一、非开挖小型顶管机的核心优势
非开挖小型顶管机是一种针对城市道路地下管道施工的革新设备,尤其适用于交通繁忙的马路、铁路、河流等复杂场景。其技术优势显著:
1.环保高效:仅需小型工作井(直径3.5m)和接收井(2.5m),无需大面积开挖路面,减少扬尘和噪音污染,施工速度可达1.52m/h,工期缩短50%以上。
2.适应性强:通过泥水平衡、土压平衡等技术,可应对砂土、粘土、硬岩等多种地层。例如徐工XDN600顶管机可穿透230MPa硬岩,施工精度达毫米级。
3.智能化控制:配备激光导向、远程监控系统,实时调整顶进参数,降低人工干预需求。
二、马路过路管道施工全流程解析
以徐工XDN系列顶管机为例,施工流程分为以下关键步骤:
1.前期勘察与方案设计
地质勘探:分析土层类型、地下水分布及周边管线位置,避免施工中遇到障碍物。例如,青岛地铁9号线顶管工程通过雷达探测,提前避开富水砂层和既有管线。
参数设计:根据管径(DN400DN800常见)、埋深(36米)选择机型,如砂质粘土需控制排泥量,硬岩需配置破岩刀盘。
2.工作井建造与设备安装
井体施工:采用沉井法或钢板桩支护,确保井壁稳定。徐工XDN500HL顶管机始发井仅需3.5m直径,接收井2.5m。
设备调试:安装主顶千斤顶(200吨级)、泥浆循环系统及纠偏装置,液压油需高清洁度,防止堵塞。
3.顶进与纠偏操作
精准顶进:通过液压驱动推进管道,刀盘切削土体后由螺旋机或泥浆泵排出渣土。例如武汉友谊大道顶管工程以1.5m/天的速度推进,全程无交通中断。
动态纠偏:利用激光全站仪实时监测轨迹,通过调整20个千斤顶的受力方向实现“小幅度、高频次”纠偏,误差控制在±10mm内。
4.验收与场地恢复
管道连接:热熔对接需保证端面平整,错边量≤管壁厚度的10%,并做好密封防渗处理。
环境修复:回填工作井,恢复地表植被或沥青路面,确保无沉降隐患。
三、施工中的核心注意事项
1.地质与安全风险防控
复杂地层处理:砂土层需控制排泥量,防止土体流失引发地面沉降;硬岩层需监测顶力,避免刀盘磨损。
有毒气体检测:施工前探查沼气等有害气体,安装通风设备,保障人员安全。
2.设备操作与维护
液压系统管理:使用高清洁度液压油,定期检查油路密封性,避免空打或漏油。
刀盘保养:施工后清理渣土残留,涂抹防锈油脂,延长使用寿命。
3.施工精度与合规性
管线避让:提前通过雷达探测地下管线,避免顶进中损坏燃气、电缆等设施。
规范作业:遵循《非开挖顶管技术规程》,如微型顶管禁止人员进入管道,顶距≤150m。
四、典型案例与技术突破
1.武汉友谊大道顶管工程:采用矩形顶管机(9.8m×5.2m截面),日均推进1.5m,成功穿越交通主干道,地表沉降控制在毫米级。
2.徐工XDN600顶管机:在高雄230MPa硬岩中单次顶进87米,始发井直径仅2.54m,智能化远程控制系统大幅提升施工效率。
3.青岛地铁9号线工程:通过注浆加固富水砂层,调整顶进参数(土压力、出土量),实现安全穿越王沙路主干道。
五、未来趋势与行业展望
随着智能化技术的深化应用(如徐工远程控制、轨迹监控系统),非开挖小型顶管机将更高效、精准。同时,模块化设计和复合地层适应性升级,将推动其在城市综合管廊、老旧管道修复等领域的普及。
非开挖小型顶管机以“微创”模式重塑城市地下工程,兼顾环保、效率与安全。施工方需结合地质条件优化方案,严格遵循技术规范,方可实现“马路无痕、管道贯通”的目标。未来,这一技术或将成为智慧城市建设的标配工具。
注:本文综合行业规范、设备厂商案例(如徐工、中铁建)及实际工程经验,引用数据来源详见文内标注。如需具体施工参数或设备选型建议,可参考《非开挖顶管技术规程》及徐工技术手册。