液壓頂管機(jī)的組成原理應(yīng)用及維護(hù)保養(yǎng)

　　液壓頂管機(jī)組主要結(jié)構(gòu)由四大部分組成，主體部分：主要由兩個(gè)雙作用液壓油缸組成。液壓泵站：分別配有柴油機(jī)泵站和電動(dòng)機(jī)泵站。支撐板：作用是固定機(jī)器和支撐坑壁。頂桿與拉頭：作用是頂進(jìn)和回拖擴(kuò)孔。
　　一、組成
　　頂管機(jī)主要由旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)、主頂液壓推進(jìn)系統(tǒng)、泥土輸送系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、測(cè)量設(shè)備、地面吊裝設(shè)備和電氣系統(tǒng)等組成。沿水平衡式頂管機(jī)還設(shè)有泥水處理裝置。其中旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)（俗稱“機(jī)頭”）主要由前鋼殼、后鋼殼、切削機(jī)構(gòu)、切削刀盤、刀盤減速器、送排泥漿機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力裝置、糾偏液壓缸、防水圈、切削刀頭、刀盤旋轉(zhuǎn)軸、電氣系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及附屬裝置等。其鋼殼承受外部土壓和水壓，保護(hù)內(nèi)部設(shè)備和操作人員的安全，便于在開挖面進(jìn)行連續(xù)切削、襯砌和推進(jìn)等作業(yè)。另外，主頂液壓推進(jìn)系統(tǒng)由主頂液壓泵、主頂液壓缸、油管和操作臺(tái)等4部分組成，是旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)和所施工管道的頂推動(dòng)力裝置。
　　二、維護(hù)與修養(yǎng)
　?。?）原則
　　頂管機(jī)的保養(yǎng)與維修必須堅(jiān)持預(yù)防為主、狀態(tài)檢測(cè)、強(qiáng)制保養(yǎng)、按需維修、養(yǎng)修并重”的原則，并由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行保養(yǎng)與維修。必須按照使用說(shuō)明書的要求和施工計(jì)劃，對(duì)頂管機(jī)和配套設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)與維修，并須做好記錄。在頂管機(jī)長(zhǎng)期停止掘進(jìn)期間，仍應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
　　（2）注意事項(xiàng)
　　1、拆裝
　　拆裝頂管機(jī)的目的主要是為了停工后的轉(zhuǎn)場(chǎng)、維修保養(yǎng)，并為新的施工任務(wù)做好準(zhǔn)備。頂管機(jī)完成管道施工任務(wù)后，應(yīng)把延伸軌道鋪設(shè)好，用主項(xiàng)液壓缸把旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)推出作業(yè)面到基坑處停放好。拆卸前，一定要搭建工作平臺(tái)和防護(hù)欄桿，鋼殼兩側(cè)圓形坡上還需安裝踏板，以防工作人員從上面滑下來(lái)。
　　拆卸時(shí)，首先要把測(cè)量?jī)x器的接線和組裝的零件拆下來(lái)，然后拆除旋轉(zhuǎn)掘系統(tǒng)的總電纜和容易損壞的傳感器（如報(bào)警和測(cè)量定位傳感器等）。拆卸時(shí)一定要按電器拆裝規(guī)范進(jìn)行。在完成上述拆卸工作后，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)整體吊出基坑，拉運(yùn)到檢修地點(diǎn)。
　　頂管機(jī)其他工作系統(tǒng)的拆裝，應(yīng)當(dāng)按照不同系統(tǒng)如：主頂系統(tǒng)、土輸送系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等的折裝要求進(jìn)行。
　　2、更換切削頭
　　旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)在每次拆卸時(shí)；都要更換磨損嚴(yán)重超標(biāo)的切削刀頭，并根據(jù)將要施工地層的土質(zhì)條件選擇切削刀頭的形狀、材質(zhì)，安排切削刀頭的布置方式。切削刀頭分為刀柄和刀尖2部分，刀柄的材質(zhì)多為經(jīng)過(guò)熱處理的中碳鋼，刀尖的材質(zhì)多為硬質(zhì)合金或工具鋼。
　　在切削刀盤上除裝設(shè)切削刀頭外，還在超出切削刀盤直徑的圓周方向設(shè)置了超挖刀、仿形刀等切削刀頭。采用超挖刀的目的是減少旋轉(zhuǎn)挖據(jù)系統(tǒng)外殼的磨損和提高操縱性，即減少頂管機(jī)的偏擺和推進(jìn)阻力。缺點(diǎn)是增加了背襯水泥砂漿的灌注量。
　　3、切削刀盤的維護(hù)修養(yǎng)
　　每次拆、裝旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)時(shí)，都要檢查、保養(yǎng)、修理切肖刀盤的土砂密封件，并做好各部軸承的潤(rùn)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(zhuǎn)軸與座孔之間裝有數(shù)道士砂密封件及軸承潤(rùn)滑裝置。土砂密封件的結(jié)構(gòu)需要依據(jù)覆蓋層深度、地下水壓力、添加劑壓力、工期長(zhǎng)短、管道長(zhǎng)度、密封件安裝位置、密封層數(shù)及潤(rùn)滑方式等因素確定。
　　4、切削刀盤的扭矩檢測(cè)
　　在對(duì)旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)完成大修或技術(shù)改造后，要對(duì)切削刀盤扭矩進(jìn)行檢測(cè)。切削刀盤的扭矩要根據(jù)地質(zhì)條件以及旋轉(zhuǎn)挖掘系統(tǒng)型式、構(gòu)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(jī)的機(jī)械摩擦、傳動(dòng)等阻力矩。
　　三、隧道救援應(yīng)用
　　1、安裝
　?。?）后靠背及機(jī)架安裝。一般雙線隧道將后靠背底板定位后，用常規(guī)風(fēng)槍沿底板孔鉆φ42～46mm眼，用隧道錨桿錨固劑或植筋膠錨固精軋螺紋鋼。每塊底板錨固2~3個(gè)眼后，便可同步安裝機(jī)架；如果是單線隧道，則應(yīng)從前往后依次將機(jī)架吊放到位，機(jī)架之間先不連接，最后吊裝后靠背。當(dāng)后靠背每塊底板錨固2~3個(gè)眼后，用回位卷?yè)P(yáng)機(jī)或倒鏈依次將機(jī)架牽引到位進(jìn)行調(diào)整連接。機(jī)架與后靠背連接時(shí)，楔形銷斜面應(yīng)與連接銷銷孔斜面相對(duì)。
　?。?）頂進(jìn)機(jī)構(gòu)安裝。頂進(jìn)機(jī)構(gòu)可在地面組裝后整體吊裝在機(jī)架上。如果挖掘機(jī)較小或工作面狹窄無(wú)法整體吊裝，可依次吊裝頂環(huán)、后橫梁、千斤頂在機(jī)架上進(jìn)行拼裝。頂進(jìn)機(jī)構(gòu)拼裝完成后，調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)裝置，使千斤頂中心線與機(jī)架主梁中心線高度一致，插銷中心高度與插銷孔中心高度一致。
　?。?）連接泵站。液壓泵站采用變量雙泵雙回路設(shè)計(jì)，既可單泵工作互為備用，也可兩個(gè)泵同時(shí)工作，加快頂進(jìn)速度；液壓油管采用雙封閉快速插頭連接，應(yīng)插接到位。后橫梁左右各有一套手動(dòng)控制閥，功能完全相同也互為備用。
　　2、頂進(jìn)實(shí)施
　?。?）放置鋼管底座。一般應(yīng)在沿導(dǎo)向滑軌前、中、后最少放置3個(gè)鋼管底座，以便于鋼管連接和鋼管順利插入頂環(huán)。
　　（2）吊裝鋼管。用挖掘機(jī)從頂管機(jī)側(cè)面將第一節(jié)鋼管吊放于鋼管底座上，鋼管前端安裝管靴，尾端插入頂環(huán)。如果是單線隧道或頂管機(jī)側(cè)面沒(méi)有足夠空間，可將頂進(jìn)機(jī)構(gòu)整體吊下放在一側(cè)，從后面采用蹺蹺板原理將鋼管前端翹起推入導(dǎo)向滑軌，最后再將頂進(jìn)機(jī)構(gòu)就位。
　　（3）安裝壓管架。兩個(gè)壓管架分別安裝在機(jī)架前端和后端，后端壓管架讓出一個(gè)頂進(jìn)行程，每完成一個(gè)頂進(jìn)行程，后壓管架向前調(diào)整一個(gè)行程。
　　（4）頂進(jìn)、出渣。啟動(dòng)油泵開始頂進(jìn)，邊頂邊出 渣。管內(nèi)出渣可采用兩種方式：一是小車出渣。管內(nèi)2～3人，1人掘進(jìn)、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(nèi)人員間隔0.6～1m，用木質(zhì)半圓刮板接力將渣土運(yùn)至管外。出渣人員應(yīng)根據(jù)體力情況隨時(shí)更換，以保證最快出渣速度。
　　（5）接管。當(dāng)?shù)谝还?jié)鋼管頂進(jìn)至鋼管尾端距導(dǎo)向滑軌前端0.5m左右時(shí)停止頂進(jìn)，將頂進(jìn)機(jī)構(gòu)拖回起位置，吊裝第二節(jié)鋼管，進(jìn)行頂進(jìn)。重復(fù)以上步驟，直至頂穿塌方體形成逃生通道。
　　四、槽壁坍塌
　　1、原因
　　槽壁的坍塌主要就是指槽段的內(nèi)局部出現(xiàn)了孔壁坍塌的情況，導(dǎo)致了水位突然的出現(xiàn)了下降的情況，空口冒出了細(xì)密的水泡，出土量出現(xiàn)增加但是沒(méi)有進(jìn)尺，鉆機(jī)的負(fù)荷顯著的出現(xiàn)了增加。
　　這種情況出現(xiàn)的原因主要有這以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，在進(jìn)行鉆進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中遇到軟弱土層或者是流沙土層。第二點(diǎn)，在進(jìn)行鉆進(jìn)的時(shí)候?qū)τ谧o(hù)臂泥漿的選擇不恰當(dāng)，導(dǎo)致泥漿的密度不夠，不能夠形成一道堅(jiān)實(shí)并且可靠的護(hù)壁。第三點(diǎn)，地下水的水位比較高，泥漿的液面標(biāo)高不足夠，或者是鉆孔當(dāng)中出現(xiàn)了承壓水，這樣就會(huì)導(dǎo)致靜水的壓力降低。第四點(diǎn)，在松軟的砂層當(dāng)中進(jìn)行鉆進(jìn)的時(shí)候，如果鉆進(jìn)的進(jìn)尺過(guò)快的話，或者是鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)速度過(guò)快的話就會(huì)導(dǎo)致空轉(zhuǎn)的時(shí)間太長(zhǎng)，這樣會(huì)導(dǎo)致槽壁出現(xiàn)擾動(dòng)的情況。
　　2、措施
　　針對(duì)槽壁坍塌過(guò)程中的常見問(wèn)題，有以下幾點(diǎn)處理對(duì)策：第一點(diǎn)，如果說(shuō)我們?cè)谪Q向節(jié)理的軟弱土層或者是在流沙層當(dāng)中進(jìn)行鉆進(jìn)的話，應(yīng)該采取比較慢的鉆進(jìn)速度進(jìn)行鉆進(jìn)。第二點(diǎn)，我們?cè)谶M(jìn)行成槽的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)情況來(lái)確定合格的泥漿，并且需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行泥漿密度的確定，一般來(lái)說(shuō)泥漿的比重都不應(yīng)該小于一點(diǎn)零五。第三點(diǎn)，可以將泥漿的密度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟?，并且控制槽段之?nèi)的液面要高于當(dāng)?shù)氐牡叵滤?.5米以上。