手掘式顶管机也即是非机械的开放式.pdf

前段壳体纠偏油缸后段壳体手掘式顶管机也即是非机械的开放式(或敞口式 )顶管机，适用于能自稳的土体中在顶管的前端装有工具管，施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等如果在含水量较大的砂土中，需采用降水等辅助措施手掘式顶管机主要由切土刃角、纠偏装置、承插口等组成所用的工具管有一段式和两段式一段式工具管与混凝土管之间的结合不太可靠，常会产生渗漏现象；发生偏斜时纠偏效果不好；千斤顶直接顶在其后的混凝土管上，第一节管容易损坏因此，现多用两段式，前后两段之间安装有纠偏油缸，后壳体与后面的正常管节连接在一起1- 预 应 力混 凝 土 管 ； 2-运 输 车 ； 3- 扶梯 ； 4- 主 顶 油泵；5-行车；6-安 全 护 栏 ； 7-润滑注浆系统；8- 操纵房； 9-配电系统； 10-操纵系统； 11-后座； 12-测量系统； 13-主顶油缸； 14-导轨；15-弧形顶铁； 16-环形顶铁； 17-已顶入的混凝土管； 18-运土车； 19-机头两段式手掘式工具管一段式手掘式工具管泥水平衡顶管机是指采用机械切削泥土、利用压力来平衡地下水压力和土压力、 采用水力输送弃土的泥水式顶管机，是当今生产的比较先进的一种顶管机。

泥水平衡式顶管机按平衡对象分有两种，一种是泥水仅起平衡地下水的作用，土压力则由机械方式来平衡；另一种是同时具有平衡地下水压力和土压力的作用泥水平衡工具管正面设刀盘，并在其后设密封舱，在密封舱内注入稳定正面土体的泥浆，刀盘切下的泥土， 沉在密封舱下部的泥水中而被水力运输管道运至地面泥水处理装置泥水平衡式工具管主要由大刀盘装置、纠偏装置、泥水装置、进排泥装置等组成在前、后壳体之间有纠偏千斤顶，在掘进机上下部安装进、排泥管泥水平衡式顶管机的结构形式有多种，如刀盘可伸缩的顶管机、具有破碎功能的顶管机 、气 压式 顶管 机等 泥 水平 衡顶 管施 工的 完整 系统 由顶 管机 、进排泥系统、泥水处理系、主顶系统、测量系统、起吊系统、供电系统等组成泥水平衡顶管施工与其它形式的顶管相比，增加了进排泥和泥水处理系统刀盘可伸缩式泥水平衡顶管机1-管节； 2- 洞口止水系统；3-环形顶铁；4- 弧形顶铁； 5-顶进导轨； 6-主顶油缸； 7-主顶油缸架； 8-测量系统； 9- 后靠背； 10-后座墙； 11-井壁工作井（工作坑或基坑），按其作用分为顶进井（始发井）和接收井两种顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构筑物，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备的吊装、操纵人员的上下等使用。

在顶进井内，布置主顶千斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排水设备等在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊运输设备接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井相比，接收井布置比较简单井内布置内容主要包括前止水墙、后座墙、基础底板及排水井等后座要有足够的抗压强度，能承受得了主顶千斤顶的最大顶力前止水墙上安装有洞口止水圈，以防止地下水土及顶管用润滑泥浆的流失在顶管工作井内， 还布置有工具管、 环形顶铁、 弧形顶铁、基坑导轨、 主顶千斤顶及千斤顶架、 后靠背其中主顶千斤顶及千斤顶架的布置尤为重要，主顶千斤顶的合力的作用点对于初始顶进的影响比较大1）管节一般为钢筋混凝土管节或钢管节2）后座墙是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体，是主推千斤顶的支承结构它的构造会因工作坑的构筑方式不同而不同在沉井工作坑中，后座墙一般就是工作井的后方井壁在钢板桩工作坑中，必须在工作坑内的后方与钢板桩之间挠筑一座与工作坑宽度相等的、 厚度为 0.5~1.0m 的、 其下部最好能插入到工作井底板以下0.5 ～1.0m的钢筋混凝土墙， 目的是使推力的反力能比较均匀地作用到土体中去还要注意的一点是后座墙的平面一定要与顶进轴线垂直。

3）后靠背是靠主顶千斤顶尾部的厚铁板或钢结构件，称之为钢后靠，其厚度在300mm左右钢后靠的作用是尽量把主顶千斤顶的反力分散开来，防止将混凝土后座压坏4）洞口止水圈是安装在顶进井的出洞洞口和接收井的进洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到工作坑和接收坑的功能5）顶进导轨由两根平行的轨道所组成，其作用是使管节在工作井内有一个较稳定的导向，引导管节按设计的轴线顶入土中，同时使顶铁能在导轨面上滑动在钢管顶进过程中，导轨也是钢管焊接的基准装置6）主顶装置由主顶油缸、主顶油泵和操纵台及油管等四部分构成主顶千斤顶沿管道中心按左右对称布置主顶进装置除了主顶千斤顶以外，还有千斤顶架，以支承主顶千斤顶；供给主顶千斤顶以压力油的是主顶油泵；控制主顶千斤顶伸缩的是换向阀油泵、换向阀和千斤顶之间均用高压软管连接主顶油缸的压力油由主顶油泵通过高压油管供给常用的压力在32～42MPa之间，高的可达50MPa 在管径比较大的情况下，主顶油缸的合力中心应比管节中心低5％的管内径左右7）若采用的主顶千斤顶的行程长短不能一次将管节顶到位时，必须在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁顶铁有环形顶铁和弧形或马蹄形顶铁之分环形顶铁的内外径与混凝土管的内外径相同，主要作用是把主顶油缸的推力较均匀地分布在所顶管子的端面上；弧形和马蹄形顶铁的作用有两个，一是用于调节油缸行程与管节长度的不一致，二是把主顶油缸各点的推力比较均匀地传递到环形顶铁上去。

弧形顶铁用于手掘式、土压平衡式等许多方式的顶管中，它的开口是向上的，便于管道内出土马蹄形顶铁适用于于泥水平衡式顶管和土压式中采用土砂泵出土的顶管施工，它的开口方向与弧形顶铁相反，是倒扣在基坑导轨上的只有这样，在主顶油缸回缩以后加顶铁时不需要拆除输土管道a）环形顶铁（b）U形顶铁（c）马蹄形顶铁顶铁的断面形状。