液壓頂管機

頂管機主要由旋轉挖掘系統、主頂液壓推進系統、泥土輸送系統、注漿系統、測量設備、地面吊裝設備和電氣系統等組成。沿水平衡式頂管機還設有泥水處理裝置。其中旋轉挖掘系統（俗稱“機頭”）主要由前鋼殼、後鋼殼、切削機構、切削刀盤、刀盤減速器、送排泥漿機構、液壓動力裝置、糾偏液壓缸、防水圈、切削刀頭、刀盤旋轉軸、電氣系統、自動控制系統以及附屬裝置等。其鋼殼承受外部土壓和水壓，保護內部設備和操作人員的安全，便於在開挖面進行連續切削、襯砌和推進等作業。另外，主頂液壓推進系統由主頂液壓泵、主頂液壓缸、油管和操作枱等4部分組成，是旋轉挖掘系統和所施工管道的頂推動力裝置。 ^[1] 

頂管機的保養與維修必須堅持預防為主、狀態檢測、強制保養、按需維修、、養修並重”的原則，並由專業技術人員進行保養與維修。必須按照使用説明書的要求和施工計劃，對頂管機和配套設備進行保養與維修，並須做好記錄。在頂管機長期停止掘進期間，仍應定期進行維護保養。

一、拆裝

拆裝頂管機的目的主要是為了停工後的轉場、維修保養，併為新的施工任務做好準備。頂管機完成管道施工任務後，應把延伸軌道鋪設好，用主項液壓缸把旋轉挖掘系統推出作業面到基坑處停放好。拆卸前，一定要搭建工作平台和防護攔杆，鋼殼兩側圓形坡上還需安裝踏板，以防工作人員從上面滑下來。

拆卸時，首先要把測量儀器的接線和組裝的零件拆下來，然後拆除旋轉挖掘系統的總電纜和容易損壞的傳感器（如報警和測量定位傳感器等）。拆卸時一定要按電器拆裝規範進行。在完，或上述拆卸工作後，應將旋轉挖掘系統整體吊出基坑，拉運到檢修地點。

頂管機其他工作系統的拆裝，應當按照不同系統如：主頂系統、土輸送系統、注漿系統、電氣系統等的折裝要求進行。

二、更換切削頭

旋轉挖掘系統在每次拆卸時；都要更換磨損嚴重超標的切削刀頭，並根據將要施工地層的土質條件選擇切削刀頭的形狀、材質，安排切削刀頭的佈置方式。切削刀頭分為刀柄和刀尖2部分，刀柄的材質多為經過熱處理的中碳鋼，刀尖的材質多為硬質合金或工具鋼。

在切削刀盤上除裝設切削刀頭外，還在超出切削刀盤直徑的圓周方向設置了超挖刀、仿形刀等切削刀頭。採

用超挖刀的目的是減少旋轉挖據系統外殼的磨損和提高操縱性，即減少頂管機的偏擺和推進阻力。缺點是增加了背襯水泥砂漿的灌注量。

三、切削刀盤的維護修養

每次拆、裝旋轉挖掘系統時，都要檢查、保養、修理切肖刀盤的土砂密封件，並做好各部軸承的潤滑工作。為了防止土砂、泥水等侵入切削刀盤的軸承，在切削刀盤旋轉軸與座孔之間裝有數道士砂密封件及軸承潤滑裝置。土砂密封件的結構需要依據覆蓋層深度、地下水壓力、添加劑壓力、工期長短、管道長度、密封件安裝位置、密封層數及潤滑方式等因素確定。

四、切削刀盤的扭矩檢測

在對旋轉挖掘系統完成大修或技術改造後，要對切削刀盤扭矩進行檢測。切削刀盤的扭矩要根據地質條件

以及旋轉挖掘系統型式、構造和直徑等因素確定。一般需要考慮以下幾種要素；切削土壤、礫石等的切削阻力

矩；切削刀盤與土壤的摩擦阻力矩；土砂的攪拌、提升阻力矩；軸承摩擦阻力矩；密封摩擦阻力矩；減速機的機械摩擦、傳動等阻力矩。 ^[1] 

（1）後靠背及機架安裝。一般雙線隧道將後靠背底板定位後，用常規風槍沿底板孔鑽φ42～46mm眼， 用隧道錨杆錨固劑或植筋膠錨固精軋螺紋鋼。 每塊底板錨固2~3個眼後，便可同步安裝機架； 如果是單線隧道，則應從前往後依次將機架吊放到位，機架之間先不連接，最後吊裝後靠背。當後靠背每塊底板錨固2~3個眼後，用回位捲揚機或倒鏈依次將機架牽引到位進行調整連接。機架與後靠背連接時，楔形銷斜面應與連接銷銷孔斜面相對。

（2）頂進機構安裝。頂進機構可在地面組裝後整體吊裝在機架上。如果挖掘機較小或工作面狹窄無法整體吊裝，可依次吊裝頂環、後橫樑、千斤頂在機架上進行拼裝。頂進機構拼裝完成後，調節高度調節裝置，使千斤頂中心線與機架主樑中心線高度一致，插銷中心高度與插銷孔中心高度一致。

（3）連接泵站。液壓泵站採用變量雙泵雙迴路設計，既可單泵工作互為備用，也可兩個泵同時工作，加快頂進速度；液壓油管採用雙封閉快速插頭連接，應插接到位。後橫樑左右各有一套手動控制閥，功能完全相同也互為備用。 ^[2] 

（1）放置鋼管底座。一般應在沿導向滑軌前、 中、後最少放置3個鋼管底座，以便於鋼管連接和鋼 管順利插入頂環。

（2）吊裝鋼管。用挖掘機從頂管機側面將第一 節鋼管吊放於鋼管底座上，鋼管前端安裝管靴，尾 端插入頂環。如果是單線隧道或頂管機側面沒有 足夠空間，可將頂進機構整體吊下放在一側，從後 面採用蹺蹺板原理將鋼管前端翹起推入導向滑軌， 最後再將頂進機構就位。

（3）安裝壓管架。兩個壓管架分別安裝在機架 前端和後端，後端壓管架讓出一個頂進行程，每完成一個頂進行程，後壓管架向前調整一個行程。

（4）頂進、出渣。啓動油泵開始頂進，邊頂邊出 渣。管內出渣可採用兩種方式：一是小車出渣。管內2～3人， 1人掘進、 1～2人裝車，渣土車由管外人員拉出，小車兩端拴拉繩，雙向隨拉隨放；二是接力出渣。管內人員間隔0.6～1m，用木質半圓刮板接力將渣土運至管外。出渣人員應根據體力情況隨時更換，以保證最快出渣速度。

（5）接管。當第一節鋼管頂進至鋼管尾端距導向滑軌前端0.5m左右時停止頂進，將頂進機構拖回起位置，吊裝第二節鋼管，進行頂進。重複以上步驟，直至頂穿塌方體形成逃生通道。 ^[2] 

槽壁的坍塌主要就是指槽段的內局部出現了孔壁坍塌的情況，導致了水位突然的出現了下降的情況， 空口冒出了細密的水泡，出土量出現增加但是沒有進尺， 鑽機的負荷顯著的出現了增加。

這種情況出現的原因主要有這以下幾點：第一點， 在進行鑽進的過程當中遇到軟弱土層或者是流沙土層。 第二點， 在進行鑽進的時候對於護臂泥漿的選擇不恰當， 導致泥漿的密度不夠，不能夠形成一道堅實並且可靠的護壁。第三點，地下水的水位比較高， 泥漿的液麪標高不足夠， 或者是鑽孔當中出現了承壓水， 這樣就會導致靜水的壓力降低。 第四點， 在鬆軟的砂層當中進行鑽進的時候， 如果鑽進的進尺過快的話， 或者是鑽機的迴轉速度過快的話就會導致空轉的時間太長， 這樣會導致槽壁出現擾動的情況。 ^[3] 

針對槽壁坍塌過程中的常見問題， 有以下幾點處理對策： 第一點， 如果説我們在豎向節理的軟弱土層或者是在流沙層當中進行鑽進的話， 應該採取比較慢的鑽進速度進行鑽進。 第二點， 我們在進行成槽的時候應該根據當地的土質情況來確定合格的泥漿，並且需要通過實驗來進行泥漿密度的確定， 一般來説泥漿的比重都不應該小於一點零五。 第三點， 可以將泥漿的密度進行適當的加大， 並且控制槽段之內的液麪要高於當地的地下水水位0.5米以上。 ^[3]