浅谈泥水平衡式机械顶管机的比较-推荐下载

三类设备刀盘刀具质量差别不大，但刀具分布密度不同。海瑞克AVN 刀盘刀具分布

密度为D600=39.5个／m2、D800=17.2个／m2、D1200=14.3个／m2；扬州DPN 刀

盘刀具分布频率为D1200=12个／m2、D1350=9.9个／m2；伊势机TCC 刀盘上刀具分

布密度为D1650=9.6个／m2、D1800=9.1个／m2、D2000=8个／m2。不难看出，刀

盘直径越大，刀具分布密度越低。直径相同，三者相比，扬州DPN 刀具分布密度最小，

所以该类机对小型障碍物的定位破碎能力较差，小型障碍物卡死刀盘的几率较高。

三、泥水运输系统

1、泥水舱结构

海瑞克AVN 泥水舱内共有5条进水管，而伊势机TCC 和扬州DPN 各有1条（见图1）。

即每段开始顶进时，泥水循环总是先无法带出泥土，然后无法正常出水，直至地面被

进水击穿。等闷顶10m 多后，就可以形成正常泥水循环。这是因为闷顶一段后，一方面泥

水舱完全被泥土充填，泥土隔断“短路”，使得进水可以参与泥水舱的搅拌；另一方面长期

的进水使得机头周围的原状土流态化，易于被运输。这样形成的泥水循环是不稳定的，容

易发生再次堵塞。一方面是因为天然屏障的不稳定和形成环流效果不好，容易再次“短路”；

、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行

高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

一方面由于泥水舱完全被泥土充填，在排泥口“偶尔”堵塞的时候，无法容纳暂时未排走

的泥土，使泥水循环无喘息机会。

针对这个问题，可以仿造伊势机TCC 泥水舱进行改造 (见图2)。其基本原理是隔断进水口

和排泥口的“短路”，使得进水在泥水舱形成环流。

2、进排泥泵

海瑞克AVN 的进排泥泵都可以无级调速，从而方便、快速、准确地实现泥水循环的动态

平衡，以适应土质、顶进速度和刀盘转速的变化。伊势机TCC 和扬州DPN 出厂配置的进

排泥泵一般是无法无级调速。数段工程实践证明，进排泥泵的无级调速可减少因泥水堵塞、

过量进排泥带来的问题（地面凸起凹陷、地面冒水、机头下沉等），有助于顶进施工快速顺

利、高质量的完成。给进排泵各自配备一个同等功率的变频器，通过变频器控制进排泥泵，

即可实现进排泵的无级调速。

工程实践还证明，进排泥泵可以使用国产泵。虽然进口泵质量较好，但国产泵完全可以满

足生产需要，且性价比高。选用进排泵时要考虑耐磨性、配备的泥水管线口径（常见4英

寸或6英寸）、需要的泥水流量和土质等主要因素，同时要协调搭配好进水泵和排泥泵的功

率等参数。一般进排泥泵的额定流量要≥90L ／min ，进水泵的功率不宜大于22KW ，排泥

泵的功率最好大于22KW ，排泥泵的通过颗粒大些比较好（最好大于7cm ）。在没有经验的

情况下，安装变频器是一个很好的选择，变频器可根据实际情况无级调速进排泵，使得他

们达到较好的匹配。

四、纠偏系统

1、海瑞克AVN 系列

海瑞克AVN 的纠偏采用电脑控制，具有人机互动和智能自动纠偏两种方式。该机的

纠偏动作(纠偏油缸的伸出方位和伸出量)、纠偏反馈（倾斜角、水平角、滚动角、标准激

光位置和机头姿态的点状图形显示）都可以在电脑里真实反映（见图3），操作人员可随时

根据纠偏反馈情况进行纠偏，且纠偏动作的效果能及时通过纠偏反馈系统反映出来，作为

再次纠偏的依据。如此反复进行，可达到完美的纠偏效果。所有控制和反馈当量都是毫米

级，非常精确。控制的好，完全可以达到1cm 内的管道偏差。海瑞克AVN 自动纠偏使用

的是模糊控制（FUZZY CONCTROL ）。模糊控制以丰富的施工经验参数为验算基础，根据

验算出的特征和灰色当量（无法用数字准确表达的）来估算施工预控参数。经验表明，自

动纠偏效果一般，特别是在偏差较大时，纠偏过快。对熟练的操作手来说，建议不要使用

自动纠偏。

2、伊势机TCC 系列

如果把海瑞克AVN 的纠偏系统比作是数码照相机，那么伊势机TCC 的纠偏系统就是一个

进口的傻瓜光学照相机。光学照相机是指其完全依靠模拟信号控制，模拟信号包括标靶系

统的摄像视频信号、倾斜仪反馈信号和开关控制信号等。进口“傻瓜机”是比喻它的RSG

反射诱导纠偏系统（见图3）简单方便、精确。该纠偏系统由激光位置标靶、激光反射镜

和激光反射位置标靶（即纠偏标靶）组成。根据三角形相似原理，标准激光经反射镜反射

在纠偏标靶上的点就是机头最前端的点，该点的移动准确表示了机头最前端的动态。参考

标准激光点（反映机头尾部的姿态，与管道的位置基本一致）的微动方向，控制纠偏标靶

上反射点的移动方向，就能最快地预先控制机头的姿态，达到完美的纠偏效果。RSG 反射

诱导纠偏系统不需要知道纠偏油缸伸出量，简单依靠2个主要激光点和1个辅助激光点的移

动进行纠偏，管道偏差也可以控制在1cm 以内。

3、扬州DPN

如果伊势机TCC 的纠偏系统是进口傻瓜式的光学照相机，扬州DPN 的纠偏系统则是较复

杂的国产专业光学照相机。一方面它的倾斜仪、纠偏油缸伸出量等模拟量已经转化为数字，

但有时不准确；另一方面它没有配备与RSG 反射诱导同等功能的纠偏反馈系统。纠偏只能

依靠倾斜仪和纠偏油缸的伸出量来间接判断，无从准确判断和控制机头最前端的姿态。故

扬州DPN 的纠偏有一定的滞后性（特别是水平方向）、模糊性和不准确性，管道偏差有时

比较大。

目前扬州DPN 顶管机的第四代和第五代在这方面已经有所改良，有些施工单位也成功进

行了改造。

五、控制系统（主要指弱电控制）

泥水平衡式顶管机的控制系统相对都比较复杂。本文不分析其原理和细微构成，只从施工

中常出现的问题分析各系统的优缺点。从三类顶管机的施工表现来看，问题的焦点在于控

制信号传送的方式和传送介质（电缆）质量的不同，本文着重从这两方面分析。

1、传统控制方式

传统方式即电缆直接传送控制信号的方式，每一对或单个控制量占用一个专用通道，有多

少对和多少个单个信号，控制电缆就至少需要多少个芯。控制台的控制信号通过多芯电缆

的专用通道与机头的动作信号一一对应。伊势机TCC 、扬州机DPN 第一至第四代和大多

数顶管机都采用这种方式。伊势机TCC 的控制电缆共有41芯，分别承担着机头电源、刀

盘转动、纠偏系统的各级动作、内旁通和工作阀动作、倾斜仪和刀盘扭矩量回馈等信号传

送任务。扬州DPN 第一至第四代的控制电缆芯数有所差异，但基本都在50芯左右，差异

是因为增加或合并了某些功能。

伊势机TCC 的控制电缆和电缆接头都是日本生产的，质量较好，很少发生没有信号或信号

误差（电缆接头进水引起）等问题。而扬州DPN 第一至第四代使用的都是国产电缆和接

头，由于国内生产条件有限，这些电缆有时会断芯，电缆接头常产生断脚或接触不良。所

以经常发生纠偏等系统无法控制等异常，影响顶进施工的正常进行。

2、PLC （可编程序控制器）控制

这是一种微电脑控制方式，即在控制台和机头各安装一台PLC ，分别称为PLC1和

PLC2，都具有各自独立的CPU 、I/O 板、内存块和电源等。控制台将控制信号传送给

PLC1，PLC1传给PLC2，PLC2再传给机头各部位；反过来机头各部位将动作信号回馈给

PLC2，PLC2传给PLC1，PLC1再回馈给控制台的各仪表。虽然控制台和PLC1、 PLC2和

机头的通讯采用传统控制方式，但PLC1和PLC2之间则是按照通讯协议，由程序分批依次

接收、处理信号完成通讯。经过编程软件处理，这种批处理和PC 一样快速，使得控制台

和机头可以快速而准确的实现控制。PLC1和PLC2之间采用的是两芯、四芯或六芯的连接

电缆，不但细（和视频线粗细差不多），而且非常轻。这种电缆每根长度可达200米左右，

大大减少了接头数量，提高了通讯质量，使得控制准确且稳定。因其轻便，非常易于拖拉

和安装，给施工带来方便。

扬州DPN 第五代顶管机成功地应用了PLC 控制（ABB 牌），以两条6芯通讯电缆代替了50

芯电缆。不但提高了顶管机控制系统的稳定性，而且节约了成本。广州市市政工程维修处

于2004底成功应用西门子PLC 对扬州DPN 第一代顶管机进行了改造，只使用了1条2芯电

缆通讯，且系统运行非常稳定。这方便了长距离顶管施工（PLC 通信范围可达1km ，甚至

更远），是中国顶管行业在这方面的一个可喜进步。

3、工控电脑的自动化控制

在PLC 控制的基础上，将PLC1和控制台之间的信号采集、传递和处理交由工控电脑控制，

就实现了顶管机的集成化、自动化和可视化控制。在工控电脑的硬件基础上，通过软件编

程控制，可以实现信号的集中采集、滤波等处理，信号图形化和数字化直观表示，实现自

动或半自动控制顶管机。

海瑞克AVN 系列顶管机是一个工控电脑自动化控制的半成品。该类机使用了工业电脑和

PLC ，但PLC 使用了1个，只在控制台安装了PLC 。所以在控制台实现了信号的集成化、

自动化和可视化处理，但控制台PLC 和机头之间依然要依靠37芯的控制电缆进行一对一的

通信。虽然海瑞克AVN 的进口电缆和接头质量非常好，不影响控制系统的稳定性，但同

伊势机TCC 一样，存在成本大、施工不方便、难以进行长距离顶管的缺点。

六、液压系统

在机械顶管机中，液压系统主要包括机头的液压马达、机头纠偏液压站和后方主顶液压站。

1、海瑞克AVN

该类机机头内有液压马达，没有纠偏液压站，因此机头内基本没有电路系统，有良好的防

水性能。同时由于液压马达（驱动刀盘）远比电机运行稳定，具有过载保护等优点，所以

该类机机头的故障率很低，因此开挖机头的几率较低。

海瑞克AVN 后方主顶液压站相当精密而强劲，由于进口液压泵、液压马达对液压油质的

要求相当高，所以该站配备了完善的过滤系统，做到了各级层层过滤。该站不但给后方千

斤顶提供动力，还给机头刀盘和纠偏系统提供动力，集成化水平较高。这种设计是机头结

构防水性的需要。但由于机头刀盘和纠偏系统的动力直接来源于后方主顶液压站，所以机

头和控制室（位于地面）之间使用了4条油管，顶进施工装管时很不方便；对施工环境的

要求也较高，特别是纠偏等系统的油管较细，容易进污物而发生油路堵塞。

2、伊势机TCC 和扬州DPN

伊势机TCC 和扬州DPN 在液压系统的构造上基本一样，不同的只是液压元件的质量有所

差异。这两类机机头没有液压马达，采用电机驱动刀盘，同时在机头设有纠偏系统的液压

站，故机头的防水性都比较差。在施工中应该充分重视此问题，防止机头进水，否则处理

问题极为困难，甚至要开天窗挖机头。

七、结论

海瑞克AVN 刀盘扭距大，整体强度高，所以能适应的土质范围较广，甚至距离不长

（50m 左右）的中风化泥岩或砂岩都可以。该类机独特的泥水舱设计和优异的工控半自动

控制系统使得顶进施工控制准确，反应快速，掘进中与土体形成的动态平衡良好，施工质

量最容易控制。同时该机采用液压驱动，系统运行稳定，但不方便进行长距离顶管。

伊势机TCC 具有优异的偏心破碎功能和大扭矩，几乎是全土质的设备（N>15岩石除外），

特别在粘土中顶进非常快，明显优于其他两类机。独特的RSG 反射诱导纠偏系统非常简单

实用，可靠性和性价比高。

扬州机最大的优势就是价格低廉，但设备性能一般。不完善的纠偏系统和设计不合理的泥

水舱是该机最大的缺憾，应该进行改造。该类机最大的亮点就是采用了PLC 控制系统，既

方便施工，又方便进行长距离顶管。

总之，泥水平衡式顶管机最重要的部分是泥水平衡系统，其次是纠偏系统、破碎系统、控

制系统，再次是刀盘、液压等系统。在实际工程中，进行设备选型和优化配置时，应根据

各部分重要性的不同考虑问题，使设备具有最佳性价比。

泥水平衡顶管控制汇总教学文案

泥水平衡顶管质量控制近年来，在开封、郑州等地管道顶管的施工中，相继采用了泥水平衡法顶管施工，解决了传统顶管出现的弊病，下面就泥水平衡顶管施工简要说明，以帮助监理人员更好了解。一、简介泥水平衡顶管施工是机械化顶管施工的主要方法之一，属于机械化、长距离顶进施工技术，其特点为：刀盘将切削的土壤送入泥水仓，然后由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，通过刀盘充分搅拌后由排泥泵经排泥管道将泥水送至地面泥浆池，经沉淀或分离后泥水可重复利用，残渣外运；掘进过程通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力；采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快；无需土质改良或降水处理，施工后地表沉降小。通常泥水平衡顶管的主要设备有：掘进机、主顶设备、测量设备、井内旁通、控制系统等；辅助设备包括：泥水处理设备、注浆设备等。泥水平衡顶管施工适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石，也适应强风化岩等恶劣地质条件下的室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。泥水平衡顶管一般适用于管径D400~2400mm的管道施工，由于泥水平衡顶管顶距长、不需降水、能很好控制地面隆沉、施工安全等特点，并可适用于各类复杂地质条件，因此像穿越重要公路、铁路、建

筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法，可达到良好的效果。泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压力来平衡土压力和地下水压力的一种顶管施工方法。其基本原理是由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，再经井内旁通压力调整阀及调整排泥泵转速来调整进水压力大小，使其平衡地下水压及挖掘面土压力，尽量使掘进机刀盘在平衡压力下工作，从而可防止由于挖掘面的失稳，造成地面沉降和隆起。基本工艺流程

泥水平衡顶管施工工法.doc

泥水平衡顶管穿越施工工法冯大永倪宏源曾士伟历明马鹏程 1.前言随着管道建设的发展，管道在穿越高速公路、铁路、建筑物等特殊地段时，传统的人工掏土顶管施工，因易坍塌、效率低、受周边环境制约等缺点越来越不适合于现场施工，泥水平衡顶管施工属于机械化、长距离顶进施工技术，在我国近年来逐步得到推广和应用，泥水平衡顶管施工则切实解决了施工中受地形限制、顶管长度限制、施工安全、环境污染等传统顶管存在的各项问题。本工法对施工技术操作要求较高，主要体现在对顶管设备操作、排泥系统的操作、注浆系统的操作都比较严格。泥水平衡顶管的主要设备有：泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水处理设备、压浆系统等。 2.工法特点 2.1 该工法层次清楚，操作简便，运行可靠，便于掌握，可以对复杂的地下情况作出快速反应。

2.2顶管在地面操作，安全、直观、方便。 2.3适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。 2.2施工精度高，上、下、左、右可纠偏，最大纠偏角度达2.5°，并可作较长距离顶进。 2.3对管体周围的土体扰动较小，地面沉降小，道路交通及构筑物相对安全。 2.4操作坑内施工环境较好，采用泥水输送弃土，没有吊土、搬运土方，施工无安全风险。 2.5施工噪音小，对周围的环境影响小。 3.适用范围泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石，也适应强风化岩等恶劣地质条件下的石油管道、室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。由于泥水平衡顶管顶距长，只要控制好降水措施，就能很好控制地面隆沉、施工安全等特点，并可适用于各类复杂地质条件，因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法，可达到良好的效果。 4. 工艺原理泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力，采用机械掘进技术。工艺原理为：当接通机头刀盘电动机的电源开关时，刀盘就被驱动并以均匀速度对土体进行切削，刀盘可以根据土压自动前后移动，在顶进中起机械支撑开挖面的作用，维持挖掘面的土压。通过刀盘切削，将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入泥水仓，土将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入机头泥水仓内，由供水管向泥水仓内供水，泥土在泥水仓内与泥水混合成泥浆后，再由排泥管道排到泥浆池，泥浆经沉淀或分离后泥水可重复利用，残渣外运；掘进过程通过调节循环水压力用以平衡地下水压力。在切土、排泥时同步采用等压油缸持续顶进套管，同时通过机头内设置的4处纠偏油缸进行纠偏，在顶进过程中，加注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。

NPD泥水平衡顶管机

NPD 泥水平衡顶管机型号外径×总长mm 重量 T 切削刀盘纠偏油缸纠偏角度纠偏泵站 kw 进排浆管径 mm 驱动电机 kw×set 转矩 T×m 回转数 rpm 推力 T 数量 NPD600 760×3200 3.6 15×1 2.9 5 15 4 2.5o0.55 80 NPD800 980×3400 5 7.5×2 2.9 5 26 4 2.5o0.75 80 NPD1000 1220×3600 6.5 15×29 3.3 42 4 2.5o 1.5 100 NPD1200 1460×40008 15×29 3.3 42 4 2.5o 1.5 100 NPD1350 1640×40009.5 22×215 2.8 60 4 2.5o 2.2 100 NPD1500 1820×400012 22×215 2.8 80 4 2.5o 2.2 100 NPD1650 2000×420016 30×225.5 2.35 80 4 2.5o 2.2 100 NPD1800 2180×420024 30×230 2 60 8 2.5o 2.2 100 NPD2000 2420×420030 22×344 1.5 80 8 2.5o 2.2 150 NPD2200 2660×450035 30×350 1.8 80 8 2.5o 2.2 150 特点: 1、适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。 4、顶进速度快，最快顶进速度每分钟200mm。 2、破碎能力强，破碎粒径大，个数多。5、施工精度高，上、下、左、右纠偏，最大纠偏角度达3.5°。 3、具有独立注水、注浆系统。 6、采用地面集中控制系统，安全、直观、方便。 ★以上参数若有变更，不另行通知，可根据用户要求设计制造。

泥水平衡式机械顶管施工工法

泥水平衡式机械顶管施工工法编制单位: 中建五局土木工程有限公司批准单位: 中国建筑第五工程局有限公司工法编号: GF/3-05-009-2007 编制人:罗桂军刘平王彰庆陈益马鸿 1前言随着城市现代化建设进程，在环境整治、解决供水、供电等问题作设施配套建设时，开槽埋管会导致使市区繁华的街道、城市主干道、高等级公路上新的楼房被拆除，车辆被限速绕道通行，深度开挖引起了周围构筑物不同程度的沉降，修复后的路面几年后尚在不停下陷。为了避免以上情况发生，更好的节省投资，部分城市在管线穿越公路主干线采用了土压式顶管施工，因挤压式短距离顶管施工引起了路面隆起，人工挖掘式顶管施工引起了路面的沉陷。为了解决这些困难，重新研究出一种新型的施工工艺——泥水平衡式顶管施工。在日常所见的顶管方法一般有：1、人工挖掘式顶管法；2、多刀盘土压平衡式机械顶管法；3、泥水平衡式机械顶管法。第一种方法施工顶管距离短、工期长、安全隐患多（路面沉陷、涌水、涌砂、有毒气体等）；第二种方法施工顶管外界影响大（路面隆起、建筑物破坏等）、耗电量大、受土层限制；第三种泥水平衡式顶管法有效的克服了前两种方法的缺点，弥补了它们的不足。泥水平衡式机械顶管施工最大的优点是：（1）适用的地质范围比较广，在地下水压力很高、地质变化范围大等土质的条件下，它都适用。（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起地面的沉降比较小。（3）与其他类型的机种相比，泥水顶管的切削力矩小，最适宜于砂砾及硬土里顶管。（4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水输送弃土，没有搬运土方及吊土等较易发生危险的作业。可以在各种环境下作业。且挖掘面稳定，不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。（5）泥水输送弃土为连续作业，因此大大提高了推进速度，最适宜于长距离顶管。 2 特点 2.1泥水平衡式机械顶管施工的四大功能： 2.1.1 顶管机顶进、破碎处理一体化，无需任何辅助工艺； 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.

泥水平衡机械顶管操作规程

泥水平衡机械顶管操作规程一、施工原理泥水平衡机械顶管是一种专业的非开挖施工技术，它主要是将含有一定的量粘土的且具有一定相对密度的泥浆水充满掘进机的泥水舱，并对它施加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力。泥浆水在挖掘面上形成一层泥膜，加上一定的压力就可以平衡地下水压力和土压力，从而防止地下水的渗透，借助主顶油缸的推力将掘进机头推入洞口的止水圈，穿过土层往接收井的方向，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，最终掘进机和工具管被推到接收井内吊起，同时把紧随掘进机和工具管的管道埋设在两坑之间，设计管道铺设完成。二、适用范围本工法使用于人工挖掘困难，危险性大的圆砾层、涌水涌砂、易塌方、含有毒气体以及路面与建筑物容易遭到破坏的土层。该工法特别适用于穿越道路、桥梁以及建筑物的管道（雨污水管、自来水管、煤气管等）的施工。三、泥水平衡顶管机优点 1、适用地质范围比较广，在地下水压力很高、地质变化范围大等土质条件下，它都能适用。 2、可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起地面的沉降比较小。

3、与其他类型的机种相比，泥水顶管的切削力矩小，最适宜于砂砾及硬土里顶管。 4、工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水输送弃土，没有搬运土方及吊土等较易发生危险的作业。可以在各种环境下作业。且挖掘面稳定，不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。 5、泥水输送弃土为连续作业，因而大大提高了推进速度，最适宜于长距离顶管。四、施工特点 1、顶管机顶进、破碎处理一体化，无需任何辅助工艺。 2、机内旁通装置标准化，大大缩短安装时间和防止泥水管道的阻塞。 3、激光反射型方向诱导装置能使操作简单而精确。 4、适用土层范围广，顶管距离长。 5、对水质量要求低，泥水经过泥水分离后可循环使用。 6、水拌和泥土通过输送管道排入净化池，整个管道保持干燥，施工检查方便。 7、管头采用机械掘进，有效的防止塌方、涌水、涌砂及有害气体等。五、泥水平衡机械顶管施工工艺流程六、顶管机操作步骤

泥水平衡机械顶管操作规程正式样本

文件编号：TP-AR-L9720 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本）编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 泥水平衡机械顶管操作规程正式样本

泥水平衡机械顶管操作规程正式样本使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。一、施工原理泥水平衡机械顶管是一种专业的非开挖施工技术，它主要是将含有一定的量粘土的且具有一定相对密度的泥浆水充满掘进机的泥水舱，并对它施加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力。泥浆水在挖掘面上形成一层泥膜，加上一定的压力就可以平衡地下水压力和土压力，从而防止地下水的渗透，借助主顶油缸的推力将掘进机头推入洞口的止水圈，穿过土层往接收井的方向，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，最终掘进机和工具管被推到

接收井内吊起，同时把紧随掘进机和工具管的管道埋设在两坑之间，设计管道铺设完成。二、适用范围本工法使用于人工挖掘困难，危险性大的圆砾层、涌水涌砂、易塌方、含有毒气体以及路面与建筑物容易遭到破坏的土层。该工法特别适用于穿越道路、桥梁以及建筑物的管道（雨污水管、自来水管、煤气管等）的施工。三、泥水平衡顶管机优点 1、适用地质范围比较广，在地下水压力很高、地质变化范围大等土质条件下，它都能适用。 2、可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起地面的沉降比较小。 3、与其他类型的机种相比，泥水顶管的切削力矩小，最适宜于砂砾及硬土里顶管。

泥水平衡顶管机操作规程

泥水平衡顶管机操作规程 1．管节拼装：管节吊放前先检查止水橡胶圈无翻转。吊放在前支架上要平稳，有浆孔的需注意浆孔的位置。管节拼装时两侧要有人观察，直到止水橡胶圈完全进入钢套内。 2．连接进回水管、压浆管道后打开工作坑内的进回水阀、压浆阀。 3．连接电缆：①动力电缆、②通讯电缆、③视频信号电缆、④机头控制电缆。各电缆接头连接必须正确并牢靠，洞口预留电缆必须超过管节长度的1.5倍。 4．机头送电：检查机头和操作台之间的指令和信号传输是否正常。 5．启动进回水泵：检查回水管出水是否正常，机头内回水压力表是否平稳。 6．打开截止阀、关闭旁通阀：打开或关闭机头内阀组时要认真仔细的查看压力表的读数。打开截止阀时动作不能过快，以免回水管道淤堵时进水压力猛增冲破软管或管接头。打通回路以后，检查泥水仓压力是否正常。 7．启动刀盘：根据机头的转角确定机头正转、反转。启动过程中，注意刀盘电流和机头转角变化速度。 8．主顶顶进：控制顶进速度应根据土层、管道覆土、泥浆浓度等综合因素考虑。顶进过程中需检查主顶动力站各油管接头、电磁阀是否漏油，后顶压力是否正常。 9. 轴线测量、控制：检查测量仪器是否精确整平、后视点对点是否精确、仪器竖直度盘角度是否正确。调整仪器目镜焦距，使激光点清晰的投到光靶上。根据测量结果确定纠偏方向和纠偏量，严格执行“勤测、勤纠、缓纠”的原则。 10.纠偏参数：由于顶管机的口径不同，所以一次纠偏的行程的上限也不同。以下为正常情况下，顶管机纠偏参数。 Φ800不大于5毫米、Φ1000不大于5毫米、Φ1200Φ1350不大于6毫米、Φ1500Φ1800不大于7毫米、Φ2400不大于8毫米 11.管道顶进到位

泥水平衡机械顶管操作规程(标准版)

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改泥水平衡机械顶管操作规程(标准版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

泥水平衡机械顶管操作规程(标准版) 一、施工原理泥水平衡机械顶管是一种专业的非开挖施工技术，它主要是将含有一定的量粘土的且具有一定相对密度的泥浆水充满掘进机的泥水舱，并对它施加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力。泥浆水在挖掘面上形成一层泥膜，加上一定的压力就可以平衡地下水压力和土压力，从而防止地下水的渗透，借助主顶油缸的推力将掘进机头推入洞口的止水圈，穿过土层往接收井的方向，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，最终掘进机和工具管被推到接收井内吊起，同时把紧随掘进机和工具管的管道埋设在两坑之间，设计管道铺设完成。二、适用范围本工法使用于人工挖掘困难，危险性大的圆砾层、涌水涌砂、

易塌方、含有毒气体以及路面与建筑物容易遭到破坏的土层。该工法特别适用于穿越道路、桥梁以及建筑物的管道（雨污水管、自来水管、煤气管等）的施工。三、泥水平衡顶管机优点 1、适用地质范围比较广，在地下水压力很高、地质变化范围大等土质条件下，它都能适用。 2、可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起地面的沉降比较小。 3、与其他类型的机种相比，泥水顶管的切削力矩小，最适宜于砂砾及硬土里顶管。 4、工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水输送弃土，没有搬运土方及吊土等较易发生危险的作业。可以在各种环境下作业。且挖掘面稳定，不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。 5、泥水输送弃土为连续作业，因而大大提高了推进速度，最适宜于长距离顶管。

泥水平衡顶管施工组织设计方案

泥水平衡顶管施工组织设计一、工程概况本工程为顶管工程。采用Φ800顶管，总长为m，管中心标高-6.20～-27.72m。土质由标高为m的土到m的土。二、顶管方案 1、机头选型本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用日本ISEKI公司生产的UNCLEMOLE型TCZ600具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机。 ①具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机有多种形式。其基本原理是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机内，刀盘正面上下两个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动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。在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥土仓内与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。另外，由于刀盘运动过程中，泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情况下，刀盘每分钟旋转4～5转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的轧碎动作达20～23次。由于本机有以上这些特殊的构造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的，破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%～45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa。本掘进机的优点是： A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置（DESANDMAN）成套化。 B、带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎小于外径30%，一轴强度196Mpa（2000 kg/cm2）的砾石。 C、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。 D、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。 E、该机由一人在地面遥控操纵即可。 F、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！ G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。 H、泥水分离装置DESANDMAN是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安装空间。此机型在现今使用较广，我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。偏心破碎泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的沙砾土而专门设计的。因此特别适应本工地基顶管的施工。 2、平面布置、井内布置及管内布置 2.1在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间、冷作间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。 2.2现场布置采用8t汽吊，设备进场时，采用16t汽车吊车。 2.3管道顶进时，起吊设备采用跨距为14m的龙门行车（起重能力为30t），行车导轨与顶管中心线应平行铺设，并与管中心左右对称。 2.4井内布置

泥水平衡机械顶管顶力计算

泥水平衡机械顶管施工方案泥水平衡机械顶管施工工艺流程

1、机头选型本工程由于本工程工期紧，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机。其基本原理是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机内，刀盘正面上下两个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动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。在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥土仓内与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。另外，由于刀盘运动过程中，泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情况下，刀盘每分钟旋转4～5转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的轧碎动作达20～23次。由于本机有以上这些特殊的构造，因

此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的，破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%～45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa。本掘进机的优点是：特点： A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置（DESANDMAN）成套化。 B、带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎小于外径30%，一轴强度196Mpa（2000 kg/cm2）的砾石。 C、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。 D、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。 E、该机由一人在地面遥控操纵即可。 F、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI 专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！ G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。 H、泥水分离装置DESANDMAN是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安装空间。此机型在现今使用较广，我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。偏心破碎泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的沙砾土而专门设计的。因此特别适应本工地基顶管的施工。

DN3000土压泥水平衡顶管机的设计及应用

一、DN3000土压泥水平衡顶管机的主要技术参数1、顶管机外径：φ3620mm；2、顶管机总长：7126mm；3、顶管机总功率：约268kW；4、顶管机刀盘驱动功率：180kW；5、顶管机刀盘最大转矩：1562KN.m； 6、顶管机刀盘转速：0～1.1r/min（变频调速）； 7、纠偏油缸：150t×8台； 8、最大纠偏角度：2.5度； 9、纠偏油泵电机功率：5.5kW；10、顶进速度：0～80mm/min。二、顶管机的各种系统及配置说明 1、DN3000土压泥水平衡顶管机的主轴驱动装置顶管机的主轴驱动装置由6台30kW 电机为驱动力，分别通过259.1：1的行星减速机减速后，带动们m=18、z=13的小齿轮再共同带动m=18、z=81的大齿轮驱动主轴选转。主轴最大输出转速0.91rpm，通过VVVF 调速后可获得0.1～0.91rpm 之间的任意转速，以应对各种情况。主轴密封采用多组组合的密封形式，并可向密封面上注0号锂基脂以减少密封圈和主轴的磨损。在主轴上，我们还设计了一个主轴套，一是起做轴承的挡圈，二是避免主轴磨损后给修理带来的不便和节约修理成本，三是缩短修理周期。主轴中心设有两道注浆孔一道通向中心刀，另一道通向各个刀排。 2、DN3000土压泥水平衡顶管机的螺旋输送机由于顶管机的最大推进速度要求为80mm/min，即螺旋输送机的最大排土量不得小于30m 3/h。螺旋输送机驱动采用30kW 四极电机，选用摆线针轮减速器减速，同时用变频调速。最大输出转速n ＝13rpm，最大转矩为50kN-m，螺杆叶片外径D ＝560mm，芯杆外径d ＝133mm，节距t ＝380mm，叶片厚度b ＝40mm。 3、DN3000土压泥水平衡顶管机的纠偏油缸 DN3000土压泥水平衡顶管机的纠偏油缸尾部设有一个特殊的测压装置，它把所测得的顶管机全断面的土压力通过压力传感器显示在触摸屏上，只要把这个压力控制在设定的范围以内就可达到土压平衡的目地。普通的隔膜式压力表测不准全断面的土压力，所以无法建立起精确的土压来进行平衡。 4、DN3000土压泥水平衡顶管机的刀盘 DN3000土压泥水平衡顶管机的刀盘，带有部分面板，开口率在50%以上，这主要是为了改善在粘土中顶进效果。刀盘中间的筋板有两个作用：一是避免太大的块状物进入土仓；二是改换成泥水加压模式时可以再安装几块面板，以减小刀盘的开口率，从而提高挖掘面的稳定性。刀盘外周加一个护圈，可增加周边刀的数量，防止周边刀在长距离顶进中磨损而产生的不良影响。主切削刀、先行刀和刀圈上的周边刀等，这种设计主要都是从超长距离顶进的角度考虑。 5、YGDT 等推力双级主顶油缸图1 图1是YGDT 等推力双级主顶油缸的结构原理图。它主要由1-缸筒、2-后腔进油口、3-大活塞充油区、4-大活塞与辅助活塞间油路通道、5-大小活塞间油路通道、6-前腔进油口、7-小活塞充油区、8-小活塞及活塞杆、9-大活塞及活塞杆、10-缩回充油区、11-辅助活塞、12-芯杆、13-辅助活塞充油区、14-滑靴等14大部分组成。它的工作原理如下。当大活塞杆伸9出时，它的推力为大活塞充油区3的油压力与大活塞面积之乘积。当小活塞杆8伸出时，它的推力由两部分叠加而成：一部分为小活塞充油区7的油压力与小活塞有效面积（扣除芯杆断面）之乘积；另一部分为辅助活塞充油区13的油压力与辅助活塞11面积之乘积。从理论上讲，等推力双级油缸大小活塞杆伸出时的推力相等。三、各种保护装置的说明 1、DN3000土压泥水平衡顶管机的触电、漏电保护器 DN3000土压泥水平衡顶管机的供电方式采用三相五线的方式接入综合动力柜，该电柜具有二级漏电保护，至最终主要设备有三级保护，其中二级为漏电保护，另针对电机等设备在控制方面还有相应的保护措施。 2、DN3000土压泥水平衡顶管机防滚动增大的措施 DN3000土压泥水平衡顶管机的量轴倾斜仪除了可以观测 DN3000土压泥水平衡顶管机的设计及应用王　进中铁四局集团有限公司市政工程分公司　安徽合肥　230022 摘　要：内蒙古乌海市乌兰布和生态沙产业示范区巴音湖输水穿沙管道工程，设计直径3米的钢筋混凝土顶管，流沙厚度3～50米，全长1580米。为满足项目施工需要，现设计DN3000土压泥水平衡两用顶管机应用于该项目，本文在分析DN3000土压泥水平衡顶管机构造原理的基础上，对顶管机的主要技术参数、各种系统的配置装置、各种保护装置及设备结构特点进行了详细的介绍，该机的成功应用将会产生巨大的经济效益和社会效益，大大推进了我国城市地下管网建设的速度。关键词：土压泥水平衡顶管机；设计；应用中图分类号：S611 文献标识码：A 第5卷　第10期2015年4月

泥水平衡顶管机在施工中出现的问题和解决方法

泥水平衡顶管机在施工中出现的问题和解决方法来源：本站原创作者：佚名日期：2009年09月07日访问次数： 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；

泥水平衡机械顶管施工方案

泥水平衡机械顶管施工工艺流程一、顶管方案 1．机头选型本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验以及现场实际情况，决定采用泥水平衡顶管掘进机。其基本原理是主轴偏心回转运动的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机内，刀盘正面上下两个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。

刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动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。在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥土仓内与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。另外，由于刀盘运动过程中，泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。本掘进机的优点是： A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置（DESANDMAN）成套化。 B、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。 C、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。 D、该机由一人在地面遥控操纵即可。 E、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI 专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！ F、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。

泥水平衡顶管机与泥水平衡顶管

摘要：泥水平衡顶管施工是借助于各种泥水平衡顶管机来实现的，每一种泥水平衡顶管机都有一定的适用范围。但其基本原理是一样的：即用一层坚实的泥膜覆盖在挖掘面上，用一定压力和一定比重及一定黏度泥水来平衡地下水压力和土压力。它是把弃土搅成泥水后再用泵来输送的。有的泥水平衡顶管机具有破碎功能。关键词：泥水平衡顶管泥水平衡顶管顶管机进水排泥破碎功能一、面板式刀盘的泥水平衡顶管机日本伊势机公司是最先进入中国的外国顶管机专业制造公司，他们早在1985年就把当时先进的φ800Telemole泥水平衡顶管机销到了上海。（一）、MEP型和Telemole型泥水平衡顶管机为1000mm，最大口径为3000mm，它的外形如图—1所示。 MEP型泥水平衡顶管机是一种适用软土土质的泥水平衡顶管机，它的详细构造请参见图—2。

图—2 MEP型泥水平衡顶管机构造在图—2中，1—刀排和切削刀、2—刀排拉杆螺栓、3—刀盘面板、4—芯轴、5—刀排联接套、6—隔仓扳、7—顶管机壳体、8—主轴套、9—进排泥管、10—大齿轮、11—小齿轮、12—推力轴承、13—主轴、14—主轴控制油缸、15—主轴油缸缸体、16—刀排控制油缸、17—行星减速器、18—芯轴轴承、19—芯轴端套、20—电动机。 MEP型泥水平衡的最大特点是它的刀盘和刀排都可以前后伸缩。从图5—2中可以看到：刀盘和主轴是联接在一起的，刀盘的伸缩是通过套在主轴后部的主轴控制油缸来实现的。主轴控制油缸可以在主轴油缸缸体内进行前后运动，从而

也带动刀盘的伸缩。由于主轴控制油缸的两端都安装有轴承，所以，当顶管机主轴旋转时主轴控制油缸是不旋转的。在顶进过程中，通过油泵始终向主轴控制油缸的后腔供给一定压力的液压油，用这个供给压力来平衡刀盘所承受的土压力。当在覆土较深的状况下顶进，刀盘所承受的土压力高时，可把这个供给压力调高些；当在覆土较浅的状况下顶进，刀盘所承受的土压力低时，可把这个供给压力调低些。就这样，利用机械（液压）的方式来达到刀盘平衡其所承受的土压力的目的。刀盘前伸时，其数值为“＋”，即是正值；刀盘后缩时，其数值为“－”，即是负值；当刀盘平面和顶管机壳体前端面一样平时，其数值为“0”。 MEP型顶管机刀排的前后伸缩是通过刀排控制油缸来实现的：当刀排控制油缸回缩时，芯轴前伸，带动与刀排联结的刀排拉杆螺栓和刀排联接套一起前伸，（由于刀排控制油缸是倒装的，所以它的动作正好与刀排的动作相反）。当刀排控制油缸前伸时，芯轴回缩，带动与刀排联结的刀排拉杆螺栓和刀排联接套一起回缩。在顶管施工之前，根据土质条件和覆土深度，计算出一个控制土压力P，同时，把刀盘的供给压力设定到与控制土压力P相等。在顶进过程中，当顶管机刀盘所承受的实际土压力比设定土压力P小时，刀盘就前伸。若此时刀排控制油缸不动，进土口的开度就越来越小，当然，进的土也就越来越少了。这样，刀盘所承受的土压力就会越来越大，一直到刀盘所承受的土压力与设定土压力P相等，才达到平衡。若反之，在顶进过程中，当顶管机刀盘所承受的实际土压力比设定土压力P 大时，刀盘就回缩。若此时刀排控制油缸不动，进土口的开度就越来越大，当然，进的土也就越来越多了。这样，刀盘所承受的压力就会越来越小，一直到刀盘所承受的压力与设定土压力P相等，也达到平衡。这就是MEP型泥水平衡顶管机的机械平衡土压力的原理。MEP型泥水平衡顶管机除了有机械平衡土压力的功能以外，还有泥水平衡土压力的功能。泥水平衡土压力的功能与普通的泥水平衡的原理是一样的：即用顶管机泥水仓内有一定压力和一定比重的泥水，依靠在挖掘面上行成的泥膜来平衡土压力和地下水压力。

泥水平衡顶管掘进机顶进方法施工

一、施工前期准备组织工程技术人员熟悉设计图纸，进行图纸会审、技术交底以及对施工人员进行相关培训。施工前，首先对设计院提供的控制点进行复测，根据测定的控制点，结合工地现场实际具体要求，进行控制点的加密，同时对水准点实行闭合和引测，严格执行测量规范要求，保证精度要求。经复测验后确保控制点无误后，进行放线测量。放线前认真进行内业计算，做到准确无误，严格校核，施工过程中严格执行相关技术落后规定，保证测量控制工作准确无误。施工之前认真作好沉降观测点的布置工作，（主要布置在顶管管线的穿越范围之内）确保工程的顺利进行以及随时掌握周围建筑物的沉降情况。物资准备根据本工程的规模、工期要求，设备要求以及我施工单位的实际情况拟定物资需用量计划。拟定物资供应计划，按工程部位进度程度实行材料、设备的有序供应。对所供应的原材严格把关，保质保量定时进场出具产品合格证，对进场产品实行复试，对不合格材料严禁使用。主要机械设备

二、施工工艺（一）施工工艺简介本工程采用υ1050泥水平衡顶管掘进机顶进方法施工。该类机头结构简单，设备投入少，经济合理，操作灵活，技术先进、安全、可靠。此次顶管工程全长294m，根据规范要求及现场实际情况综合考虑，拟在中间位置设置主坑，两端设置接收坑，分别向两端顶进。首先由主坑顶进至原设计WB53井,然后在返回顶进穿越光荣道。（平面图附后）（二）顶管工作坑尺寸的确定（三）工作坑施工工艺

一）打设工作坑钢板支护桩采用36#B型工字钢桩，桩长8米，后背采用密打钢板桩，其余三面间距0.8米，卡板支撑。接收坑四周采用36#B工字钢打间隔桩，间距0.8米，中间卡板。施工前先根据图纸尺寸进行测量放线，挖出桩沟，用两根15×15厘米方木做水平控制梁，用10×10厘米角钢做垂直控制架，用履带式振动打桩机打沿坑内口线打入。打桩时应保证钢桩的垂直度，利用震抖缓慢将钢桩全部打入原地面标高。为满足施工设备安装、运行及操作、存放材料面积、人员上下、下管、出土量施工面积，本工程顶管工作坑底部设置为： B=D 1 + S=1.25+3=4.25M 取B=4.5m L=L 1+L 2 +L 3 +L 4 + L 5 + L 6 +L 7 =4+2+0.5+0.3+0.5+0.5=7.8M 取L=8m 其中: B ——矩形工作坑底部宽度(m) D 1——管道外径(m),D 1 =1.25 S——操作宽度,可取2.6-3.2(m) L——矩形工作坑底部长度(m) L 1 ——顶管机头长度(m) L 2 ——千斤顶长度（m） L 3 ——型顶铁厚度（m） L 4 ——U型顶铁厚度（m） L 5 ——后背铁厚度（m） L 6 ——后背墙厚度（m）主工作坑的尺寸为8M×4.5M，接收坑尺寸为6M×4.5M。二）打设水泥搅拌桩帷幕桩径0.5米、咬合0.2米、桩长9米双排水泥搅拌桩。施工前为了保证地下障碍的完好性必须进行探槽开挖，探槽采用人工开挖，上口宽 1.2—1.5米，根据地下障碍的不同一般开挖深度在1.5—2.0米如土质不好适当设立简易支撑保证人员的安全。水泥搅拌桩采用计量泵注浆，保证延米水泥用量。满足“二喷四搅”均匀搅拌操作方法成桩，连续性完成该工程，喷浆量控制在15%、外掺3%石膏粉来增加水泥浆凝结速度，为保证水泥强度，

机械式土压泥水平衡顶管施工方案

机械式土压泥水平衡顶管施工方案 Newly compiled on November 23, 2020

D1800钢管顶管施工方案一、概述本次Φ1800顶管工程是南京市城东污水处理系统07标段污水收集系统中的一个重要组成部分。本段Φ1800顶管施工具体长度如下： 1.B15＃井～泵站Φ1800钢管，顶进长度m。 2.B15＃井～B16＃井Φ1800钢管，顶进长度约m。 3.B5＃井～B16＃井Φ1800钢管，顶进长度约m。由于顶管施工均在运粮河及秦淮河侧进行，并且要穿越运粮河河道，所以施工比较复杂。顶管施工覆土较深，顶进距离较长，对施工有影响的建（构）筑物尚未拆除，因此顶管施工的难度较大。本项目共有段顶管，全长约M，管径为Φ1800钢管。本工程钢管顶管采用机械式土压泥水平衡顶管掘进机进行施工。

二、顶管工艺流程图三、顶进掘进机选型本工程经过反复方案论证，最后确定选用D1000机械式土压泥水平衡顶管掘进机。机械式土压泥水平衡顶管掘进机是一种刀盘可伸缩的掘进机，操作可以在基坑内或地面操纵室内进行的，即Telemole掘进机。掘进机前壳体的前端是刀盘，在刀盘的后面就是泥水仓。刀盘是由电动机通过行星减速器减速以后再驱动的。刀盘可在泥水仓前后移动。刀盘上有二至四个矩形槽，槽内安放着可以前后伸缩的刀排和刀头。刀排向前伸时，可以切削土体，同时被切削下来的土从刀头与刀盘之间的空隙进入泥水仓内。在刀盘的面板上还散布着一个个固定的刀头。该刀头是在槽内刀头缩回后切削土体用的。在刀盘边缘还有几把边缘刀头，该刀头能在校正方向过程中把掘进机边缘的土挖净，使掘进机的方向容易校正。在平时，不进行方向校正时，该刀头可把掘进机前方的土挖成与掘进机壳体一样大小的洞，使掘进机顶进过程中，不使刀盘受挤压的力过大而影响平衡

泥水平衡顶管施工工法

泥水平衡顶管施工工法工艺原理 1.泥水平衡顶管机工作原理泥水平衡顶管机施工以泥水平衡原理为基本，通过改变泥水仓的送、排泥水量和顶进速度来控制排土量，使泥水仓内的泥水压力值稳定并控制在所设定的范围之内，从而达到开挖面的稳定。 2. 泥水平衡功能泥水平衡输送系统有两项主要功能，一是通过泥水来平衡顶管机施工时土体和地下水对其产生的压力，稳定开挖面，其二是将刀盘切削下来的土体在泥水仓内进行混合后，将其由经过泥水管路输送到地面。图1中右侧为泥水平衡顶管机。正常顶进过程，MV1阀、MV2阀打开，MV3阀关闭。泥水由泵经送泥管送入，与进入泥水仓的切削土混合后，通过排泥泵经排泥管送至地面。同时送入的泥水需在泥水仓内建立一定的泥水压力，此压力需比顶管机处的土层的地下水压力高Δp，通常为0.015～0.02MPa。顶管机上部的泥水平衡压力是P 3，底部的泥水平衡压力是P 5 。如果设γ W 为清水比重，γ为泥水比重，则有如下关系式： P 1=γ W ×h 2 P 2=γ W ×(h 2 +Δh) P 3=γ W ×h l P 4=γ W ×(h 1 +Δh) P 5=P 4 +γ×h=γ W ×(h 1 +Δh)+γ×h 3

图1 泥水平衡原理 P 1-顶管机顶部的地下水压力，P 2 -顶管机顶部的泥水压力，P 3 -基准面上的地下水压力，P 4-基准面上地下水压力P 3 +Δp的水压力，P 5 -顶管机内泥水压力与地下水压力相加的压力。泥水平衡顶管机通常在DEBC″梯形压力区域内工作。在设定泥水控制压力时，取泥水仓顶部和底部压力和平均值，即： 3. 泥水控制原理泥水平衡控制运用调节器和执行机构(调节水泵转速和控制阀开度)与被控制对象构成闭环负反馈。根据被控参数的测量值与给定值之间的偏差，PID调节规律，对执行机构进行控制，以达到泥水平衡控制目的。在停上掘进状态，用切口泥水压调节器控制CV阀开度或P H 泵转速，使切口水压达到设定值。在“旁路”状态，切口水压调节器根据控制P 1 泵的转速，使送泥水压达到设定值。在掘进状态，切口水压调节器根据测得的切口水压与设定值进行比较，如果泥水仓压力大于设定值，则切口水压调节器输出值降低，P 1 泵转速下降，进入泥水仓的送泥水量减少，使泥水仓压力降低，反之亦然。同时切口水压调节器与送

3000泥水平衡顶管施工方案

￠3000泥水平衡顶管施工方案工作井施工完成后，开始顶管施工，针对施工地区的土质情况，我方计划采用泥水平衡顶管施工方案。 1、泥水平衡顶管施工工艺一、泥水平衡式顶管微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向5cm内的偏离精度。当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机

便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘进装置上。泥水平衡式顶管突出的优点：（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。（3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。（4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。（5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。