矩形顶管机分类及应用范围

矩形顶管施工是当前基础设施建设过程中应用的高效率施工方式之一，能够有效提升地下空间施工以及管道施工效率，同时降低对地表形态的破坏，可在不封闭交通、不搬迁管线、噪声小和尘土少等条件下施工，目前广泛应用于地下综合管廊、地铁出入口、过街通道、车行隧道和地铁隧道等工程的建设。

 

 

一、施工原理

 

矩形顶管施工工艺的原理，是在顶进过程中，利用土仓内的泥土压力和螺旋机排土来平衡地下水压和土压力，并采取渣土改良、注浆减阻等辅助方法，保持开挖面的稳定，以减少推进对地层的扰动，从而控制施工对周边环境的影响。

 

二、矩形顶管机种类

 

1、可变网格式

 

该型顶管机切口处安装有16格网格，用于切割及支护正面土体。中间四格为可变网格，该四格网格可根据出土量和机头姿态控制方便地调节其开口率。土体经网挤压后进入机头，采用人工出土。

 

2、小刀盘式

 

该型顶管机有4台小刀盘切削土体，切削面积可达到整个面积的40%(包括螺旋机)，4台小刀盘可单独运转，通过编组运行可方便的控制机头的姿态。它由螺旋输送机出土，可基本保持土压平衡，并维持开挖面的稳定。

 

3、滚刀式

 

该型顶管机可全断面切削，两把滚刀可正反转，并可单独运转。由螺旋输送机出土，可保持土压平衡，并维持开挖面的稳定。

 

4、组合刀盘式

 

该型顶管机有1台大刀盘及4把仿形刀组成切削刀组，能全断面切削，大刀盘及仿形刀能正反转。由螺旋输送机出土，可保持士仓内的土压平衡和维持开挖面稳定。

 

5、按照刀盘结构形式可分为：

 

（1）平行中心轴式刀盘：前后排布式刀盘（软土）和同平面组合式刀盘（砂卵石）

 

（2）偏心多轴式刀盘

 

此种矩形顶管受滚刀破岩机制限制，刀盘上不宜布置常规滚刀，因而不适用于岩石地层。

 

（3）中心轴偏心轴组合式刀盘

 

两刀盘一般为前后布置，协同工作实现矩形断面开挖，此种矩形顶管受限于偏心摆动刀盘，仅能应用于软土地层。