在非开挖施工技术中,泥水平衡顶管机作为一位卓越的先锋,以其独特的平衡技术和高效的工作方式,成为了现代城市建设的得力助手。接下来,让我们深入了解这一设备的定义、工作原理、构成和技术特点。
一、定义与工作原理概述
泥水平衡顶管机是一种借助泥水压力来平衡地下水和土压力的非开挖施工设备。其核心原理在于利用泥水在挖掘面形成一层不透水的薄膜,以此平衡外部压力,确保挖掘面的稳定,避免塌方和沉降。在工作过程中,机头的刀盘首先切削土层,然后泥水循环系统会将弃土以泥浆的形式排出。主千斤顶则负责推动管道连续顶进。
二、结构组成及
泥水平衡顶管机的结构可以划分为几个关键系统:切削搅拌系统负责切削和搅拌土层;泥水循环系统则管理泥浆的进出和弃土的分离;纠偏系统通过液压装置调整机头方向,确保顶进轴线的精度;而监控系统则通过PLC控制箱实时监控各项参数,实现远程地面操作。
三、技术特点凸显优势
泥水平衡顶管机的技术特点使其具有强大的竞争力。其稳定性强,泥水压力可精确控制,有效减少地面沉降。施工效率高,推进速度适中,自动化程度高,尤其适用于长距离顶进。该设备适应性强,可在富水软弱地层如砂土、黏土、淤泥中工作,管径范围广。其环保性优,泥浆经过处理后排放,减少土方污染。
四、适用范围广泛
泥水平衡顶管机主要适用于地质条件复杂、地下水丰富、土质松软的地区,尤其是需要穿越公路、铁路、建筑物等敏感区域的工程。工程类型主要包括市政管道(给排水、燃气、电力等)。其管径和顶进距离可根据具体工程需求进行选择。
五、施工流程详解
施工流程包括前期准备、顶进操作和泥水管理。前期准备阶段主要涉及到工作井/接收井的建造、洞口加固等工作。顶进操作阶段则启动刀盘和泥水循环系统,保持合适的泥水比重,推进管道并监控轴线偏移。泥水管理阶段则实时监测泥水仓压力,调整进/排泥量以维持压力平衡,并对弃土进行处理。
六、设备参数一览
以下是典型的设备参数:泥水仓压力范围为110125KPa,推进速度约10mm/min,适用管径φ800φ0mm,常规顶进距离≤300m,泥水比重1.151.25。
七、设备选型参考指南
在选择泥水平衡顶管机时,可以根据工程需求和预算进行选型。经济型设备适合一般工程,而工程级设备则适合长距离复杂工况。价格方面,小型机(φ800φ1500mm)价格约0.858.5万元,大口径机(φ3000mm以上)价格则可能达到数十万元。
泥水平衡顶管机是一种高效、安全、环保的非开挖施工设备,适用于各种复杂地质条件和工程类型。它的出现为现代城市建设带来了极大的便利,是市政管道施工的重要工具。