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《泥水平衡頂管機(jī)與泥水平衡頂管.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、摘要:泥水平衡頂管施工是借助于各種泥水平衡頂管機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,每一種泥水平衡頂管機(jī)都有一定的適用范圍。但其基本原理是一樣的:即用一層堅(jiān)實(shí)的泥膜覆蓋在挖掘面上,用一定壓力和一定比重及一定黏度泥水來(lái)平衡地下水壓力和土壓力。它是把棄土攪成泥水后再用泵來(lái)輸送的。有的泥水平衡頂管機(jī)具有破碎功能。關(guān)鍵詞:泥水平衡頂管泥水平衡頂管頂管機(jī)進(jìn)水排泥破碎功能一、面板式刀盤(pán)的泥水平衡頂管機(jī)日本伊勢(shì)機(jī)公司是最先進(jìn)入中國(guó)的外國(guó)頂管機(jī)專(zhuān)業(yè)制造公司,他們?cè)缭?985年就把當(dāng)時(shí)先進(jìn)的φ800Telemole泥水平衡頂管機(jī)銷(xiāo)到了上海。(一)、MEP型和Telemole型泥水平衡頂管機(jī)為1000mm,最大口徑為3
2、000mm,它的外形如圖—1所示。MEP型泥水平衡頂管機(jī)是一種適用軟土土質(zhì)的泥水平衡頂管機(jī),它的詳細(xì)構(gòu)造請(qǐng)參見(jiàn)圖—2。1圖—2MEP型泥水平衡頂管機(jī)構(gòu)造在圖—2中,1—刀排和切削刀、2—刀排拉桿螺栓、3—刀盤(pán)面板、4—芯軸、5—刀排聯(lián)接套、6—隔倉(cāng)扳、7—頂管機(jī)殼體、8—主軸套、9—進(jìn)排泥管、10—大齒輪、11—小齒輪、12—推力軸承、13—主軸、14—主軸控制油缸、15—主軸油缸缸體、16—刀排控制油缸、17—行星減速器、18—芯軸軸承、19—芯軸端套、20—電動(dòng)機(jī)。MEP型泥水平衡的最大特點(diǎn)是它的刀盤(pán)和刀排都可以前后伸縮。從圖5—2中可以看到:刀盤(pán)和主軸是聯(lián)接在一起的,
3、刀盤(pán)的伸縮是通過(guò)套在主軸后部的主軸控制油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主軸控制油缸可以在主軸油缸缸體內(nèi)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng),從而2也帶動(dòng)刀盤(pán)的伸縮。由于主軸控制油缸的兩端都安裝有軸承,所以,當(dāng)頂管機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸控制油缸是不旋轉(zhuǎn)的。在頂進(jìn)過(guò)程中,通過(guò)油泵始終向主軸控制油缸的后腔供給一定壓力的液壓油,用這個(gè)供給壓力來(lái)平衡刀盤(pán)所承受的土壓力。當(dāng)在覆土較深的狀況下頂進(jìn),刀盤(pán)所承受的土壓力高時(shí),可把這個(gè)供給壓力調(diào)高些;當(dāng)在覆土較淺的狀況下頂進(jìn),刀盤(pán)所承受的土壓力低時(shí),可把這個(gè)供給壓力調(diào)低些。就這樣,利用機(jī)械(液壓)的方式來(lái)達(dá)到刀盤(pán)平衡其所承受的土壓力的目的。刀盤(pán)前伸時(shí),其數(shù)值為“+”,即是正值;刀盤(pán)后縮時(shí),
4、其數(shù)值為“-”,即是負(fù)值;當(dāng)?shù)侗P(pán)平面和頂管機(jī)殼體前端面一樣平時(shí),其數(shù)值為“0”。MEP型頂管機(jī)刀排的前后伸縮是通過(guò)刀排控制油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的:當(dāng)?shù)杜趴刂朴透谆乜s時(shí),芯軸前伸,帶動(dòng)與刀排聯(lián)結(jié)的刀排拉桿螺栓和刀排聯(lián)接套一起前伸,(由于刀排控制油缸是倒裝的,所以它的動(dòng)作正好與刀排的動(dòng)作相反)。當(dāng)?shù)杜趴刂朴透浊吧鞎r(shí),芯軸回縮,帶動(dòng)與刀排聯(lián)結(jié)的刀排拉桿螺栓和刀排聯(lián)接套一起回縮。在頂管施工之前,根據(jù)土質(zhì)條件和覆土深度,計(jì)算出一個(gè)控制土壓力P,同時(shí),把刀盤(pán)的供給壓力設(shè)定到與控制土壓力P相等。在頂進(jìn)過(guò)程中,當(dāng)頂管機(jī)刀盤(pán)所承受的實(shí)際土壓力比設(shè)定土壓力P小時(shí),刀盤(pán)就前伸。若此時(shí)刀排控制油缸不動(dòng),進(jìn)土
5、口的開(kāi)度就越來(lái)越小,當(dāng)然,進(jìn)的土也就越來(lái)越少了。這樣,刀盤(pán)所承受的土壓力就會(huì)越來(lái)越大,一直到刀盤(pán)所承受的土壓力與設(shè)定土壓力P相等,才達(dá)到平衡。若反之,在頂進(jìn)過(guò)程中,當(dāng)頂管機(jī)刀盤(pán)所承受的實(shí)際土壓力比設(shè)定土壓力P大時(shí),刀盤(pán)就回縮。若此時(shí)刀排控制油缸不動(dòng),進(jìn)土口的開(kāi)度就越來(lái)越大,當(dāng)然,進(jìn)的土也就越來(lái)越多了。這樣,刀盤(pán)所承受的壓力就會(huì)越來(lái)越小,一直到刀盤(pán)所承受的壓力與設(shè)定土壓力P相等,也達(dá)到平衡。這就是MEP型泥水平衡頂管機(jī)的機(jī)械平衡土壓力的原理。MEP型泥水平衡頂管機(jī)除了有機(jī)械平衡土壓力的功能以外,還有泥水平衡土壓力的功能。泥水平衡土壓力的功能與普通的泥水平衡的原理是一樣的:即用
6、頂管機(jī)泥水倉(cāng)內(nèi)有一定壓力和一定比重的泥水,依靠在挖掘面上行成的泥膜來(lái)平衡土壓力和地下水壓力。3MEP型頂管機(jī)都是在機(jī)內(nèi)操作的,為了讓MEP型頂管機(jī)更加適合小口徑頂管,伊勢(shì)機(jī)公司把MEP型機(jī)內(nèi)操作的頂管機(jī)變成在可在機(jī)外遠(yuǎn)距離操作的頂管機(jī)。Telemole型泥水平衡頂管機(jī),如圖5—3所示,最小口徑為600mm。圖—3φ800Telemole泥水平衡頂管機(jī)(二)、刀盤(pán)不伸縮的泥水平衡頂管機(jī)由于MEP型泥水平衡頂管機(jī)的刀盤(pán)是可以伸縮,并以此來(lái)平衡頂管機(jī)所在土層土壓力的,它在含水量很高的淤泥質(zhì)土和粉土等一些軟土地層中很適用,而且,在這些軟土地層中用MEP型泥水平衡頂管機(jī)施工后的地面沉
7、降也很小。但是,在一些含水量很低的硬土地層中施工,MEP型頂管機(jī)的刀盤(pán)往往無(wú)法正常的前伸,這是由于實(shí)際的土壓力大于MEP型頂管機(jī)刀盤(pán)設(shè)計(jì)最大的平衡土壓力的結(jié)果,于是乎就有了刀盤(pán)不伸縮的泥水平衡頂管機(jī),如圖—4所示。4縮可以控制進(jìn)土口的大小,從而達(dá)到控制進(jìn)土量,最終達(dá)到控制刀盤(pán)平衡土壓力的目的。該頂管機(jī)的其他結(jié)構(gòu)與Telemole型頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同,也是遠(yuǎn)距離控制的。(三)、刀盤(pán)和刀排都不能伸縮的泥水平衡頂管機(jī)刀盤(pán)和刀排都不能伸縮的泥水平衡頂管機(jī)是泥水平衡頂管機(jī)的最早期產(chǎn)品,它們主要是用泥水倉(cāng)內(nèi)的泥水壓力以及它在