衡偏心破碎型掘 进机头。症状：顶段长142 米，机头位于离工作井101 米处时，发现操作台扭矩表 异状波动，同时机内发出金属间摩擦的刺耳声音，观察排泥口，发现大量漂浮油 渍。疹断：偏心齿轮动密封件磨损，齿轮油外溢，部分泥浆水压入齿轮油箱，造 成主轴承损坏。对策：该段处于路缘绿化带上，为黄褐色粘土层，适合于开挖施工处理，且 故障发生时，顶力仅为102 吨，减摩注浆情况良好，建议大开挖取故障机头， 然后换新机头与机头管重新衔接，再启动油站开顶，控制时间12 小时。施工注意事项：处理动作要迅捷，新机头必须满足调运条件，开挖面不宜过 大，起
10、吊故障机头时尽量不要破坏机下土层，在确保现机头标高与原机头一致情 况下，方可回填土方。处理过程中，为保证触变泥浆压力，需定期进行补浆。实例二：800砼F管污水顶管工程，PSD800型泥水平衡式顶管机头 症状：管线穿越铁路原下行立交匝道边，刀盘扭矩超限波动，前有异状物迹 象，退回主顶液压油缸，异动消失。诊断：刀盘处遇较大障碍物，疑为砼基础。 对策：由于该处正在新建跨铁路立交，机头位置地面均为回填土方，建议采用钢 板桩支护开挖，用镐头挖机破碎砼块后作清障处理。 施工注意事项：钢桩围护时应注意避开机头位置。砼块破碎时切忽损坏掘进机刀 盘。处理期间，需保证触变泥浆压力。实例三：800砼F管污水顶管工程
11、，日本TCC-800型泥水平衡式顶管机 症状本管道地面埋深 8.5m 穿越河道，管道顶至离河口 1 米左右发现刀盘扭矩 超载，顶力突然增大，机头有迅速左偏趋势，机内无杂声出现；继续顶进20m, 症状减轻， 20 分钟后被电讯部门告知，苏宁长途通讯光缆被切断。诊断：刀盘被光缆纤维物缠住，由于原定向钻施工之实际标高与竣工图标高严重 不符，（相差3m），造成设计原始资料失真。对策：因配合通讯光缆抢修，以及事故调查分析，停顿时间在一周以上。故需作 开窗处理，考虑到机头已近河边，开挖难以施工，决定采用沉井法加以处理，在 机头管 NO1 处作为沉井外壁位置，完成沉井作业后，回拔机头。调整管位标高， 以该井
12、为工作井重新开启顶管施工，施工时间 1 个月左右。施工注意事项：准确测量管位，注意沉井施工时刃脚与 NO1 管的交割，回拔前 要在机头周围进行压密注浆处理。实例四：1000顶管工程，PSD-1000 型泥水平衡式顶管机头。症状：管线穿越宕渣回填层，行进 30m 至公路边缘挡墙位置时，发现刀盘扭矩 超限警报，机内有沉闷异状响声。诊断：疑遇较大回填块石。 对策：虽然该管道埋置不深，但由于机头位于公路与排水渠交接边缘，开挖施工 势必导致公路填筑宕渣坍塌，影响行车安全。采用钢护筒护壁，人工采挖法加以 处理，结果在吊出直径约 80cm 块石后，回填部分土方，穿越成功。处理时间 为 20 小时。施工注意事
13、项：准确测定机头位置，上层用挖机开挖，然后埋设护筒。处理块石 后，即进行粘土回填，及时拔除钢护筒。“开天窗法”通常是顶管施工技术人员首先所考虑到的一种简单、节省而又行之有 效的补救方法。然而，往往由于地理条件，土质情况的限制，采用其它的处理对 策有时会变得更有利。2 ）逆套管法：在故障机头离接收井较近，且地面无法开挖的情况下，采用比机 头外径大 20cm 左右的钢管（或其它管道），从接收井洞口利用人工反向顶进， 套住机头后，把机头从接收井拉出，再接顺管道的一种方法。实例五：1000过河污水顶管，PSD-1000 型泥水平衡式机头。症状：该顶段长124m，地面覆土深度8m左右，河面宽85m，接收
14、井离河岸9m 。在顶至离接收井洞口 7m 时，机头刀盘突然扭矩超限，随之顶力增大，主 油缸退压后，扭矩表恢复正常。诊断：机头前方遇较大障碍物，经揭开地表土层，发现一颗直径 80cm 的钻孔 灌注桩，疑为河坎施工时旁边高层建筑的围护桩。对策：由于该管位处在粉质粘土层，地下水位较高，且北临12 层高楼，东靠桥 台，南边为主河道河岸，经探测钻孔桩深度达 20m 以上，“开天窗”施工难度极 大。现场无法再布置沉井位置，采用钢护筒法凿除灌注桩需历时半月以上，在已 完成 117m 顶管的情况下，长时间的停顿再次启顶成功希望更小，因此建议采 用“逆套管”法进行处理，步骤如下： 由于管位地层地质状况较差，为保
15、证逆向人工顶管时的施工安全，必须进行压 密注浆处理，以改善该地块的土质状况。 根据原有轴线及标高，在接收井处安装导轨及浇注砼后靠墙，安装止水圈。 采用内径为 1400 的钢管反向顶进，到达钻孔桩位置时停止作业。 采用砼取孔机切除影响管道部分的砼和钢筋。 钢管套入机头至 NO1 管 1m 位置。 从接收井处拉出机头，反向套入1000砼F管。 该故障处理时间为 20 天。施工注意事项：故障机头具体位置，轴线走向，标高等数据的测定十分重要，是 处理问题的成功关键。同时，正确判断该地层是否适用于人工挖土顶管，否则需 进行土壤改良处理。3）顺套管法：此方法在二种情况下进行采用。掘进机头在刚开顶不久，离工
16、 作井不远处出现故障，且地面为道路或不允许开挖沉降的情况。顶管进行到一 定长度，发现由于管壁摩阻过大，管身受载能力不足。经计算减少部分管节的摩 阻可以使机头顺利到达接收井的情况下。第二种情况，由于补救投入较大，同时， 成功概率亦不很高，故较少采用。实例六：1350 砼 F 管污水顶管，采用 PSD-1350 型泥水平衡式顶管机头。 症状：开顶后至第一节机头管 NO1 刚顶进，机头出现扭矩波动异状，机内发出 金属碰击声，再顶进20cm，机头卡死。诊断：刀盘或泥水舱内有金属异物卡住，或主轴轴承损坏。 对策：鉴于工作井临近公路主干道，机头位于通车路基下，开挖或拉机头会造成 公路坍塌，影响正常交通。因此建议使用直径稍大于机头外径的钢套筒，顶至机 头
