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        管道穿越用小型鉆進(jìn)頂管機(jī)制作及應(yīng)用

        2020-08-10 15:24:32徐敏
        工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2020年15期
        關(guān)鍵詞:專人頂管機(jī)頂管

        徐敏

        (中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司,山東 膠州266300)

        1 頂管機(jī)制作的目的

        天然氣采氣管道穿越道路一般采用非大開挖,頂管敷設(shè)技術(shù)(預(yù)先頂進(jìn)鋼制套管后采氣管道穿越)。成品頂管鉆進(jìn)設(shè)備造價(jià)高,為降低成本現(xiàn)場(chǎng)制作,采用現(xiàn)場(chǎng)制備頂管設(shè)備的方法。

        2 頂管機(jī)制作

        2.1 頂管機(jī)形式

        采用中心螺旋式小口徑鉆桿(直徑范圍:桿體直徑114mm,螺旋葉片直徑420mm)。驅(qū)動(dòng)采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),配變速箱(利舊現(xiàn)場(chǎng)已有齒輪減速箱),如圖1所示。頂管設(shè)備采用大型工程機(jī)械進(jìn)行頂管配合作業(yè),如挖溝機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等。

        2.2 頂管機(jī)鉆桿制作

        圖1頂管機(jī)形式圖

        鉆桿連接桿:長度為2m/根,共8根鉆桿,可根據(jù)道路寬度適當(dāng)調(diào)整鉆桿的長度,如圖2所示。鉆桿采用φ114mm×6mm碳鋼管制作,每根桿件端部采用圓形鋼板封堵(鋼板厚度20mm,直徑240mm),并均布配鉆螺栓孔(螺栓孔數(shù)8個(gè),螺栓孔中心距200mm,孔規(guī)格φ18mm)【1】,如圖3所示。

        首段鉆桿:前端加設(shè)圓形鋼板封堵,并制作簡易鉆頭。如圖4所示。

        螺旋葉片:采用3mm厚Q235鋼板制作,采用預(yù)應(yīng)力纏繞焊接而成,葉片間距為250mm。鉆桿桿件間連接采用端面法蘭螺栓連接。

        圖2螺旋連接桿、鉆桿示意圖

        圖3鉆桿連接法蘭示意圖

        圖4鉆桿鉆頭示意圖

        2.3 頂管機(jī)驅(qū)動(dòng)及減速機(jī)選取

        頂管機(jī)螺旋鉆進(jìn):采用臥式三相異步電動(dòng)機(jī),額定功率5.5kW,額定電壓:380V,額定轉(zhuǎn)速980r/min(利舊水泥攪拌機(jī)用電機(jī))。

        減速機(jī)選取成品齒輪減速箱(利舊水泥攪拌機(jī)用上料卷揚(yáng)牽引轉(zhuǎn)筒減速箱),減速比為20∶269。

        2.4 頂管機(jī)鉆桿與驅(qū)動(dòng)及安裝

        電機(jī)與減速箱為利舊成品設(shè)備,不需重新裝配安裝,減速箱與鉆桿間連接采用法蘭螺栓連接。

        電機(jī)與減速箱組成設(shè)備單體,在設(shè)備承座下制作鋼結(jié)構(gòu)底排子,使設(shè)備便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)頂管。

        3 頂管機(jī)應(yīng)用

        3.1 頂管機(jī)適應(yīng)范圍

        適用于不易大開挖的混凝土、瀝青道路及車流量較大不允許阻礙交通的道路穿越項(xiàng)目。

        適應(yīng)于不易大開挖的穿越大型已建管道、線纜等項(xiàng)目。

        鉆進(jìn)頂管設(shè)備最大穿越距離16m,頂管管道最大規(guī)格為DN450mm。

        上述的穿越道路采用非開挖技術(shù),不但減少路面開挖,以及后期道路修復(fù),還可以降低施工費(fèi)用及解決一些在重要路段不能開挖而影響施工的問題。

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來看,頂管機(jī)只適應(yīng)于硬度不高于石膏土類型的土質(zhì)地質(zhì)條件。

        3.2 鉆進(jìn)頂管機(jī)操作規(guī)程

        3.2.1 頂管機(jī)的安裝

        1)安裝前,要全面檢查鉆桿、螺旋連接桿以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否安全可靠【2】。

        2)安裝時(shí)鉆進(jìn)工作面要平整、夯實(shí),能夠承載該機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

        3)設(shè)備安裝時(shí),應(yīng)在專人指揮下進(jìn)行,先將鉆桿、螺旋連接桿按照所有長度要求連接成整體,并傳入套管內(nèi),最后鉆桿與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

        4)所有連接點(diǎn)必須緊固,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉆桿連接前應(yīng)將電機(jī)的正反轉(zhuǎn)與螺旋管保持一致。

        5)聯(lián)合作業(yè)的配套設(shè)備,布局合理,與本機(jī)所需發(fā)電機(jī)功率相匹配,保證機(jī)械和人身的安全。

        6)必須配備熟悉頂管機(jī)管、用、養(yǎng)、修各個(gè)環(huán)節(jié)的專業(yè)技能人員,和經(jīng)過培訓(xùn)合格的操作人員,以保證鉆進(jìn)的正常作業(yè)。

        3.2.2 開機(jī)操作前的檢查

        1)檢查:頂管機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑油量應(yīng)充足,是否有卡澀現(xiàn)象,鉆桿各連接螺栓應(yīng)無松動(dòng)。

        2)電氣系統(tǒng):電線應(yīng)無松,操作開關(guān)一通電后顯示正常。3)確認(rèn)頂管機(jī)最終安裝狀態(tài),檢查無誤后,方可開動(dòng)機(jī)器。通過調(diào)試達(dá)到設(shè)備開挖方向正確,再按程序投入作業(yè)。

        3.2.3 頂管作業(yè)

        1)編制作業(yè)計(jì)劃安排,并對(duì)頂管切入點(diǎn)的正確性進(jìn)行核對(duì)。

        2)機(jī)組人員要高度集中精力從事操作,認(rèn)真監(jiān)視頂管機(jī)鉆進(jìn)狀態(tài),是否靈敏正常。

        3)在過程中,應(yīng)注意觀察排土量,并及時(shí)清理。

        4)頂管時(shí),注意觀察糾偏測(cè)量和配合的大型設(shè)備(如裝載機(jī)、挖溝機(jī)等)工作狀態(tài),每隔一定時(shí)間應(yīng)測(cè)量標(biāo)高和中心線。發(fā)現(xiàn)偏差,除及時(shí)校正外,應(yīng)每頂進(jìn)1個(gè)行程正式測(cè)量校正1次。

        5)作業(yè)完畢,按步驟拆解設(shè)備并對(duì)設(shè)備各部位進(jìn)行檢測(cè)保養(yǎng)。

        3.3 操作安全注意事項(xiàng)

        1)頂管工作坑采用機(jī)械開挖時(shí),現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有專人指揮,頂管鉆進(jìn)設(shè)備所處場(chǎng)地平整,頂管作業(yè)的全過程中需專人監(jiān)護(hù)。

        2)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和施工要求,穿越點(diǎn)設(shè)置邊坡、頂撐或固壁支護(hù)等安全措施,并應(yīng)隨時(shí)檢查,防止頂管段塌方。

        3)頂入作業(yè)施工時(shí),要根據(jù)出土量制定頂入長度,嚴(yán)禁強(qiáng)行頂進(jìn)作業(yè)。

        4)嚴(yán)禁非操作人員進(jìn)行頂管作業(yè),頂管時(shí)應(yīng)停止鉆進(jìn)并由專人指揮。

        5)吊裝頂進(jìn)鋼套管時(shí),應(yīng)符合吊裝作業(yè)安全規(guī)定,專人吊裝、指揮。

        6)頂進(jìn)過程應(yīng)緩慢進(jìn)行,頂進(jìn)過程鉆桿應(yīng)停止鉆進(jìn),待頂管到位后,繼續(xù)鉆進(jìn)。

        4 結(jié)語

        鉆進(jìn)頂管設(shè)備制作簡單、操作方便、安全實(shí)用,適應(yīng)滿足采氣管線預(yù)埋鋼制套管的穿越施工;頂管設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)制作,為項(xiàng)目節(jié)省購買設(shè)備成本。

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