DN3000土压泥水平衡顶管机的设计及应用

泥水平衡法顶管在市政工程施工中的应用分析摘要：在最近几年的市政工程施工中，用的最多的方法是泥水平衡法，本篇文章就主要结合实际工作的特点，对泥水平衡法顶管技术的应用进行了介绍。

关键词：泥水平衡顶管市政工程一、泥水平衡法顶管施工技术的介绍1.施工原理。

泥水平衡法顶管技术主要是通过提高压力对泥水和刀盘进行挖掘施工，这样会在压力泥水的泥土表面会由于压力过高形成一层膜，同时再利用压力的作用使得挖掘面的土压以及地下水压保持一个动态平衡状态，这样可以使挖掘面变得更加稳定，从而减少地面沉降的发生。

在掘进机正常工作时，要先打开排泥阀门，然后再关闭通阀，这样泥水可以进入到泥管中并经过泥阀，最终进入到顶管机挖掘面的储泥仓中，再将挖掘的泥沙和泥水进行均匀搅拌之后，利用排泥泵的作用将其输送到地面的泥水分离装置中，将泥沙和水分在其中进行分离，再将分离后的泥水再次送入刀盘进行循环，这些环节都是通过中央操控盘来完成的。

2.施工特点。

泥水平衡法的顶管技术主要有以下几个特点：首先是有较强的适用范围，它可以应用于地下水压变化范围较大或者水压较高的条件中，这一方法能够使挖掘面变得更加稳定，从而减少对周围土体的影响，以此来减少沉降现象的发生。

另外，这一顶管所需要的推力较小，所以能够长时间运送泥土，适用于长距离顶管的工程施工；而且在作业井的施工环境中，这一方法能够提高安全性能，降低工人的劳动强度，在输送泥水的过程中能够始终保持工作状态，达到提高工作效率的目的。

3.施工技术重点。

在具体施工中，要从四个方面来保证工程的效率。

首先是驱动功率，要选择较大的功率来驱动机器，从而提高对于土层的适应能力。

其次这一技术要具备二次破碎的功能，在利用刀盘破碎完岩浆之后，一些大块岩石还应该经过二次破碎才能够利用泥浆完成输送。

另外就是要设置减少阻力的装置，从掘进机开始就要设置通道来减少阻力，应该选择具有较强润滑性的触变泥浆并合理控制泥浆的浓度，从而形成一个泥浆套在管道外壁，通过这一方式来降低外壁与土层之间的摩擦。

泥水平衡机械顶管施工方案泥水平衡机械顶管施工方案一、工程概况该工程位于城市地下，建设地点复杂，地下管线较多，施工空间狭小。

采用泥水平衡机械顶管施工，能够有效降低对地上交通和地下管道的影响，保证施工安全和地下管道的完整性。

二、施工流程1. 确定施工区域：根据设计方案和现场情况，确定施工区域并划分为合适的小块。

2. 起井装置安装：根据井深和直径的要求，选用合适的起井装置，并正确安装。

3. 泥水平衡机械顶管安装：将泥水平衡机械顶管设备按照规范安装，确保机械设备的牢固稳定。

4. 泥水管道连接：连接泥水平衡机械顶管主机和管道系统，确保泥浆的循环顺畅。

5. 开始施工：将泥土从施工区域通过泥浆管道送到太空室，并进行处理，然后通过顶管设备进行推进。

6. 断头处理：当进行到一定的长度后，对管道进行断头处理，保证管道的完整性。

7. 处理太空室内泥浆：将太空室内的泥浆送到泥水处理设备中进行处理，然后循环使用。

8. 继续推进：再次喷入足够的泥浆，通过机械顶管设备继续推进。

9. 完成施工：完成整个管道的推进后，将管道与现有管道连接。

10. 拆除机械设备：在管道连接完成后，拆除泥水平衡机械顶管设备。

三、安全措施1. 施工现场设置警示标志，限制人员和车辆进入施工区域。

2. 对机械设备进行定期维护和检查，确保设备的正常运行。

3. 进行地质勘探和土质分析，了解施工地层情况，并采取相应的施工措施。

4. 严格按照施工工艺和操作规程进行施工，确保施工过程中的安全。

5. 配备专业人员进行监控和管理，及时处理施工中出现的问题。

四、环保措施1. 在施工现场设置泥浆处理设备，对太空室内的泥浆进行处理和循环使用，减少对环境的污染。

2. 严格控制泥浆的配比，确保泥浆的含固量和排放浓度符合国家标准。

3. 对泥浆处理设备进行定期维护和清洗，确保设备的正常运行和处理效果。

4. 将施工现场的建筑垃圾和废弃物进行分类处理，符合环保要求。

五、经济效益1. 采用泥水平衡机械顶管施工，能够缩短施工周期，降低施工成本。

泥水平衡式顶管施工及应用摘要：介绍泥水平衡式顶管施工原理以及在市政、电力、交通等行业中的应用，比较分析该施工方式的特点。

关键词：顶管施工应用随着日新月异的现代化城市建设进程，我们在为治理环境、解决供水、供电等问题作设施配套建设时，通常采用开槽埋管的办法进行工程施工。

在市区较繁华的街道、在城市绕城主干道、在刚建成的高等级公路主线上，往往能见到许多次围着安全栏，昼夜作业的开挖场面。

施工的地段，一幢崭新的楼房被拆除，车辆被限速绕道通行，深度开挖引起了周围构筑物不同程度的沉降，修复后的路面几年后尚在不停下陷。

这一切越来越被人们所重视。

近几年，在管线穿越公路主干线时，虽然采用了人工顶管施工方法，但是，由于挤压式短距离顶管施工而引起路面隆起，人工挖掘式顶管施工而引起的路面沉陷时有发生。

如何有效的解决以上问题？一种新型的顶管施工技术——泥水平衡式顶管施工工艺，已从日本引进，并在上海、广州等地广泛地应用。

这是一种没有开挖那种混乱场面的管道开挖技术，一种在地面下工作的系统，它是一种全遥控的技术，使工人们远离危险环境下的工作方式，加上自动平衡的技术来防止地表隆起和沉降，使管道在垂直和水平方向上达到正负1英寸的精确度，这种革命性的技术称作为顶管施工。

顶管施工技术是一种管道铺装技术，无需开挖地面，有具大推力的液压千斤顶可用在有遥控装置的顶管掘进机的后方，使掘进机及紧随其后的管道穿越土层，达到预先设计的位置上，这就称为顶管工程。

挖掘发生在顶管机的前方，被挖掘物质通过泥浆循环系统用泵排出，到达地表。

微型顶管掘进技术有4个方面优于其它隧道开挖技术：1）、微型顶管掘进机是一种遥控技术，可降低工作强度和提高工作地点的安全性；2）、按照表面土压由掘进机进行土压平衡，实际上消除了地下运动及地表沉降，保持了地下土质的原状性；3）、当有地下水存在时，顶管机无需排水，而且微型顶管掘进机能设计成在各种土壤条件下进行施工；4）、微型顶管掘进机能在几乎所有的土壤中铺设管道，从而不破坏地下环境，无需使用昂贵的注浆及抽水技术，其最终结果是完成一条完整的管道线，加上绝对小的地表破坏。

泥水平衡顶管技术及应用章涛（中原石油勘探工程建设总公司）摘要：泥水平衡技术是管道穿越技术的一种操作简便、效果显著，且适用于地质环境复杂的施工工艺。

由于该技术逐步成熟、应用日趋广泛，在长输管线，特别是大口径长输管线施工中，越来越多的被施工承包单位青睐。

在西气东输二线平顶山-泰安支干线工程中，该技术被成功运用于地下水位高、沙化严重地区的穿越中，取得了显著的成效。

本文从泥水平衡的施工流程开始，以施工过程为依托，逐步阐述泥水平衡技术在工程施工中的技术特点、施工要点及注意事项，总结该技术的优点及使用限制。

随着国家管网建设的大规模开展，泥水平衡技术也将逐步的改进和完善，广泛应用于工程建设项目中。

关键词：泥水平衡；进排泥；顶进；测量中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言：西气东输二线平顶山-泰安支干线属于国家重点工程建设项目，起至平顶山市鲁山压气站，终于泰安站，途径河南省平顶山、许昌、郑州、开封、商丘五市，山东省菏泽、济宁、泰安三市，线路总长514公里，地形以平原居多，在平顶山、许昌、泰安地区有局部山区，开封兰考地区、菏泽地区以盐碱沙地为主。

大型河流采用定向钻或大开挖方式，公路、铁路采用顶管、顶箱涵方式。

2011年9月，河南、山东地区连续降雨20余天，降水量平均达到155mm，为60年一遇【1】，造成地下水位饱和，很多地区地下水位达到0.3m，而管沟设计埋深2.3m-2.6m，穿越地区的设计埋深4m-6m不等，对于特殊天气原因造成的地下水位超高，对管沟开挖及穿越造成了严重的影响，特别是盐碱沙地地区，饱和沙土形成流沙现象，对开挖和顶管造成了相当大的困难。

在对兰考境内的X020公路的顶管过程中，由于地下水位高、流沙严重，造成顶管3次均为成功，其中沉井坍塌2次，顶管偏移1次。

对失败原因的分析，是由于地下水位高，流沙运动强烈，对沉井壁形成巨大的侧压力，且沉井结构不稳定，造成沉井坍塌；流沙的不稳定性和运动型，造成顶管过程中，千斤顶顶进过程中，顶进轴线被流沙干扰，造成偏移。

浅谈泥水平衡机械顶管施工技术泥水平衡机械顶管是一种现代化的隧道开挖技术，通过机械装备及泥浆管道将泥浆按照一定的压力输送至顶管局部，将土层溶解后通过泥浆输送管道排至土面。

该技术施工过程中，通过机械轮挖掘土层，同时使用泥浆压力平衡土压，完成土层开挖并完成顶管施工了。

本文主要针对泥水平衡机械顶管施工技术进行分析，介绍其施工过程、应用领域、优点以及后续施工措施等。

一、施工过程泥水平衡机械顶管施工过程包括准备工作、浆液准备、顶部装置、管道使用和修整，其中浆液准备是最为关键的一环节。

施工过程中首先要对施工现场进行勘探，确定地层情况和施工难点。

确定了施工方案后，需要进行浆液准备工作，将适量的泥浆添加到特殊搅拌桶中，通过高压泵将浆液输送至顶管局部。

在施工过程中，需要将泥浆通过顶端注入顶管，利用泥浆的平衡力和压力平衡顶管内的土层压力。

同时，系统会自动控制施工速度并保持水平，以避免管道起伏和倾斜导致施工质量下降。

二、应用领域泥水平衡机械顶管技术可以在各个应用领域中使用，尤其是在广泛的城市建设领域中具有广泛的适用性。

例如，公路、铁路、水、电、燃气等领域的管道敷设、城市地下综合管廊、养护管线等均可采用该技术进行顶管施工。

除此之外，在隧道、桥梁施工等场合也可以使用泥水平衡机械顶管技术来进行顶管施工。

三、优点泥水平衡机械顶管技术具有许多优点，其中最显著的包括施工质量高、工作效率高、环保、安全等。

首先，该技术能够确保施工现场整洁，减少和避免掘进和挖掘引起的土方崩塌和坍塌问题，并确保土壤和环境安全。

另外，机械化施工使得施工速度快并且施工效率高，能够帮助工程业主缩短施工周期，提高工程质量和效率。

此外，该技术还具有节能环保的特点，能够减少工程废料的产生和运输，降低了对环境的污染和影响。

除此之外，在采用泥水平衡机械顶管技术进行施工时，还能够节省人力、物力和财力成本。

四、后续施工措施完成泥水平衡机械顶管施工后，需要做好相关的后续施工措施，包括管道连接、成品管道的做法等。

DN3000土压泥水平衡顶管机的设计及应用作者：王进来源：《城市建设理论研究》2015年第10期摘要：内蒙古乌海市乌兰布和生态沙产业示范区巴音湖输水穿沙管道工程，设计直径3米的钢筋混凝土顶管，流沙厚度3～50米，全长1580米。

为满足项目施工需要，现设计DN3000土压泥水平衡两用顶管机应用于该项目，本文在分析DN3000土压泥水平衡顶管机构造原理的基础上，对顶管机的主要技术参数、各种系统的配置装置、各种保护装置及设备结构特点进行了详细的介绍，该机的成功应用将会产生巨大的经济效益和社会效益，大大推进了我国城市地下管网建设的速度。

关键字：土压泥水平衡顶管机；设计；应用中图分类号：S611 文献标识码： A一、DN3000土压泥水平衡顶管机的主要技术参数1、顶管机外径：φ3620mm；2、顶管机总长：7126mm；3、顶管机总功率：约 268kW；4、顶管机刀盘驱动功率： 180kW；5、顶管机刀盘最大转矩： 1562KN.m；6、顶管机刀盘转速：0～1.1r/min（变频调速）；7、纠偏油缸：150t×8台；8、最大纠偏角度：2.5度；9、纠偏油泵电机功率： 5.5kW；10、顶进速度：0～80mm/min。

二、顶管机的各种系统及配置说明1、DN3000土压泥水平衡顶管机的主轴驱动装置顶管机的主轴驱动装置由6台30kW电机为驱动力，分别通过259.1：1的行星减速机减速后，带动们m=18、z=13的小齿轮再共同带动m=18、z=81的大齿轮驱动主轴选转。

主轴最大输出转速0.91 rpm，通过VVVF调速后可获得0.1～0.91 rpm之间的任意转速，以应对各种情况。

主轴密封采用多组组合的密封形式，并可向密封面上注0号锂基脂以减少密封圈和主轴的磨损。

在主轴上，我们还设计了一个主轴套，一是起做轴承的挡圈，二是避免主轴磨损后给修理带来的不便和节约修理成本，三是缩短修理周期。

主轴中心设有两道注浆孔一道通向中心刀，另一道通向各个刀排。

顶管专项施工方案泥水平衡法一、引言顶管技术是一种用于城市地下综合管线施工的无开挖方法，逐渐得到了广泛的应用。

在顶管施工过程中，泥水平衡法是实现顶管浮管转运的一种常用方法。

本文将介绍泥水平衡法的工作原理、操作步骤以及其在顶管施工中的应用。

二、泥水平衡法工作原理泥水平衡法是通过泥水混合物的重力平衡来实现顶管的浮力与重力的平衡，从而保证顶管的稳定移动。

其工作原理可以简述如下：1.通过水平控制部位向顶管注入的辅助控制液体，在顶管的移动过程中形成一个水压平衡的环境；2.顶管与地面之间围绕着管道的泥水间隙，用于提供泥浆与注入液体之间的密封；3.在顶管的前端，通过泥浆的注入来提供推力，并实现顶管的前进。

三、泥水平衡法操作步骤泥水平衡法具体的操作步骤如下：1.准备工作：确定顶管的施工轨迹和设备位置，清理并确保施工现场整洁；2.准备泥浆：配制泥浆，并根据实际情况对其进行调整，以确保其密度和黏度适当；3.准备辅助控制液体：根据需求配制并调整辅助控制液体的密度，并将其加入注入系统中；4.设置注入系统：将注入系统设置好，并保持其运行正常；5.进行泥水平衡：通过注入系统向顶管注入辅助控制液体，形成泥水平衡，保持泥浆与注入液体之间的压力平衡；6.提供推力：通过向顶管前部注入泥浆，提供推力，实现顶管的前进；7.监控和调整：在顶管移动过程中，不断监控泥水平衡状态，根据需要调整辅助控制液体的注入速度和泥浆的注入量；8.完成施工：当顶管到达目标位置后，停止泥浆的注入和推力，完成顶管施工。

四、泥水平衡法在顶管施工中的应用泥水平衡法在顶管施工中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1.提高施工效率：通过采用泥水平衡法，可以减少顶管前进的阻力，提高施工效率；2.保护地面和地下设施：泥水平衡法可以减小顶管施工对地表和地下设施的影响，减少地面沉陷和管线破坏的风险；3.适应各种地质条件：泥水平衡法能够适应不同地质条件，包括强夯土、软土和砂质土等，提高顶管的施工适应性；4.减少环境污染：泥水平衡法在顶管施工中可以减少泥浆的溢出和泄漏，达到环保的效果；5.降低施工成本：相比于传统的开挖施工方法，泥水平衡法可以降低施工成本，减少人工和材料的使用。

泥水平衡式顶管技术应用和控制分析泥水平衡式顶管技术应用和控制分析泥水平衡式顶管技术应用和控制分析摘要：现代化城市的发展离不开市政管道的建设，越来越多的深埋设管道、过路管道、穿越建筑物的管道、旧城市政改造工程采用顶管施工技术，以减少拆迁的工程量，减少施工对交通的影响，减少施工对周围居民、行人的影响。

以中东部片区污水现状摸查与连接项目-大沙地污水系统【乌涌（广园路以北）W38～W40截污管工程】为例介绍顶进方法比选、顶力计算、出洞方向控制和顶进关键环节控制。

谨供其它地区类似工程施工借鉴。

关键词：泥水平衡；顶管；顶力计算；出洞方向控制；顶进关键环节控制中图分类号：U173.9文献标识码：A文章编号：1.概况本工程位于乌涌（广园路以北）属大沙地污水处理系统一期工程厂外收集系统，井段为W38至W40之间，全长250米，覆土厚度5～7m。

土层地质条件为主要有砾砂、粘土、中风化岩等。

2.顶进方法比选本工程顶管穿越的地层主要有砾砂、粘土、中风化岩等，地下水位较高，埋深较大。

针对以上地质特点，我司组织技术人员在顶管机选型方面特别针对本工程的地质特点和难点进行充分研究，采用的泥水平衡顶管机系统在设备上预留了充分的设备准备措施, 以应对特殊掘进情况考虑该顶管机所通过段遇中风化岩石以及强风化泥质粉砂岩, 且地下水含量较丰富, 设计采用岩盘顶管刀具, 配以先进滚刀装置, 刀具头类似于牙轮钻; 实现岩层段( 全断面) 的破岩功能, 刀具耐磨性好, 可适应长度300m 以上的20MPa 岩层掘进,超挖刀( 周边刀) 的布置和超挖量充分考虑在“半砂半岩”地层掘进需要解决的“软硬偏位”问题; 除刀具对岩层的滚压、切削破碎外, 中心大锥体的辗压破碎,可以在岩石、土质的地质条件下顶进, 同时具备PLC自动控制的泥水平衡系统, 使穿越河底的安全更有保障; 配备了强大的动力系统, 关键部件设计寿命长, 刀盘结构稳固。

管道铺设方案比较3.顶力计算顶管力学计算主要是计算顶进推力，即是顶管顶进过程管道受的阻力，包括顶管机迎面阻力、管壁摩擦阻力。

泥水平衡机械顶管施工方案泥水平衡机械顶管施工方案一、工程概况本项目是某城市的地铁隧道工程，其中包括泥水平衡机械顶管施工工程。

工程路线长度为x千米，施工区域地质条件复杂，存在地下水位较高的情况。

二、施工原理及组成泥水平衡机械顶管法是一种应用于地铁施工的管道隧道施工技术。

其原理是利用推进机械，将管道不断推进到地下，并通过施工期间注入泥浆来平衡地下水压力，保证施工安全。

机械顶管施工主要包括以下组成部分：1. 推进机械：包括推进盾构机、安装作业车和清理车等。

2. 推进管道：采用钢管或预制混凝土管道进行推进。

3. 泥浆循环系统：包括泥浆搅拌车、泥浆泵和泥浆处理设备等。

4. 控制系统：用于操作推进机械和控制整个施工过程。

三、施工步骤1. 软土开挖：在施工区域进行土方开挖，保证施工场地平整，并设置支护结构。

2. 推进准备：安装推进机械，并根据设计要求设置推进管道的起点。

3. 推进施工：启动推进机械，将推进盾构机推进到地下，同时注入泥浆来平衡地下水压力。

4. 停机作业：在推进过程中，遇到困难地层或其他问题时，可停机进行修复和调整。

5. 管道安装：推进机械推进到目标位置后，对管道进行安装和连接，确保质量。

6. 终点处理：推进到终点后，进行管道的密封和防水处理，并修复地表。

四、施工安全措施1. 施工前必须对地质情况进行详细勘探，并制定相应的施工方案。

2. 确保机械设备的正常运行，并定期进行维护和检查。

3. 加强泥浆循环系统的管理，确保泥浆调配和清理的效果。

4. 安装监测设备，对地下水位、土压力等参数进行实时监测，并及时调整施工方案。

5. 加强工人的安全教育培训，提高其安全意识和操作技能。

6. 严格遵守相关规范和标准，确保施工过程符合要求。

五、施工效果及经济效益泥水平衡机械顶管施工具备施工速度快、质量好、环境影响小等优点，能够有效解决隧道工程中土层较软、地下水较多等问题。

通过合理的施工方案和严格的施工措施，能够保证施工质量，提高工程效率，同时减少环境污染和工人伤亡事故，具有较好的经济效益。