¿Máquina elevadora de tubería de equilibrio de presión de tierra accionada por un motor de machete?
1 Introducción
La máquina elevadora de tuberías es una maquinaria y equipo de excavación especial para la construcción sin excavación de tuberías subterráneas (diámetro exterior de hasta 3,8 m. Su forma se ha desarrollado desde). Excavación y extrusión manual hasta semimecanización. Con el desarrollo de la construcción urbana, se han planteado mayores requisitos para la protección del medio ambiente en torno a la construcción. Con la acumulación de experiencia en construcción, el avance de la ciencia y la tecnología y la mejora de los niveles de fabricación mecánica y eléctrica, la forma de las máquinas elevadoras de tuberías se está desarrollando hacia modelos avanzados con corte mecánico rotativo, equilibrio lodo-agua, equilibrio de presión del suelo y adaptabilidad a capas de suelo blandas y duras. Los modos de conducción del cabezal cortador de la máquina elevadora de tubos incluyen accionamiento hidráulico y accionamiento motorizado. A principios de la década de 1980, Japón desarrolló una máquina perforadora de tubos con elevación equilibrada de presión de tierra impulsada por un motor de espada ancha. ¿El primero en China? La máquina perforadora de tubos con equilibrio de presión de tierra impulsada por un motor de cabezal de corte grande de 1440 mm se desarrolló con éxito en Shanghai en 1992. ¿Cuál es el segundo? Máquina elevadora de tubos de equilibrio de presión de tierra accionada por motor con cuchilla tipo placa de 2400 mm con un diámetro exterior de 2900 mm; de 1994 a 1998, Shanghai la desarrolló y aplicó sucesivamente. 1650 mm, 1800 mm, 3000 mm (diámetro exterior 3540 mm) y? Múltiples máquinas de elevación de tubos de equilibrio de presión de tierra de 2000 mm impulsadas por grandes motores de corte; desde entonces, los fabricantes relevantes en Zhenjiang, Yangzhou, Hubei y otros lugares también han desarrollado máquinas de elevación de tubos de equilibrio de presión de tierra impulsadas por grandes motores de cabezal de corte; La tecnología de investigación y aplicación de máquinas perforadoras de tubos adaptadas a capas de suelo arenoso figura como un proyecto de desarrollo de ciencia y tecnología de la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Beijing. En 2002, se utilizó una máquina perforadora de tubos de equilibrio de presión de tierra accionada por motor con cabezal de corte para la construcción de tubos en el proyecto de tratamiento de aguas residuales de Beijing. A finales de 2002, Guangdong desarrolló y aplicó con éxito una máquina de elevación de tubos de equilibrio de presión de tierra, que es impulsada por un motor de cabezal de corte grande con un diámetro exterior de 3600 mm. En la actualidad, la máquina de elevación de tubos de equilibrio de presión de tierra es impulsada por un motor de cuchilla grande. se ha convertido en una serie nacional, este método de elevación de tuberías también ha sido calificado como un método de construcción a nivel nacional y ha sido ampliamente utilizado.
2 Máquina perforadora de equilibrio de presión de tierra impulsada por un motor de cabezal de corte grande
2.1 Estructura de la máquina de elevación de tubo
Elevación de equilibrio de presión de tierra impulsada por un motor de cabezal de corte grande La máquina de tubos consta principalmente de un cabezal de corte grande, un dispositivo de accionamiento del cabezal de corte grande, carcasas delanteras y traseras, un dispositivo de parada de rotación, un grupo de cilindros de corrección de desviación y un dispositivo de sellado con bisagras que conecta las dos carcasas, un transportador de tornillo de excavación y una central hidráulica. y una tubería hidráulica del cilindro corrector de desviación, lubricación. Consta de una bomba de grasa, una tubería de suministro de grasa, un dispositivo de adición de lodo (agua), una caja de control eléctrico del motor de accionamiento y una consola de elevación de tubería.
2.2 Características estructurales
2.2.1 El cabezal de corte grande no tiene panel y está compuesto por 3-4 radios o varillas de refuerzo (placas anulares) y casquillos. Dependiendo de la calidad del suelo, se colocan diferentes cabezales de corte delante de la red y varias varillas agitadoras detrás de los radios para remover continuamente la tierra de corte en el contenedor de tierra sellado, de modo que la tierra en el contenedor tenga buena plasticidad, fluidez y rendimiento de sellado de agua, el suelo se puede descargar suavemente; hay un cortador triangular en forma de cola de pez en el centro del cabezal del cortador y hay orificios de lechada en los radios y en el centro del cabezal del cortador; >2.2.2 El cabezal de corte grande está sostenido por el centro sin cojinetes grandes;
2.2.3 Utilizando la estructura de transmisión de potencia del reductor de engranajes planetarios y el embrague, todo el dispositivo de accionamiento del cabezal de corte tiene una alta eficiencia de transmisión, baja ruido, baja generación de calor, instalación y mantenimiento simples y operación confiable;
2.2.4 El transportador de tornillo tipo correa impulsado por motor sin eje central tiene su salida en la cara del extremo, lo que puede formar tierra larga tapones y también puede transportar piedras y gravas de cierto tamaño;
2.2.5 Arriba La carcasa frontal de la máquina de tubos está equipada con una placa de subdivisión (en la que se instalan los tubos de lechada y los manómetros de presión de tierra), que divide la carcasa frontal en una cámara de tierra sellada y una cámara de energía. El dispositivo de accionamiento del cabezal de corte grande está instalado en el medio de la placa divisoria y el transportador de tornillo está instalado en la parte inferior de la placa divisoria;
2.2.6 El lado izquierdo de la carcasa trasera de la tubería La máquina elevadora se coloca con un cilindro rectificador, una central hidráulica, un gabinete eléctrico, una bomba de grasa y una consola instalada en el lado derecho.
2.2.7 Este tipo de máquina elevadora de tuberías no requiere un proceso de conversión secundario; del equipo de energía hidráulica al salir del pozo. Todo el equipo tiene una estructura simple, construcción conveniente y buena confiabilidad.
2.3 Principio de funcionamiento de la máquina elevadora de tubos
Primero, el cilindro de elevación principal en el pozo de trabajo empuja la máquina elevadora de tubos hacia adelante. Al mismo tiempo, la cuchilla grande gira para cortar la tubería. tierra, y la tierra cortada ingresa al sello. El contenedor de tierra y el transportador de tornillo se comprimen para formar tierra comprimida con una cierta presión del suelo a través de la rotación del transportador de tornillo, la tierra cortada se transporta hacia afuera. La presión del suelo en el contenedor de suelo sellado se puede controlar mediante el volumen de excavación del transportador de tornillo o la velocidad de avance de la máquina elevadora de tuberías, de modo que la presión del suelo se equilibre con la presión estática del suelo y la presión del agua subterránea frente a la cara de excavación. , asegurando así la estabilidad del frente de excavación Estabiliza y evita que el terreno se asiente o se agite.
Dado que el cabezal de corte grande no tiene panel y su relación de apertura es cercana a 100, la presión del suelo medida por el medidor de presión del suelo en la partición es similar a la presión del suelo en la superficie de la excavación.
De acuerdo con las características de los diferentes estratos en la superficie de excavación de la máquina elevadora de tuberías, se agrega agua dulce, lechada de arcilla (o lechada de bentonita), lodo o agente espumante de diversas proporciones y concentraciones al frente de la el cabezal de corte y el contenedor de tierra, convirtiendo arcilla dura, arena, arena acuífera y grava que generalmente son difíciles de construir en suelo limoso con plasticidad, fluidez y propiedades de retención de agua, que no solo pueden descargarse suavemente. El transportador de tornillo, pero también resiste la presión del suelo y la presión antes de la excavación. La presión del agua subterránea mantiene estable el suelo frente al cabezal de corte.
Si aumenta la potencia de accionamiento del cabezal de corte y reemplaza el cuerpo del cabezal de corte, también se puede usar en lutitas, areniscas muy erosionadas y erosionadas, y también se puede usar en diversas formaciones, como capas de arena acuíferas que son propensos a derrumbarse, capas de grava con cantos rodados, etc. Esta máquina elevadora de tubos tiene una gran adaptabilidad a la capa del suelo.
2.4 Parámetros técnicos de la máquina perforadora de tubos
La Tabla 1 enumera los parámetros técnicos de la máquina perforadora de tubos de equilibrio de presión de tierra impulsada por el motor espada japonés, y la Tabla 2 enumera varios típicos Los principales parámetros técnicos de la máquina perforadora de tubos de equilibrio de presión de tierra impulsada por motor China Broadsword.
3 Aplicación de la máquina perforadora de tubos
3.1 Proyecto de transmisión de agua en la ciudad de Shantou, provincia de Guangdong
En el proyecto de transmisión de agua en la ciudad de Shantou, provincia de Guangdong, Hay una tubería de 58 m de largo, una tubería de acero para transmisión de agua con un diámetro exterior de 1400 mm pasa por la carretera principal (Jinsha East Road) en la ciudad de Shantou. La máquina elevadora de tubos EPB es accionada por un motor de cuchilla de control semiremoto de φ1400 mm (Figura 1).
El estrato en el que se introduce la tubería es arena (principalmente arena media, pero también contiene algunas conchas con un diámetro de 10 a 14 mm). El nivel del agua subterránea está a 0,5 m por debajo de la superficie y la cubierta superior de la tubería tiene un espesor de 3,3 m. Hay tuberías subterráneas complejas que deben protegerse. El levantamiento de 58 m se completó en 13 días y el asentamiento del terreno fue de 0 ~ 10 mm.
3.2 Xi organiza un proyecto de levantamiento de tuberías de agua
Xi'an tiene una tubería principal de interceptación de agua de lluvia , de los cuales la longitud del tramo B es de 512 m y discurre por edificios residenciales y arterias de tráfico urbano a lo largo del recorrido. La pendiente longitudinal diseñada es de 7/10000 y la profundidad media de enterramiento es de 9 m. La tubería de agua de lluvia utiliza una tubería de hormigón armado con una especificación de φ3000 mm y la junta de la tubería tiene 2,5 m de largo. La construcción utiliza un motor de cuchilla de φ3000 mm para accionar una máquina elevadora de tuberías de equilibrio de presión de tierra y establece dos salas de relevo. Dado que la capa de suelo levantada es arcilla plegable, hay manchas oxidadas y fragmentos de conchas en el suelo, y hay arena entre las capas, es plegable, difícil de plástico y la cohesión del suelo es tan alta como 45~45~55kPa. . Por lo tanto, además de los orificios de inyección de agua frente al cabezal de corte y la máquina roscadora, también se proporcionan ocho orificios de inyección de agua en el tablero divisorio del depósito de tierra de la máquina elevadora de tuberías. Durante la construcción, la cantidad de inyección de agua se controla estrictamente de acuerdo con las normas. el valor actual del motor de accionamiento del cabezal de corte. Durante el período de construcción, no hubo grietas en la casa y el tráfico terrestre fue normal. Una vez completada la construcción, la elevación y la desviación izquierda-derecha de toda la sección de construcción cumplen con los requisitos de diseño y el asentamiento del terreno a lo largo de la línea es inferior a 5 mm.
3.3 Proyecto de tratamiento de aguas residuales de Shanghai
φ1650 mm (Figura 2), 93438 0800 mm, φ3000 mm (Figura 3) y φ2000 mm impulsados por un motor de machete se encuentran en construcción de elevación de tuberías en Shanghai Wastewater Proyecto de tratamiento Aplicada sucesivamente, la tecnología de construcción de equilibrio de presión de tierra de excavación a velocidad constante y elevación con gato de velocidad variable se utilizó para cruzar de forma segura casas sencillas, vías de ferrocarril y tráfico intenso.
3.4 Proyecto del túnel eléctrico del lago Guangzhou Liwan
El proyecto del túnel eléctrico del lago Guangzhou Liwan de φ3000 mm tiene más de 400 metros de largo. La construcción del gato hidráulico utiliza una máquina perforadora de tubo balanceada con presión de tierra con un diámetro exterior de 3600 mm (Figura 4). La tubería está cubierta por 4 a 6 m de suelo y se encuentra en una capa de suelo arenoso fino con un alto nivel freático.
La construcción del gato hidráulico duró aproximadamente dos meses, desde principios de febrero de 2002 hasta finales de octubre de 2003, y pasó de manera segura a través de la avenida Huangsha, tuberías subterráneas, el lago Liwan y los cimientos del Edificio 1 (pilones de concreto fundido).
Aplicación de 3.5 en otros proyectos
Las máquinas perforadoras de tubos con equilibrio de presión de tierra impulsadas por grandes motores de cuchillas también se utilizan en Beijing, Tianjin, Zhejiang, Jiangsu, Anhui, Hubei, Henan, Construcción de tuberías subterráneas municipales en Guangdong, Gansu y otras regiones. Por ejemplo, en el proyecto de tubería principal de interceptación de aguas residuales en la ciudad de Dongguan, Guangdong, la máquina de elevación de tuberías EPB impulsada por un motor de cuchilla de φ2000 mm tiene una longitud de 871 m, y la máquina de elevación de tuberías EPB impulsada por un motor de cuchilla de φ2400 m tiene una longitud de 400 m; el proyecto de elevación de tuberías utiliza una máquina perforadora de elevación de tuberías de equilibrio de presión de tierra impulsada por motor con cuchilla de φ 1800 mm. El proyecto de elevación de tuberías de Yuejin Road utiliza una máquina perforadora de elevación de tuberías de equilibrio de presión de tierra impulsada por motor de cuchilla de φ 2000 mm, que utiliza túneles de 350 m para el proyecto de red de tuberías de aguas residuales de Anhui Bengbu Zhizhi Road. una máquina perforadora con elevación de tubería con equilibrio de presión de tierra con hoja de φ1600 mm. La longitud de elevación es de 740 m; el proyecto de cruce del río Amarillo de un gasoducto en una ciudad de Gansu utiliza una máquina perforadora con elevación de tubería con equilibrio de presión de tierra impulsada por un motor de cabezal de corte grande de φ1650 mm. La longitud del gato es de unos 150 m y el fondo de la tubería está enterrado a una profundidad de unos 20 m. Los estratos de cruce son arenisca fangosa y lutita. La Corporación Municipal de Zhengzhou utiliza dos motores de cabezal de corte grandes de φ2600 mm para impulsar la construcción de elevación de tuberías EPB. La longitud acumulada de elevación de cada máquina de elevación de tuberías es de aproximadamente 3 km.
4 Conclusión
Las máquinas perforadoras de tubos con equilibrio de presión de tierra impulsadas por motores de espada se han utilizado ampliamente en mi país. Para aprovechar al máximo las ventajas de la máquina perforadora de tubos con equilibrio de presión de tierra, como operación simple, construcción conveniente y gran adaptabilidad del suelo, cuando se usa en suelos arenosos, suelos de grava o estratos de arenisca fuertemente erosionados, los parámetros de potencia y el husillo de Se debe mejorar la vida útil del sello y la resistencia al desgaste de las piezas estructurales (incluidas las herramientas) en contacto con la arena y el suelo de la máquina perforadora de tubos, y garantizar el funcionamiento normal del sistema de lubricación. Al mismo tiempo, se debe fortalecer la gestión de la construcción, se debe prestar atención y mejorar las técnicas de construcción y se deben agregar aditivos de diferentes proporciones y concentraciones al extremo frontal del cabezal de corte y al contenedor de tierra de acuerdo con las diferentes calidades del suelo; La utilización de equipos de bombeo de tuberías y tecnología para transportar suelo puede mejorar aún más la eficiencia de la construcción de gatos de tuberías.
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