大刀盤土壓平衡式頂管機(jī)開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)報(bào)告(存儲版)
【正文】 際知名產(chǎn)品，使整機(jī)性能在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，接近、達(dá)到國際同類產(chǎn)品的水平。在后筒體前端（與前筒體接合處）殼體四 周設(shè)有四個潤滑用泥漿注入孔。螺旋取土機(jī)采用有軸式螺桿，驅(qū)動端設(shè)有兩只圓錐滾子軸承，軸承前設(shè)有防止泥水侵入的 J 形橡膠密封機(jī)構(gòu)，下端（取土口處）未設(shè)軸承為浮動式。 電源控制箱內(nèi)設(shè)有電源開關(guān)及保護(hù)電路、控制用繼電器。為確保系統(tǒng)的清潔度，除油泵自帶的過濾器外，系統(tǒng)中另設(shè)置多個過濾器。為了保證液壓系統(tǒng)正常工作，系統(tǒng)專門設(shè)置油溫冷卻系統(tǒng)。電器控制系統(tǒng)由主電路、數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)及安全連鎖報(bào)警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)還設(shè)置了中繼站控制接口，可控制中繼站并顯示中繼站油缸行程及油壓。尤其是在整個北欖污水治理工程中，有德國、日本頂管機(jī)和頂管技術(shù)同場竟技的情況下，唯有我們進(jìn)行了“ S”形長距離曲線頂管，并且穿越了無法避讓的樁群，破除鋼筋混凝土樁 20 余根，唯有我們在管線兩側(cè)土質(zhì)不均（一側(cè)為河水，一側(cè)為公路）的情況下 實(shí)現(xiàn)了曲線頂進(jìn)，并且曲線進(jìn)洞成功。通過觸摸顯示屏輸入各組糾偏油缸行程量，確認(rèn)后，系統(tǒng)將自動完成糾偏控制，并鎖定糾偏油缸的行程直到有新的糾偏指令，當(dāng)油缸或控制元件原因使糾偏行程發(fā)生變化時，系統(tǒng)還能自動調(diào)整保持設(shè)定的糾偏行程。777770 段管線為“ S”形曲線，而且沿河而下，左側(cè)臨河水，管子外表面距河水水沫線 米，采用右轉(zhuǎn)彎曲線進(jìn)洞成功。采用可編程控制器和觸摸顯示屏為主的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備各功能連鎖控制，按設(shè)定的要求自動完成各項(xiàng)動作，通過觸摸顯示屏使操作者實(shí)現(xiàn)了與機(jī)器對話。 。頂管機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，采用了先進(jìn)的液壓驅(qū)動系統(tǒng)和主要元器件選用國際知名廠家產(chǎn)品，設(shè)置了故障自動檢測報(bào)警系統(tǒng)。施工中顯示地面沉降小，一般小于 10mm，個別地方接近 20mm。 按設(shè)定的土壓值控制土倉內(nèi)的土壓，防止地面沉降或隆起，當(dāng)土倉土壓超過設(shè)定值時，機(jī)頭操作人員可通過通信系統(tǒng)指示中繼站、總站操作人員停止頂進(jìn)或降低頂進(jìn)速度，也可提高取土速度；當(dāng)土倉土壓低于設(shè)定值時，機(jī)頭操作人員可通過通信系統(tǒng)指示中繼站、總站操作人員頂進(jìn)或提高頂進(jìn)速度，也可降低取土速度；一般情況下，機(jī)頭操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將頂進(jìn)速度控制在一個穩(wěn)定的速度上，通過微調(diào)取土速度來實(shí)現(xiàn)土壓平衡，如果進(jìn)一步完善后方配套設(shè)備，修改控制軟件，自動控制土壓平衡也是可能的。第一段施工時，由于管節(jié)的質(zhì)量問題、國產(chǎn)泥土泵不配套、操作人員熟練程度問題及頂管機(jī)設(shè)計(jì)缺陷等原因，頂管施工極不順利，總長 506 米的頂管施工進(jìn)行了四個月，從第二段開始月進(jìn)度由 3507 米上升到 398 米（ 840 井 ~860 井除外），頂管統(tǒng)計(jì)情況見表二，經(jīng)過 14 個月的施工，共完成頂管施工 2421 米。在可編程控制器軟件中，對刀盤及取土機(jī)進(jìn)行最大功率限制處理，當(dāng)負(fù)載較大，油馬達(dá)油壓較高時，按電機(jī)額定功率計(jì)算出油馬達(dá)允許最高轉(zhuǎn)速，把它作為轉(zhuǎn)速限制值，以保證電機(jī)不超負(fù)荷運(yùn)行。由于采用先進(jìn)的、操作、控制元件及控制系統(tǒng)，稍加改動可實(shí)現(xiàn)頂管機(jī)的地面遙控操作。糾偏油缸為雙作用式，每組 圖四 : 糾偏及閘門控制液壓系 油缸都設(shè)置液壓控制閥組一套，其中包括溢流閥兩只、液控單向閥兩只、電磁式三位四通換向閥一只；調(diào)整溢流閥設(shè)置系統(tǒng)安全壓力，兩只液控單向閥組成的液壓鎖將油缸活塞桿鎖定在任何位置上，電磁式三位四通換向閥控制油缸的伸縮。電控調(diào)速器控制電控閥動作，電控閥的控制油控制液控閥的開度大小及開關(guān)，經(jīng)過液控閥的壓力油使伺服油缸帶動油泵的變量斜盤擺動，油泵實(shí)現(xiàn)變量和換向，液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 液壓油泵組分主油泵組和付油泵組，設(shè)置在頂管機(jī)內(nèi)兩側(cè)，共用同一個油箱，為刀盤、取土機(jī)、糾偏等裝置提供動力。刀盤外圈刀頭設(shè)置成單邊超切 15mm，使管子外表面與泥土之間存在間隙，這樣就可由注入的潤滑泥漿在管子與泥土之間形成泥漿潤滑層。 頂管機(jī)殼體采用兩段式，由前后筒體組成，中間設(shè)有可調(diào)節(jié)松緊的橡膠密封圈防止泥水侵入。 頂管機(jī)檔次的定位 按合同規(guī)定投入該工程的設(shè)備 要經(jīng)過業(yè)主嚴(yán)格審查認(rèn)可方能使用，其它標(biāo)段都是采用德國、日本生產(chǎn)的頂管機(jī)，作為歐美國家的
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