南京頂管機,又稱頂管盾構機,是一種可以在地下用機械方式進行管道穿越的設備。通過切削和加固隧道墻壁,將管道從一側推進穿過地下,可以成功地進行水、電和氣的管線敷設。本文將詳細介紹頂管機的結構和工作原理。
一、結構
是由多個部分組成的,包括隧道刀盤、推進系統、土壓室、密封系統、供電系統等。
1. 隧道刀盤
隧道刀盤是主要負責掘進地下隧道的鋼制工具,可以進行切削、破碎和挖掘,以幫助管道向前推進。隧道刀盤通常由多個單元,如刀頭、擋板、轉子和鉸鏈等組成。刀盤的選擇取決于巖土地質的類型和硬度級別。
2. 推進系統
推進系統是負責向前推進管道的系統,通常包括千斤頂和推進筒等部分。千斤頂將管道向前推進到隧道刀盤前,導向構件控制了管道的方向。推進筒保證管道的穩定,并防止坍塌引起事故。
3. 土壓室
必須有一個浸漬壓力室來保持壓力平穩,以便氣密密封隧道,減少泥漿和土壤的壓縮,比如松土機使用中,泥漿必須在隧道預制形狀和壓動管道的同時進行。
4. 密封系統
在隧道刀盤和管道的周圍,頂管機還有一個密封系統,它可以提供密封性和空氣固定性,同時防止壓力和濕度通過管路散失或泄漏。這種密封的要求和材料的選擇取決于隧道的斜率和地質條件。
5. 供電系統
為了保持運行,需要一個標準的電氣系統,長途電纜和偏離電纜的復雜布線需要使整個系統連接到遠程控制臺,該系統還必須滿足不同電源水平的要求。
二、工作原理
基本工作原理包括推進管道和控制土壤,其過程如下:
1. 推進管道
頂管機啟動后,開始掘進管道,并向前推進管道。隧道刀盤是核心部分,它實際上爆破了土壤和巖石,然后將管道推向前方。
2. 控制土壤
當管道向前推進時,泥漿被注入土壓室,隨著隧道刀盤和管道向前推進,壓力繼續積聚。泥漿壓力可以幫助維持管道的穩定性,并提供氣密密封以促進管道的正常推進。
3. 推進盾構組裝
隨著管道推進,推進筒由千斤頂向前推進,隨之而來的是推進盾構組裝,也就是非常靈活的盾構安裝方式。