液压顶管机

工业设备

液压顶管机组主要结构由四大部分组成，主体部分：主要由两个双作用液压油缸组成。液压泵站：分别配有柴油机泵站和电动机泵站。支撑板：作用是固定机器和支撑坑壁。顶杆与拉头：作用是顶进和回拖扩孔。

组成

顶管机主要由旋转挖掘系统、主顶液压推进系统、泥土输送系统、注浆系统、测量设备、地面吊装设备和电气系统等组成。沿水平衡式顶管机还设有泥水处理装置。其中旋转挖掘系统（俗称“机头”）主要由前钢壳、后钢壳、切削机构、切削刀盘、刀盘减速器、送排泥浆机构、液压动力装置、纠偏液压缸、防水圈、切削刀头、刀盘旋转轴、电气系统、自动控制系统以及附属装置等。其钢壳承受外部土压和水压，保护内部设备和操作人员的安全，便于在开挖面进行连续切削、衬砌和推进等作业。另外，主顶液压推进系统由主顶液压泵、主顶液压缸、油管和操作台等4部分组成，是旋转挖掘系统和所施工管道的顶推动力装置。

维护与修养

原则

顶管机的保养与维修必须坚持预防为主、状态检测、强制保养、按需维修、、养修并重”的原则，并由专业技术人员进行保养与维修。必须按照使用说明书的要求和施工计划，对顶管机和配套设备进行保养与维修，并须做好记录。在顶管机长期停止掘进期间，仍应定期进行维护保养。

注意事项

一、拆装

拆装顶管机的目的主要是为了停工后的转场、维修保养，并为新的施工任务做好准备。顶管机完成管道施工任务后，应把延伸轨道铺设好，用主项液压缸把旋转挖掘系统推出作业面到基坑处停放好。拆卸前，一定要搭建工作平台和防护拦杆，钢壳两侧圆形坡上还需安装踏板，以防工作人员从上面滑下来。

拆卸时，首先要把测量仪器的接线和组装的零件拆下来，然后拆除旋转挖掘系统的总电缆和容易损坏的传感器（如报警和测量定位传感器等）。拆卸时一定要按电器拆装规范进行。在完，或上述拆卸工作后，应将旋转挖掘系统整体吊出基坑，拉运到检修地点。

顶管机其他工作系统的拆装，应当按照不同系统如：主顶系统、土输送系统、注浆系统、电气系统等的折装要求进行。

二、更换切削头

旋转挖掘系统在每次拆卸时；都要更换磨损严重超标的切削刀头，并根据将要施工地层的土质条件选择切削刀头的形状、材质，安排切削刀头的布置方式。切削刀头分为刀柄和刀尖2部分，刀柄的材质多为经过热处理的中碳钢，刀尖的材质多为硬质合金或工具钢。

在切削刀盘上除装设切削刀头外，还在超出切削刀盘直径的圆周方向设置了超挖刀、仿形刀等切削刀头。采

用超挖刀的目的是减少旋转挖据系统外壳的磨损和提高操纵性，即减少顶管机的偏摆和推进阻力。缺点是增加了背衬水泥砂浆的灌注量。

三、切削刀盘的维护修养

每次拆、装旋转挖掘系统时，都要检查、保养、修理切肖刀盘的土砂密封件，并做好各部轴承的润滑工作。为了防止土砂、泥水等侵入切削刀盘的轴承，在切削刀盘旋转轴与座孔之间装有数道士砂密封件及轴承润滑装置。土砂密封件的结构需要依据覆盖层深度、地下水压力、添加剂压力、工期长短、管道长度、密封件安装位置、密封层数及润滑方式等因素确定。

四、切削刀盘的扭矩检测

在对旋转挖掘系统完成大修或技术改造后，要对切削刀盘扭矩进行检测。切削刀盘的扭矩要根据地质条件

以及旋转挖掘系统型式、构造和直径等因素确定。一般需要考虑以下几种要素；切削土壤、砾石等的切削阻力

矩；切削刀盘与土壤的摩擦阻力矩；土砂的搅拌、提升阻力矩；轴承摩擦阻力矩；密封摩擦阻力矩；减速机的机械摩擦、传动等阻力矩。

隧道救援应用

安装

（1）后靠背及机架安装。一般双线隧道将后靠背底板定位后，用常规风枪沿底板孔钻φ42～46mm眼，用隧道锚杆锚固剂或植筋胶锚固精轧螺纹钢。每块底板锚固2~3个眼后，便可同步安装机架；如果是单线隧道，则应从前往后依次将机架吊放到位，机架之间先不连接，最后吊装后靠背。当后靠背每块底板锚固2~3个眼后，用回位卷扬机或倒链依次将机架牵引到位进行调整连接。机架与后靠背连接时，楔形销斜面应与连接销销孔斜面相对。

（2）顶进机构安装。顶进机构可在地面组装后整体吊装在机架上。如果挖掘机较小或工作面狭窄无法整体吊装，可依次吊装顶环、后横梁、千斤顶在机架上进行拼装。顶进机构拼装完成后，调节高度调节装置，使千斤顶中心线与机架主梁中心线高度一致，插销中心高度与插销孔中心高度一致。

（3）连接泵站。液压泵站采用变量双泵双回路设计，既可单泵工作互为备用，也可两个泵同时工作，加快顶进速度；液压油管采用双封闭快速插头连接，应插接到位。后横梁左右各有一套手动控制阀，功能完全相同也互为备用。

顶进实施

（1）放置钢管底座。一般应在沿导向滑轨前、中、后最少放置3个钢管底座，以便于钢管连接和钢管顺利插入顶环。

（2）吊装钢管。用挖掘机从顶管机侧面将第一节钢管吊放于钢管底座上，钢管前端安装管靴，尾端插入顶环。如果是单线隧道或顶管机侧面没有足够空间，可将顶进机构整体吊下放在一侧，从后面采用跷跷板原理将钢管前端翘起推入导向滑轨，最后再将顶进机构就位。

（3）安装压管架。两个压管架分别安装在机架前端和后端，后端压管架让出一个顶进行程，每完成一个顶进行程，后压管架向前调整一个行程。

（4）顶进、出渣。启动油泵开始顶进，边顶边出渣。管内出渣可采用两种方式：一是小车出渣。管内2～3人， 1人掘进、 1～2人装车，渣土车由管外人员拉出，小车两端拴拉绳，双向随拉随放；二是接力出渣。管内人员间隔0.6～1m，用木质半圆刮板接力将渣土运至管外。出渣人员应根据体力情况随时更换，以保证最快出渣速度。

（5）接管。当第一节钢管顶进至钢管尾端距导向滑轨前端0.5m左右时停止顶进，将顶进机构拖回起位置，吊装第二节钢管，进行顶进。重复以上步骤，直至顶穿塌方体形成逃生通道。

槽壁坍塌

原因

槽壁的坍塌主要就是指槽段的内局部出现了孔壁坍塌的情况，导致了水位突然的出现了下降的情况，空口冒出了细密的水泡，出土量出现增加但是没有进尺，钻机的负荷显著的出现了增加。

这种情况出现的原因主要有这以下几点：第一点，在进行钻进的过程当中遇到软弱土层或者是流沙土层。第二点，在进行钻进的时候对于护臂泥浆的选择不恰当，导致泥浆的密度不够，不能够形成一道坚实并且可靠的护壁。第三点，地下水的水位比较高，泥浆的液面标高不足够，或者是钻孔当中出现了承压水，这样就会导致静水的压力降低。第四点，在松软的砂层当中进行钻进的时候，如果钻进的进尺过快的话，或者是钻机的回转速度过快的话就会导致空转的时间太长，这样会导致槽壁出现扰动的情况。

措施

针对槽壁坍塌过程中的常见问题，有以下几点处理对策：第一点，如果说我们在竖向节理的软弱土层或者是在流沙层当中进行钻进的话，应该采取比较慢的钻进速度进行钻进。第二点，我们在进行成槽的时候应该根据当地的土质情况来确定合格的泥浆，并且需要通过实验来进行泥浆密度的确定，一般来说泥浆的比重都不应该小于一点零五。第三点，可以将泥浆的密度进行适当的加大，并且控制槽段之内的液面要高于当地的地下水水位0.5米以上。

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