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    顶管施工工法工艺选择及施工技术——掘进机械

    信息来源:www.gsdlsg.com | 发布时间:2020年11月03日

    掘进机械
    1、具有浮动切削刀盘的泥水平衡顶管掘进机
    当刀盘前土压力过小时就前伸,当刀盘前土压力过大时就往后退,前伸时应加快推进速度,后退时应减慢推进速度,这样就可以使刀盘前的土压力控制在设定范围内,用机械来平衡土压力。
    2、具有破碎功能的泥水平衡顶管进机
    适用口径从600到2400,口径越小能破碎的砾石的粒径也越小,通长600的能破碎粒径为100mm的砾石,2400的能破碎500mm的砾石,有的机头破碎粒径可达顶管口径的40%~50%。
    3、气压式泥水平衡顶管掘进机
    适用于大直径顶管工程,通过调节供给的压缩空气的压力大小,实施调节泥水舱内压力的高低,可达到0.1KPa。
    特点:平衡比较彻底,施工后地面沉降极小。
    4、浓泥水平衡顶管掘进机
    比普通泥水式掘进机适用的泥水相对密度要高很多,接近泥浆,为使浓泥水的流动性更好,需在浓泥水中加入许多添加剂(仍归属在泥水式顶管范畴,浓泥水的相对密度接近泥浆,其流动性比泥浆要好得多)。
    特别适用于卵石层地质(渗透性特别大的卵石层),不需对卵石进行破碎,可排出卵石的粒径可达管径的1/3。
    与其他泥水式顶管比较,采用浓泥水式顶管的推力要低很多,尤其在沙砾土中表现更加明显,非常适用于长距离顶管和曲线顶管。
    土压平衡式
    工艺原理:根据土压平衡的基本原理,利用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体,抵抗开挖面的水,土压力以达到稳定的目的。以顶管机的顶速即切削量为常量,螺旋输送机转速即排土量为变量进行控制土压舱内的水,土压力与切削面的水土压力保持平衡。
    分类:泥土式,泥浆式,混合式。
    泥浆式:指排出含水量相当大的弃土(可能是地下水丰富,也可能是人为的加入添加剂造成的)。
    优点:适用的土质范围广,从软黏土到砂砾土都能适用,是一种全土质的顶管掘进机,能保持挖掘面稳定,地面变形极小,施工时的覆土可很浅,是其他形式的顶管机无法做到的(覆土太浅时,手掘式顶管地面易塌陷,泥水式和气压式顶管则易冒顶和跑气)。弃土运输处理方便,作业环境好。
    缺点:在砂砾层和粘粒含量少的砂层中施工时,必须采用添加剂改良土体。
    掘进机:多刀盘土压平衡顶管掘进机、DK式土压平衡顶管掘进机、中心螺旋式顶管掘进机、切削密封土压式掘进机。
    气压平衡式:与泥水平衡式的最大区别在于,气压平衡式顶管机通过一个隔板将破碎室分隔为两个区域,后面是压力室,以压力墙为界,在其上部可以形成一个压气区,平衡压力就是通过这一压气区作用于气水不平衡的工作面上。
    全气压式:挖掘面上和管道内所有工作人员都在气压条件下工作,整个顶管管道内都充满一定压力的压缩空气。
    全气压顶管的工具管大多为手掘式,挖土的多用人工,工具管构造较简单。施工效率很低,仅为普通手掘式顶管的30%~50%,有钢制的气压舱也有混凝土管制的气压舱。
    局部气压式:压缩空气仅仅作用在挖掘面上,相对于全气压施工而言,操作人员在常压下工作。