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Construction Expert 施工专家 顶管机及顶管施工技术（上） □ 赵明 上海宝冶建设有限公司 顶管机在国内的发展 倾角仪测斜的动态方位误差监控系统，使监测 国内顶管机经历了技术引进、研发、发展 和操作工作更直观便利。 等几个时期，从最初的手掘式顶管机、气压平 目前国内顶管机规模较大、技术力量雄厚 衡式顶管机到目前的水压、土压平衡式顶管 的生产企业主要有上海管道工程股份有限公 机，不断吸收国外先进技术进行改进，到目前 司、北京市市政工程研究院、中铁一局市政 已经拥有一批具有自主知识产权的自主品牌， 环保工程总公司等，这几家公司的产品基本 并在一些技术领域如纠偏、测量等方面取得了 上都具有自动控制、机电液一体化、激光定 一定的成绩，达到或接近国际先进水平。如上 位导航以及自动纠偏等功能。另有其他一些 海管道工程股份有限公司研制的Ф2200型泥水在技术力量、产品质量、生产规模等方面均 平衡式顶管机其纠偏装置采用模块化结构，采 有不足的生产厂家，其产品主要靠低价占有 用背景噪声抑制功能（ANS）和微型可编程控 市场。 ^_^ 国外顶管机产品大都具 制器（PLC），管理计算机有多个页面可供选 目前，国外顶管机产品大都具有刀盘破碎 有刀盘破碎系统设计合 择，能全面反映各项施工参数，运用触模屏进 系统设计合理、地层土质针对性较强、采用精 理、地层土质针对性较 强、采用精确激光纠偏 行操作；北京市市政工程研究院Ф2150型加泥确激光纠偏导向系统、计算机控制程度高等技 导向系统、计算机控制 式土压平衡式顶管机其纠偏系统设计独特，运 术特点。同时，国外顶管机朝着大负载精确控 程度高等技术特点 行状况集中显示和控制，并采用激光靶跟踪和 制、高响应、连续控制、计算机CAN数字通信 106 工程机械与维修 CMM 2010.08 总线控制、遥控控制、多功能化、微型化等趋 势发展。我国顶管机的市场需求越来越大，尤 其是对能够在复杂地质条件作业的多功能顶管 机的需求将更加广泛。 顶管机主要技术特征 顶管机施工法之所以能够快速发展和普 及，一是城市建设的急速发展造成环境破坏、 交通堵塞、占用人类正常生活土地等问题突 出，因此人们对地下空间开发的需求越来越 大；二是由于明挖工法会对地上交通产生影响 以及施工时的噪声、振动、空气等污染对环境 的影响和带来的公害，人们要求更加环保的施 工方法；三是由于开发研制了适用于各种地质 条件的不同类型的顶管机。当今的顶管机是集 机械、电气、液压、测量、控制、注浆、排泥 了机械化、自动化控制、劳动强度低，施工 等多项技术于一体，专用于铺设地下管道工程 精度高，掘进速度快。 的主要技术设备。 缺点 顶管机组装、解体、运输费用高， 顶管机适应土质范围广，软土、粘土、砂 刀具磨损维修费用昂贵。顶管机重复使用率较 ^_^ 土、砂砾土、硬土均适用；破碎能力强，破碎 低，一般掘进5 km就要进行大修。顶管机型式 粒径大，个数多；采用低速大扭矩传动方式， 的选择由工程地质、水文地质条件、管道断面 刀盘切削力较大，过载系数能达到3以上；施 尺寸等因素确定，因此，一般不能任意将在其 工精度高，可上、下、左、右方向纠偏，最大 他管道施工用的顶管机重复使用。需根据地质 纠偏角度达2.5°，并可作较长距离顶进；有情况需要或制造加工，不能代用；当覆盖层较 独立、完善的土体注水、注浆系统，可对挖掘 浅时，在顶管机的推进过程中很难防止地表沉 面土体进行改良，从而扩大适用范围；结构紧 陷，防护措施要求高；竖井附近由于顶管的作 凑，使用维修