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    泥水平衡頂管掘進機

    1. 定義與原理

      • 泥水平衡頂管掘進機是一種用于非開挖地下管道鋪設的機械設備。它的工作原理主要基于泥水平衡理論。在掘進過程中,通過向掘進機的切削面注入具有一定壓力的泥漿,泥漿的壓力與掘進機所處位置的地下水壓力、土壓力等外界壓力保持平衡。這樣可以有效地防止掘進面的坍塌,同時也能將切削下來的泥土等雜物與泥漿混合,然后通過排泥管道將混合泥漿排出到地面的泥漿處理系統。

      • 例如,當掘進機在地下水位較高的軟土地層中工作時,泥漿的壓力能夠抵抗地下水的壓力,維持掘進面的穩定。就好像在一個充滿水的容器中,通過調節另一種液體(泥漿)的壓力來保持平衡一樣。

    2. 主要結構組成

      • 切削刀盤:這是掘進機的前端部分,用于切削土壤。刀盤上裝有各種類型的刀具,如切刀、刮刀等,刀具的形狀和布局根據不同的地質條件設計。在硬土或巖石地層中,刀具會更加堅固耐用,以承受較大的切削力。

      • 泥水艙:位于刀盤后面,是泥漿和切削土混合的空間。泥水艙內的壓力傳感器可以實時監測艙內壓力,并且通過控制系統調整泥漿的注入量和壓力,以維持泥水平衡。

      • 排泥系統:包括排泥管道和泥漿泵等設備。泥漿泵將泥水艙內的混合泥漿抽出,通過排泥管道輸送到地面的泥漿處理設施。排泥管道需要有足夠的強度和密封性,以承受泥漿的壓力并且防止泄漏。

      • 推進系統:由千斤頂等設備組成,為掘進機提供前進的動力。千斤頂的頂力通過掘進機的后座或中繼間傳遞到已鋪設的管道上,推動掘進機向前掘進。推進速度可以根據地質條件和泥水平衡的要求進行調整。

      • 糾偏系統:用于糾正掘進機在掘進過程中的偏差。它通過安裝在掘進機上的傾斜傳感器等設備,實時監測掘進機的姿態。當發現掘進機偏離預定的管道軸線時,通過調整千斤頂的不同頂力來實現糾偏。

    3. 適用地層與優勢

      • 對地面影響小:由于泥水平衡的作用,能有效減少掘進過程中對周圍土體的擾動,從而降低地面沉降或隆起的風險。例如在城市道路下方進行管道鋪設時,這種方法可以zui大限度地減少對交通和周邊建筑物的影響。

      • 掘進效率較高:通過泥漿的潤滑和攜渣作用,切削刀盤能夠較為順暢地切削土體,并且混合泥漿的及時排出也不會影響掘進速度,在合適的地質條件下能夠保持較好的施工進度。

      • 適用范圍廣:不僅可以用于鋪設各種口徑的污水管、自來水管等給排水管道,還能用于鋪設電纜管道等地下管線。

      • 適用地層:泥水平衡頂管掘進機適用于多種地層,尤其在軟土、粉質黏土、淤泥質土以及含有一定地下水的地層中表現出色。對于砂層等顆粒較細的地層,也能通過適當調整泥漿性能來保證掘進的順利進行。

      • 優勢

      • 對地面影響小:由于泥水平衡的作用,能有效減少掘進過程中對周圍土體的擾動,從而降低地面沉降或隆起的風險。例如在城市道路下方進行管道鋪設時,這種方法可以zui大限度地減少對交通和周邊建筑物的影響。

        掘進效率較高:通過泥漿的潤滑和攜渣作用,切削刀盤能夠較為順暢地切削土體,并且混合泥漿的及時排出也不會影響掘進速度,在合適的地質條件下能夠保持較好的施工進度。

        適用范圍廣:不僅可以用于鋪設各種口徑的污水管、自來水管等給排水管道,還能用于鋪設電纜管道等地下管線。





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