泥水平衡顶管机在非开挖管线工程中的应用研究

泥水平衡顶管机在非开挖管线工程中的应用研究

山东省东营市东营区南一路272号东营万隆管道技术有限公司257062

摘要:地下的很多管线都是需要进行检测和维修的,为了减少对人们带来的不便,应用了泥水平衡顶管机,通过这个设备可以在不开挖沟槽的情况下,对地下电线、电缆、管道等进行维修更换以及铺设,这种方法可以让交通运输的影响降到最低,基本不会影响到交通运输,也不会给人们的生活带来较大的不便。

关键词:泥水平衡顶管机;非开挖管线工程;应用

在非开挖管线工程中应用泥水平衡顶管机,主要是为了减少给人们带来的不便。泥水平衡顶管机在非开挖管线工程中的应用具有重要的意义,可以有效的减少对地面的损害,还能让交通运输正常运行,对人们的日常出行等都不会产生太大的影响。泥水平衡顶管机的应用把对人们出行的运输的影响降到了最低,有利于城市的发展。

一、泥水平衡顶管机的构造

泥水平衡顶管机主要由六个部位组成,即工具头、液压、废料输送、润滑浆泵送、控制房、激光制导。

工具头部位是指被顶进土层中的圆柱形挖掘部位,是可以遥控的。

液压部位是指挖掘刀盘、转向压推杆以及管道顶推液压杆。

废料输送部位是土体和水被工具头搅拌成泥浆,然后再被泥浆泵抽出后进行沉淀,再分离的一个部位。

润滑浆泵送部位主要是把水和图按照合适的比例搅拌成润滑浆,然后再由泵送往工具头附近,主要是为了封闭和润滑。

控制房是用于收集、处理以及分析泥水平衡顶管在施工的过程中的各种信息,适当的进行调整,让工作开展的更加顺利。

激光制导是外置固定的激光发射器将激光发射到工具头里面的激光接收器中,准确知道工具头的实际位置,然后反馈到电能中的一个过程。

二、泥水平衡顶管机的工作原理

1、挖掘

挖掘过程主要是靠工具头去做的,工具头主要由转向头、切削头和机体组成,由切削头切削的土被送到破碎锥中进行粉碎,同时泵会输送水,粉碎的土和水混合变成泥浆,再被输送出去。

2、方向控制

方向控制主要是依靠激光制导来控制的,在工具头内安装有激光接收器,一旦工具头的方向发生了偏差,就会立刻反馈到电脑中,电脑就会发出控制信号,控制工具头的方向[1]。

3、物料输送

物料输送管道主要有进水管道和泥浆输送管道,进水管道的进水量是由电脑控制的,由泵送进水之后与切削下来的土进行混合,然后混合后的泥浆在泥浆输送管道中由泵输送出去,进行沉淀分离,水还可以再次循环使用。

4、泥水平衡

泥水平衡顶管机在工作中要保持两种平衡状态,一方面泥水的流量要保持平衡,根据电脑上的泥浆泵和进水泵的流量统计信息,对两个泵的转速进行调整,让进水量和泥浆保持一个平衡的状态。另一方面要保持泥浆压力和土体压力之间的平衡,电脑会根据工具头内的检测土体压力仪器所测得的数据和切削区域的泥浆压力进行对比,然后去调节泥浆和水压力的比重,让泥浆压力和土体压力保持相对的平衡。

5、推进

在推进过程中,工具头的切削先推进一段距离,然后再把工作坑中的千斤顶回缩,让其可以推进一段管材,拆掉工具头和各种管线的接头,再重新放一截新的管子,千斤顶再经过这新管子去推动工具头,直到与已经挖好的接收井连接。

三、泥水平衡顶管机在非开挖管线工程中应用的优势

1、不会对地面造成损坏

泥水平衡顶管机是不需要对地面进行大肆的开挖的,所以对地面的损坏是很小,甚至没有的,不要让地面出现沉陷、变形等情况,有效的保护了地面,让地面的使用寿命增加,同时还会很好的让道路的外观保持完整,而且由于泥水平衡顶管机不要开挖道路地面,所以不会阻碍城市的交通。

2、施工的效率高

泥水平衡顶管机的主要工作地点是在地下,而且在工作的过程中水泥是保持平衡的,在这种平衡状态下进行切削,所以产生的噪音比较小,对交通和行人都没有什么影响,所以可以24小时进行施工,不用严格控制施工时间,也不用对地面的建筑物或者设备进行搬迁,所以工期是比较短的,设备的利用率也相对较高,所以整体的施工效率都要比较高[2]。

3、精度控制较高

泥水平衡顶管机的大部分控制都是在电脑上,不同于其他人工操作,产生的误差自然也要笑很多,而且还利用了激光制导,对工具头的行进方向进行定位,准确的控制方向,按照预设的轨迹行进,电脑控制的精确度要比人工操作的精确度高很的,水平以及竖向的误差不超过4毫米。

4、适用的范围大

泥水平衡顶管机的工具头和顶夹具是可以更换的,可以用直径在500~1000之间的各种规格的管道,还可以根据不同的管材去设计不同的顶推程式,在工具头上还可以根据需求安装不同的切削刀具,来切削砂石、硬岩、砾石、淤泥等各种物质,还可以对切削头的阻力进行监控,来适当的对切削头的转速和力度,让切削工作处于一种最合理的状态,有效的保护切削头。泥水平衡顶管机的应用范围很广,根据具体需求去适当调节,都可以很高速的完成工程。

5、顶装管的距离比较长

泥水平衡顶管机一次可以顶进200米,大多数情况都是可以满足的,如果需要加长,也可以进行加装液压中继站来让顶装管距离加长,满足施工要求。

6、操作简单安全

泥水平衡顶管机需要的人员少,一个人在控制室对施工情况进行全面的监控,三四个人在工作坑内施工,安排管线的吊装和拆卸等,而且还不需要人员再安全要求较高的区域内作业,完全可以保障人员的安全,而且也不要做太全面的安全措施,节省了安全设施的成本。

7、资金的投入小

泥水平衡顶管机可以全天二十四小时进行工作,同时还可以维持市场的交通运输正常运行,由于施工不用挪动地面的设施,也不要拆迁地面的建筑物,所以根本不用投入大额的拆迁费用,而且还不用去办理各种审批手续。泥水平衡顶管机的应用可以产生很大的社会效益,对环境没有污染,对居民没有干扰,对交通没有阻碍,只需要一次购买设备的投资,人员需求量少,人工成本也就相应的低,整个工程所需要投入的资金都比较少。

结束语

从上文可以看出来,泥水平衡顶管机在非开挖管线工程中具有很大的优势。地下的电缆、电线以及管道等都是需要定期检查的,一旦出现故障都是要进行维修的,这个过程量相对还是比较大的,但是应用了泥水平衡顶管机之后,可以在短期内就完成地下管线的埋设以及维修工作,而且投入的资金少,施工安全简单,可以保证施工人员的人身安全。

参考文献:

[1]窦一,袁云峰,惠博.泥水平衡顶管机在城市非开挖管线工程中的应用[J].市政技术,2017(b11):59-61.

[2]张秋丽.泥水平衡顶管技术在燃气施工中的应用[J].城市燃气,2013(9):9-12.

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