顶管机推进系统详解

完整的顶管施工大体包括工作井、推进系统、注浆系统、定位纠偏系统及辅助系统五个部分。本期推文给大家详细介绍顶管机推进系统。推进系统包括：主顶装置、顶铁（承压环或均压环）、顶管机、顶进管节和中继间。

主顶装置

主顶装置主要由主顶油缸、主顶液压泵站、操纵系统以及油管等组成。

①主顶油缸：主顶油缸是主顶装置的主要设备，工程中习惯称之为千斤顶，它是管节推进的动力。主顶油缸安装在顶管工作井内，一般均匀布置在管壁两侧，油缸主要由缸体、活塞、活塞杆及密封件组成，其形式多为可伸缩的液压驱动的活塞式双作用油缸。

②主顶液压泵站：主顶液压泵站的压力油由主顶油泵通过高压油管供给。

③操纵系统：主顶油缸的推进和回缩是通过操纵系统控制的。操纵方式有电动和手动两种，前者使用电磁阀或电液阀，后者使用手动换向阀。

④油管：常用的油管有钢管、高压软管等。管接头的形式根据系统压力选取，常用的管接头有卡套式和焊接式。

顶铁

顶铁又称为承压环或均压环，是顶进过程中的传力构件，起到传递顶力并扩大管节端面承压面积的作用，一般由钢板焊接而成。顶铁由O形顶铁和U形顶铁组成。

①O形顶铁：直接与管子接触的构件，通过该构件可以将主顶油缸的顶力全断面地传递到管子上，用以扩大管子的承载面积。

②U形顶铁：该构件是O形顶铁与主顶油缸之间的垫块，用以弥补主顶油缸行程的不足。U形顶铁的数量和长度取决于管子的长度和主顶油缸的行程大小。顶铁应具有足够的强度和刚度。尤其要注意主顶油缸的受力点与顶铁相对应位置助板的强度，防止顶进受力后顶铁变形和破坏。

顶管机

顶管机是在一个护盾的保护下，采用手掘、机械或水力破碎的方法来完成隧道开挖的机器。顶管机安放在所顶管节的最前端，主要功能一是开挖正面的土体，同时保持正面水土压力的稳定；二是通过纠偏装置控制顶管机的姿态，确保管节按照设计的轴线方向顶进。目前的顶管机形式主要有泥水平衡、土压平衡等。

顶进管节

顶进管节通常包括钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢夹砂管、预应力钢筒混凝土管等。钢筋混凝土管的管节长度有2~3m不等。这类管接口必须在施工时和施工完成以后的使用过程中都不渗漏。这种管接口形式目前主要是F形。钢管的长度根据工作井的长度确定，接口焊接而成，施工完后变成刚性较大的管子。它的优点是焊接接口不易渗漏，缺点是只能用于直线顶管。玻璃钢夹砂管也可用于顶管，一般顶距较短，目前仅用于中小口径，管节的防腐性能比较好。预应力钢筒混凝土管在顶管工程中正在得到应用，由于管节能够承受较大的内压，所以适用于给水管道工程。

中继间

中继间是长距离顶管中不可缺少的设备。中继间安装在顶进管线的某些部位，把这段顶进管道分成若干个推进区间。它主要由多个顶推油缸、特殊的钢制外壳、前后两个特殊的顶进管节、均压环和密封件等组成。顶推油缸均匀地分布于保护外壳内，当所需的顶进力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或者后座装置所允许承受的最大荷载时，需要在施工的管道中安装一个或多个中继间进行接力顶进施工。

图源：唐兴装备及互联网

本文整理自《现代顶管施工技术及工程实例》仅供学习交流 版权归原作者所有

唐兴装备顶管机