什么是水力机械封闭式顶进

❶ 顶管法可以分为以下几种

顶管法可以分为来以源下几种：(1)静压式顶管，即单纯利用给进油缸顶推及后拉套管；
(2)水力冲刺静压式顶管，即采用高压水力冲刺破土，油缸顶推套管，管外少量排渣；
3） 然而螺旋式顶管是利用螺旋钻进行施工的一种方法。施工时，先准备顶进坑，将螺旋钻机水平安装在坑内，再利用螺旋杆传输钻压和扭矩，推进机头前进。
利用钻机的顶进油缸向前顶进管节，机头掘削下来的土通过螺旋钻杆从管中输送到坑内。
这种方法的顶进距离较短，且只能在直线段使用，一般顶距在60m以内。其优点是施工时无震动、噪音小、重量轻、操作方便、施工人员少、基坑小。管长2m时，采用3.6m长、1.5m宽的顶进坑即可。
(4)回转式顶管，即钻头切削土层，套管同步跟进，管内排渣，它可分给水钻进和无水钻进两种，又可分套管回转和不回转两种。
在顶管施工技术中顶力是选用施工工法，确定后背墙加固方案和确定施工进度的重要依据。
根据施工实践，静压式顶管阻力最大，需要的顶力最大，水力静压式次之，回转式最小。
但回转式工法对机具要求最高，静压式顶管对机具的要求最简单。
因此，在选择顶管施工时，应根据顶进需要的顶力和设备能力来选择合适工法。

❷ 顶进设备包括哪些

顶管顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。
(1) 千斤顶
千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每个工作井拟配置4台300t液压千斤顶。
千斤顶的工作坑内的布置采用四台组合式，顶力全力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。
(2) 高压油泵
由电动机带动油泵工作，选用额定核动力为31.5Mpa液压油泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。
(3) 顶铁
顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形，并且便于搬动。
根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。
(4) 其它设备
工作坑上设活动式工作平台，平台用30号工字钢梁，上铺15×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。

❸ 水力机械和切削机械区别

一.水力机械；
指以液体为工作介质的流体机械。流体机械的工作过程，是将水能和机械能相互转换或不同能量的水之间能量传递的过程。水力机械是一类应用极为广泛的机械设备。
流体机械是指以流体（液体或气体）为工作介质与能量载体的机械设备。根据工作介质的性质，
流体机械被分为两类：
1.以液体为工作介质的流体机械称为水力机械，
2.以气体为工作介质的则称为热力机械。
两种介质的主要区别为：在一般的应用场合，液体可以被认为是不可压缩的，而气体一般是可压缩的。当可压缩介质的体积发生变化时，必然伴随着功的传递及介质内能的变化。对于水力机械，一般不考虑介质体积和内能的变化。
由于水力机械的应用极为广泛，各种不同的应用场合的水力机械的结构型式和工作特点有很大差别。为便与研究，应该对其进行分类。

根据能量传递方向
原动机：将水能转换为机械能用于驱动其他的机械设备，如水轮机等。
工作机：将机械能转换为水能，以便将水输送到高处或有更高压力的空间或克服管路阻力将水输送到远处，例如水泵等。
根据流体与机械相互作用的方式
容积式：工作介质处于一个或多个封闭的工作腔中，工作腔的容积是变化的，机械与流体之间的相互作用力主要是静压力。例如活塞泵、柱塞泵、转子泵等。对于往复活塞式水力机械，当介质推动活塞运动时是原动机，当活塞推动介质流动时，是工作机。
叶片式：能量转换是在带有叶片的转子及连续绕流叶片的介质之间进行的。叶片与流体之间的作用力是惯性力。叶片使介质的速度（方向和大小）发生变化，由于介质的惯性作用引起作用于叶片的力。该力作用于转动的叶片而产生功率。如离心泵、水轮机等。
叶片水力体机械又分为冲击式和反击式。其中冲击式包括切击式（切击式水轮机）、斜击式（斜击式水轮机）和双击式（双击式水轮机），反击式包括径流式（高水头混流式水轮机、水泵水轮机、离心泵）、混（斜）流式（混流式水轮机、斜流式水轮机、混流泵、斜流泵）和轴流式（轴流式水轮机、轴流泵）。金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。实现这一切削过程必须具备三个条件:工件 与刀具之间要有相对运动，即切削运动;刀具材料必须具备一定的切削性能;刀具必须具有适当的几何参数，即切削角度等。
二，切削机械；
有金属的切削机械和木材石材各种材料切削机械、
1用木材制切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的机械工具。
2..石材及其它材料切削机械，比如一种石材切割机床,属于机械领域,特别是涉及一种切割机械.为了解决现有切割时所产生的问题,本实用新型提供一种精确度高,减轻操作者的劳动强度的石材切割机床.本实用新型的台面由固定台板和活动台板组成,在活动台板上有轨道支架,轨道支架上安装有轨道,轨道上安装有切割机托架,在固定台板与活动台板连接处的侧面有角度位轴,自由角度活槽和限位柱,在台面下安装有污水槽,台面下通过支架支撑.本实用新型操作简单,实用,可为操作者省去很多的时间,劳动强度,提高为安全系数.支架与台面以轴接为主,可自由折叠,便于长途携带,其它以焊接为主坚固耐用.而特设的污水槽收集污水和粉尘,更利于环保.
3还有最普遍的金属切削机械加工设备，加工过程是通过机床或手持 工具来进行切削加工的，其主要方法有车、铣、刨、磨、钻、镗、齿轮加工、划线、锯、锉、刮、研、铰孔、攻螺纹、套螺纹等。其形式虽然多种多样，但它们有很 多方面都有着共同的现象和规律，这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。

❹ 顶管施工应用方法技巧

顶管施工应用方法技巧

顶管施工是非开挖施工中的一种重要工法。各种顶管施工方法各有其优缺点，在实际施工中，应结合工程实际，选取合适的顶管施工方法。在同一工程中，也可以根据施工地层的变化特点选取不同的顶管施工方法。下面我为大家分享顶管施工应用方法技巧，欢迎大家阅读浏览。

1、顶管法

1、1顶管法简介

顶管施工主要应用于Ⅲ级以下土层。在顶管施工中，通常采用大吨位的顶管机直接顶入管道或边排土边顶入，为了减小阻力，第一节管的前端一般制成楔形，对于大直径的管道施工时，人可直接进入前部进行排土作业，楔形面处于上部，有利于防止地层坍塌，保护作业人员安全。如图1所示。排土作业时，根据土层的稳定程度，可以进行一定程度的超挖，以减小顶入阻力和加快顶管速度。对于小直径顶管，可以采用螺旋钻、水力等方法辅助排土。该方法铺管精度较难控制，特别是管道较重时问题尤为突出。

1、2顶管法分类及比较

根据顶进时的工艺方法，传统的顶管法可以分为以下几种：

(1)静压式顶管，即单纯利用给进油缸顶推及后拉套管;

(2)水力冲刺静压式顶管，即采用高压水力冲刺破土，油缸顶推套管，管外少量排渣;

(3)回转式顶管，即钻头切削土层，套管同步跟进，管内排渣，它可分给水钻进和无水钻进两种，又可分套管回转和不回转两种。

静压式顶管工法最为简单，设备要求具有一定的顶推力和拔力即可。静压式顶管一般顶进深度为50m～70m，还可以进行多级顶管。其顶管力计算公式为：

式中：F——顶管阻力(kN);T0——顶管端部起始阻力(kN);D——顶管外径(m);q——管周边均布荷载(KPa);μ——管与土层之间摩擦系数;c——管与土层之间的粘着力(kPa);L——顶管长度(m);从上式可以看出：顶管直径和顶管长度越大，顶管阻力越大;水平管埋设越深，顶管阻力越大。此外，在工程实践中发现顶管速度与顶管阻力之间也存在有正比关系。若取静压式顶管管径127mm，深20m，顶管长度20m，顶管阻力达720KN。可见由于静压式顶管不排渣，对土层产生挤密压实作用，顶管的.阻力较大。

水力冲刺静压式顶管施工，即钻头部位给高压水冲削土层，油缸给进推力顶进套管，水力冲削的土屑一部份从管外流入井内，套管内保持干净。水力冲刺静压式顶管施工设备相对静压式顶管较为复杂。关键是钻头的加工及水力给与问题。钻头应大于套管，起扩孔和封堵冲削下来的土层进入套管。钻头的前端装有给水喷头,喷头四周均布有3mm～ 4mm、8～10个向心角为30°～45°的喷嘴，高压水泵将水通过钻杆，由喷嘴射入土中，高压水压力一般为0.5Mpa～3.0Mpa。高压水具有两个作用：(1)冲削土层，对土层起着暂时的扰动和液化，以减少阻力;(2)高压水能带动管周的尾砂流动，起排渣降阻作用。水量、水压应根据顶进的深度而进行调节。一般0m～5m以内水压为0.5Mpa;5m～15m以内水压为1.0Mpa～2.0Mpa;15m以上水压为2.0Mpa～3.0Mpa。水量大约为25l/min～100l/min。

回转式顶管工作原理与跟管钻进方法有许多相似之处，设备一般包括掘进机工作头、控制系统、泥水输出系统、后方顶进系统等。被顶推的管道接在掘进机工作头后，顶进系统一般为一套4～6只成规律布置的液压千斤顶，需设置反力墙。其适用管径为 250～ 3000mm。

该工法具有以下特点：(1)顶管机前端部分采用条幅刀盘进行偏心回转，从而能破碎岩石，因而能在粘土、淤泥、砾石等地层施工;(2)顶管机具有纠偏功能，操作员通过定位系统来预测顶管机偏离顶进计划线的偏差值，从而进行方向修正。偏差在30mm以内;(3)一次顶进距离可达100m以上，顶进速度为70～200mm/min。

在顶管施工技术中顶力是选用施工工法，确定后背墙加固方案和确定施工进度的重要依据。根据施工实践，静压式顶管阻力最大，需要的顶力最大，水力静压式次之，回转式最小。但回转式工法对机具要求最高，静压式顶管对机具的要求最简单。因此，在选择顶管施工时，应根据顶进需要的顶力和设备能力来选择合适工法。

2、工程应用

为降低某灰坝灰场内的地下水对初期土坝的影响，在距初期坝93米处平行布置四口内径3m、间距60m的辐射井，井间铺设Φ127导流钢管相连，进行辐射井对接。工程采用顶管施工方法。开始采取静压式顶管，但导流钢管大量挤土，排渣困难，管径摩阻力大，施工困难。因此改用水力冲刺静压式顶管施工，但水力冲蚀导致施工地层“涌灰”严重。最后采取钻机和顶管机结合作业的施工方法，完成对接井施工。

2、1顶管工艺方法及工序

(1)进行初次顶管，按照设计图纸及现场平面布置图，在一号井内测定开孔位置后用空压机开孔;测定顶管机的安装位置和走向，安装、固定顶管机;将顶管就位。尤其要注意第一节管作为工具管，其顶进方向与高程准确与否是保证整段顶管质量的关键;顶进时控制压力在8-12MPa。顶进困难时，回抽一段顶管后再顶进，施工时需反复多次顶进25～35m。

(2)换用钻机以低于40r/min的转速均匀钻进，钻进25～35m。压力控制在7～8 MPa 。钻进过程中应保证均匀给进。一旦进尺缓慢，可能导致钻孔偏斜。

(3)吊起钻机，将顶管机下到工作井定位后，顺着钻杆进行顶进，以到达二号井。在二号井内通过变径接头将需铺设的Φ127导流管连接在顶管后，缓慢回拖完成导流管铺设。

2、2注意事项

在实际施工中应注意，顶进时，为防止“涌灰”，采用一块钢板固定在井壁上。钢板中央开孔保证顶管穿过;遇到地下水时，可以选择适当提高开孔位置，以避开地下水位。由于辐射井水平孔施工阻力大，套管顶进后需反拔出来，套管系采用丝扣方式连接,而丝扣部位的抗扭、抗压、抗拉强度相对要小得多。因此，顶管施工的管材需根据施工的最大顶推力和反拔力来选择，管材选择包括:材质、管径、壁厚、丝扣类型、规格和尺寸。实际施工中选择了厚壁的优质地质钢管。

❺ 一般顶管施工有几种方法

顶管施工方法有手工掘进顶管法、机械掘进顶管法和水力掘进顶管法。

1、手工掘进顶管法

顶管施工中最简单的一种方法，也是广泛采用的方法。它是由人工负责管前挖土，随挖随顶，挖出的土方由手推车或矿车运到工作坑，然后用吊装机械吊出坑外。这种顶进方法工作条件差，劳动强度大，仅适用于顶管不受地下水影响，距离较短的场合。

2、机械掘进顶管法

机械掘进顶管法与手工掘进顶管法大致相同，除了掘进和管内运土不同外。该法在顶进工具管里面安装了一台小型掘土机，把掘出来的土装在其后的上料机上，然后通过矿车、吊装机械，将土直接排弃到坑外。该法不受地下水的影响。可适用于较长距离的施工现场。

3、水力掘进顶管法

利用管端工具管内设置的高压水枪喷出高压水，将管前端的水冲散，变成泥浆，然后用水力吸泥机或泥浆泵将泥浆排除出去，这样边冲边顶，不断前进。这种方法优点是效率高、成本低，缺点是顶进时方向不易控制。

(5)什么是水力机械封闭式顶进扩展阅读

它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。

该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。

❻ 顶管法施工工艺

顶管法敷管的施工工艺类型很多，按照开挖工作面的施工方法，可以分为敞开式和封闭式两种。

一、敞开式施工工艺

敞开式施工工艺一般适用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方或涌水等现象。因其工作面常处于开放状态，故也称为开放式施工工艺。

根据工具管的不同可分为手掘式、挤压式、机械开挖式、挤压土层式掘进顶管。

1.手掘式顶管

手掘式顶管机也即是非机械的开放式（或敞口式）顶管机，适用于能自稳的土体中。在顶管的前端装有工具管，施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等。如果在含水量较大的砂土中，需采用降水等辅助措施。

工人可以直接进入工作面挖掘，施工人员可随时观察土层与工作面的稳定状态，造价低、便于掌握，但效率低，必须将水位降低至管基以下0.5m后，方可施工。当土质比较稳定的情况下，首节管可以不带前面的管帽，直接由首节管作为工具管进行顶管施工，也是常用的一种顶管施工方法，也称为人工掘进顶管。手掘式顶管施工示意如图9-1 所示。

图9-1 手掘式顶管施工示意图

2.挤压式掘进顶管

挤压式掘进顶管一般适用于大中口径的管道，对潮湿、可压缩的黏性土、砂性土较为适宜。该方法设备简单、安全，又避免了挖装土的工序，比人工挖掘提高效率 1～2倍。它是将工作面用胸板隔开后，在胸板上留有一喇叭口形的锥筒，当顶进时将土体挤入喇叭口内，土体被压缩成从锥筒口吐出的条形土柱。待条形土柱达到一定长度后，再用钢丝将其割断，由运土工具吊运至地面。其结构形式如图9-2 所示。

图9-2 挤压式顶

3.机械开挖式顶管

机械开挖式顶管是在工具管的前方装有由电动机驱动的刀盘钻进挖土，被挖下来的土体由皮带运输机运出，从而代替了人工操作。一般适用于无地下水干扰、土质稳定的黏性土或砂性土层。其结构形式如图9-3 所示。

图9-3 机械开挖式顶管

4.挤压土层式顶管

挤密土层式顶管前端的工具管可分为锥形和管帽形，仅适用于潮湿的黏土、砂土、粉质黏土，顶距较短的小口径钢管、铸铁管，且对地面变形要求不甚严格的地段。这种工具管安装在被顶管道的前方，顶进时，工具管借助千斤顶的顶力将管子直接挤入土层里，管子周围的土层被挤密实，常引起地面较大的变形。其结构形式如图9-4 所示。

图9-4 挤压土层式顶管

二、封闭式施工工艺

封闭式施工工艺一般适用于土质不稳定、地下水位高，工人不能直接进行开挖的施工条件。为防止工作面塌方、涌水对人身造成危害，常将机头前端的挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开，并在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等，借助气压、土压、泥水混合物的压力支撑开挖面，以达到稳定土层、防止塌方、涌水以及控制地面沉降的目的。

1.水力掘进顶管法

水力掘进顶管的挖土是利用高压水枪的射流将顶进前方的土冲成泥浆，再通过泥浆管道输送至地面储泥场。整个工作是由装在混凝土管前端的工具管来完成的，其结构形式如图9-5 所示。

工具管的前端为冲泥舱。掘进时，先开动千斤顶，由刃脚将土切入冲泥舱，然后用人工操纵水枪操作把，将土冲成泥浆。泥浆经过格栅进入真空室由泥浆管吸入工作坑，再由泥浆泵排至储泥场。冲泥舱是完全密封的，其上设有观察孔和小密封门，用于操作和维修。

管道的掘进方向由中间部位的校正管控制。工具管的后端是气闸室。气闸室是作为维修人员进出高压区时的升压和降压之用。当前端工具管出现故障时，维修人员可通过小密封门进入冲泥舱，为防止小密封门打开后涌入大量泥水，可先封闭气闸室，经升压后再进行操作，保证气压和泥水压力的平衡。维修完毕后，再逐渐降压，恢复正常掘进。

图9-5 水力掘进顶管机示意图

1—刃脚、2—格栅、3—水枪、4—吸气格栅、5—水枪操作把、6—胸板、7—吸泥管进口、8—吸泥管、9—水平铰、10—垂直铰链、11—上下纠偏油缸、12—左右纠偏油缸、13—气闸门、14—大水密门、15—小水密门

水力切削式机头生产效率高，其冲土、排泥连续进行，可改善劳动条件，减轻劳动强度，但需耗用大量的水，且需要有较大的存泥浆场地，故在某些缺水地区受到限制。

2.土压平衡式顶管法

土压平衡就是将刀盘切削下来的土、砂中注入流动性和不透水性的“作泥材料”，然后在刀盘强制转动、搅拌下，使切削下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。此法的密封舱设置在工具管的前方，工作人员可在密封舱外，通过操作电控开关来控制刀盘切削和顶进速度。螺旋输送器的出土量和顶进速度，应与刀盘的切削速度相配合，以保持密封舱内的土压力与开挖面的土压力始终处于平衡状态。

土压平衡式顶管法常用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷值要求控制较严格的地区。其结构形式如图9-6 所示。

图9-6 土压平衡式顶管机示意图

1—大刀盘；2—大刀盘驱动装置；3—前壳体；4—加泥（水）装置回转接头；5—纠偏油缸组；6—刀盘驱动电动机；7—螺旋输送机驱动电动机；8—带式螺旋输送机；9—顶管操纵台；10—后壳体；11—螺旋输送机出土门装置

3.泥水平衡式顶管法

泥水平衡顶管常用于控制地面变形小于3cm，工作面位于地下水位以下，渗透系数大于 1 0～1cm/s的黏性土、砂性土、粉砂质土的作业条件。其特点是挖掘面稳定，地面沉降小，可以连续出土，但因泥水量大，弃土的运输和堆放都比较困难。

此法和土压平衡式顶管法一样，都是在前方设有密封舱、刀盘、螺旋输送器等设备。施工时，随着工具管的推进，刀盘不停地转动，进泥管不断地进泥水，而抛泥管则不断地将混有弃土的泥水抛出密封舱。在密封舱内，常采用护壁泥浆来平衡开挖面的土压力，即保持一定的泥水压力，以此来平衡土压力和地下水压力。

管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层的性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素确定。本章将重点介绍手掘式顶管法的施工工艺。

三、顶管机类型的选择

管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建（构）筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：

（1）在黏性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施。

（2）在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法。

（3）在黏性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法。

（4）在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。

（5）在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。

合理选择顶管机的型式，是整个工程成功的关键。顶管机选型可参照表9-1。

表9-1 顶管机选型可参照表

注：表中所指地层变形量指D＝2.4m，H＝1.5D的顶管。

❼ 顶管施工中何谓敞开式顶管何谓封闭式顶管

敞开式顶管一般适用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方或涌水等现象。因其工作面常处于开放状态，故也称为开放式施工工艺。

封闭式顶管：当对松散的粉细砂，液化土等不稳定土层进行操作时，应采用封闭式顶进，顶进设备前端有切削环，为便于切土及减少对地层的扰动，在它的前端做成刃口型，称为刃脚，在其内部可安装挖掘设备。

中继间顶进是在顶进管段中间设置的接力顶进工作间,此工作间内安装中继千斤顶,担负中继问之前的管段顶进。

(7)什么是水力机械封闭式顶进扩展阅读

敞开式顶管机的排障性能相当好，不止对障碍物等施工方便，还对土质含水量少，且类似黄土和强化风岩的土质特性同样适用。

其钢壳体结构进行精加工，保证其在使用过程中不发生变形，中继间壳体外径与管节外径相同，可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力。根据敞开式顶管机的以上特点，顶管工程中若遇到大量石块或是障碍物阻碍施工时，可利用排障性能较强的敞开式顶管机。