矩形顶管机介绍
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矩形顶管机介绍
2012.12.21
顶管与盾构区别
相同点： •暗挖法施工 •开挖工作坑 •刀盘切割土体
顶管千斤顶
管节顶进
不同点： •千斤顶位置 •管节（片）安装方法 •应用领域 管片拼装
盾构千斤顶
顶管技术发展历程
现在 顶管技术大发展 • • • • • • 一次连续顶进的距离：越来越长 顶管直径：向大小直径两个方向发展 管材：钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管 挖掘技术：机械化程度越来越高 顶管线路的曲直度：曲线形状越来越复杂 曲率半径越来越小。
顶管技术现状
• 顶管技术主要应用于城市地下管道铺设、地下隧道等 • 2001 年，上海隧道股份有限公司在江苏常州完成了2050m、直径2m 的钢筋混凝土顶管施工，是当时最长的顶管工程。 • 2002 年9 月，全长3600m、埋深为23-25m、直径为1.8m 的钢制管， 成功穿越黄河，无论从管路的顶进长度、下管深度、和复杂的地理环 境，还是钢管直径大小在国内尚属首次。 • 2008 年，中铁十局十公司在长江引水工程中采用国产直径2200mm 钢 管，双管齐下同步顶进2500m。
1990
矩形顶管
• 断面利用率更高 • 更加经济 • 各自独立的千斤顶并控制顶进方向的掘进机 • 带橡胶密封环的系列混凝土管 • 中继间构造
1960
现代化顶管施工
1930 1920 1896
出现混凝土管 手掘式顶管机
管径700—2400mm 波纹钢管取代铸铁管
美国北太平洋铁路公司完成了早期的穿越铁路铸铁管顶进施工作业
• 多偏心轴式刀盘
• 双平行曲柄机构传动系统 • 偏心曲轴组成的驱动装置 • 可适应不同尺寸矩形断面
• 组合刀盘
矩形顶管机侧转
• • • •
土质不均匀 地面超载 矩形顶管机制造误差 顶管施工不合理或不规范
矩形顶管机防侧转控制技术
• 改变刀盘转动方向（小刀盘） • 纠偏油缸 • 单侧压重 • 调整减摩注浆位置 • 使用用平衡翼 • 信息化施工，加强监测
工程中常见矩形顶管机
公司：上海市机械施工有限公司
名称：THwk.baidu.com91PMX-1矩形顶管机 性质：全断面土压平衡
截面尺寸：6930*4230*5435mm
A:刀盘
B:注水孔
C:螺旋机 F:铰接伸缩缝
D:土压传感器
E:注浆孔
工程中常见矩形顶管机
A C
公司：广东省基础工程公司 名称：H4300XW6000矩形顶管机 性质：全断面泥水平衡
土压式平衡顶管机
• 顶管机与其所处土层的土压力和水压力平衡 • 排土量与掘进机切削刀盘破碎下来土的体积相平衡
泥水式平衡顶管机
• 泥浆泵控制破碎室内进出的平衡介质来平衡工作面的地下水压力和土压力
刀盘切削形式
• 小刀盘
• 切削面积可达到整个断面面积的70% • 偏组运行可以控制机头的姿势 • 只能适应一般土层 • 刀盘结构对称，受力均匀，对土体扰动小 • 传动系统较复杂 • 其可靠性受到工作环境恶劣的制约
B
截面尺寸：6270*4390*5200mm
A:刀盘
B:偏心轴
C:平衡翼
• 近30年来，我国的顶管技术水平有了长足的发展，并在大直径、 长距离顶管技术方面处于领先地位
矩形顶管机类型
顶管机
全断面掘进顶管机
分布掘进顶管机
土 压 平 衡 式 顶 管 机
泥 水 平 衡 式 顶 管 机
气 压 平 衡 式 顶 管 机
机 械 平 衡 式 顶 管 机
手 掘 式 顶 管 机
机 械 式 顶 管 机
2012.12.21
顶管与盾构区别
相同点： •暗挖法施工 •开挖工作坑 •刀盘切割土体
顶管千斤顶
管节顶进
不同点： •千斤顶位置 •管节（片）安装方法 •应用领域 管片拼装
盾构千斤顶
顶管技术发展历程
现在 顶管技术大发展 • • • • • • 一次连续顶进的距离：越来越长 顶管直径：向大小直径两个方向发展 管材：钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢顶管 挖掘技术：机械化程度越来越高 顶管线路的曲直度：曲线形状越来越复杂 曲率半径越来越小。
顶管技术现状
• 顶管技术主要应用于城市地下管道铺设、地下隧道等 • 2001 年，上海隧道股份有限公司在江苏常州完成了2050m、直径2m 的钢筋混凝土顶管施工，是当时最长的顶管工程。 • 2002 年9 月，全长3600m、埋深为23-25m、直径为1.8m 的钢制管， 成功穿越黄河，无论从管路的顶进长度、下管深度、和复杂的地理环 境，还是钢管直径大小在国内尚属首次。 • 2008 年，中铁十局十公司在长江引水工程中采用国产直径2200mm 钢 管，双管齐下同步顶进2500m。
1990
矩形顶管
• 断面利用率更高 • 更加经济 • 各自独立的千斤顶并控制顶进方向的掘进机 • 带橡胶密封环的系列混凝土管 • 中继间构造
1960
现代化顶管施工
1930 1920 1896
出现混凝土管 手掘式顶管机
管径700—2400mm 波纹钢管取代铸铁管
美国北太平洋铁路公司完成了早期的穿越铁路铸铁管顶进施工作业
• 多偏心轴式刀盘
• 双平行曲柄机构传动系统 • 偏心曲轴组成的驱动装置 • 可适应不同尺寸矩形断面
• 组合刀盘
矩形顶管机侧转
• • • •
土质不均匀 地面超载 矩形顶管机制造误差 顶管施工不合理或不规范
矩形顶管机防侧转控制技术
• 改变刀盘转动方向（小刀盘） • 纠偏油缸 • 单侧压重 • 调整减摩注浆位置 • 使用用平衡翼 • 信息化施工，加强监测
工程中常见矩形顶管机
公司：上海市机械施工有限公司
名称：THwk.baidu.com91PMX-1矩形顶管机 性质：全断面土压平衡
截面尺寸：6930*4230*5435mm
A:刀盘
B:注水孔
C:螺旋机 F:铰接伸缩缝
D:土压传感器
E:注浆孔
工程中常见矩形顶管机
A C
公司：广东省基础工程公司 名称：H4300XW6000矩形顶管机 性质：全断面泥水平衡
土压式平衡顶管机
• 顶管机与其所处土层的土压力和水压力平衡 • 排土量与掘进机切削刀盘破碎下来土的体积相平衡
泥水式平衡顶管机
• 泥浆泵控制破碎室内进出的平衡介质来平衡工作面的地下水压力和土压力
刀盘切削形式
• 小刀盘
• 切削面积可达到整个断面面积的70% • 偏组运行可以控制机头的姿势 • 只能适应一般土层 • 刀盘结构对称，受力均匀，对土体扰动小 • 传动系统较复杂 • 其可靠性受到工作环境恶劣的制约
B
截面尺寸：6270*4390*5200mm
A:刀盘
B:偏心轴
C:平衡翼
• 近30年来，我国的顶管技术水平有了长足的发展，并在大直径、 长距离顶管技术方面处于领先地位
矩形顶管机类型
顶管机
全断面掘进顶管机
分布掘进顶管机
土 压 平 衡 式 顶 管 机
泥 水 平 衡 式 顶 管 机
气 压 平 衡 式 顶 管 机
机 械 平 衡 式 顶 管 机
手 掘 式 顶 管 机
机 械 式 顶 管 机