徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械:頂管機(jī)
技術(shù)名稱：頂管機(jī)
1.技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍
頂管機(jī)是一種非開挖管道敷設(shè)施工的設(shè)備，可用于鋪設(shè)穿越河流、公路、鐵路及建筑物等各種管道的施工，廣泛應(yīng)用于市政工程，尤其適合鋪設(shè)雨污分流及給排水管道，還可應(yīng)用于油氣管線套管、高壓線入地、城市綜合管廊、隧洞等各系統(tǒng)的管道工程。
2.成果來源
自主研發(fā)。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)年建供水管網(wǎng)5萬公里，排水管網(wǎng)6萬公里，以發(fā)達(dá)國家排水管網(wǎng)>2.7m/人和現(xiàn)有管網(wǎng)鋪設(shè)速度進(jìn)行預(yù)估，還有30年我國才能達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平。綜合國內(nèi)城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)情況，每年頂管機(jī)市場需求量預(yù)估1000臺。
開挖通道有整體開挖、淺埋暗挖、人工頂管與機(jī)械頂管等工法，如今市政道路、管網(wǎng)、建筑物錯綜復(fù)雜，開挖成本大增，而人工頂管日進(jìn)尺在3-6m左右，效率低下，且施工安全性低，現(xiàn)逐步被禁止，淺埋暗挖需要進(jìn)行支護(hù)，施工效率受限，且在巖石、粘土、淤泥土等地質(zhì)復(fù)雜地段，施工風(fēng)險高。在這些條件的促進(jìn)下，頂管機(jī)產(chǎn)品迎來飛躍式的發(fā)展。
3.技術(shù)現(xiàn)狀及指標(biāo)
（1）技術(shù)現(xiàn)狀
徐工頂管機(jī)經(jīng)過多年發(fā)展，已具有深厚的技術(shù)積累，成熟的微型巖石刀盤和中大口徑巖石刀盤布置技術(shù)、二次偏心破碎技術(shù)、二次扭腿破碎技術(shù)、多模式泥漿循環(huán)模式、主軸密封和糾偏密封技術(shù)、低壓操作臺控制技術(shù)等多項技術(shù)，均已通過市場充分驗證。其中，多項技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)在整體布局、設(shè)備施工能力、安全性能、使用經(jīng)濟(jì)性等多方面深入研究，提升了項目產(chǎn)品的綜合性能，打破傳統(tǒng)思維束縛，引領(lǐng)國內(nèi)外頂管施工設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢。
徐工中大型頂管機(jī)主要競爭優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
1）刀盤扭矩大，更能適應(yīng)復(fù)雜地層，變頻實現(xiàn)更高轉(zhuǎn)速，施工效率更高。
2）整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，可以分段頂進(jìn)，工作井尺寸及占地面積小，對地面交通影響小。
3）配置等推力雙級油缸，長度短，行程長，回縮速度快。
4）刀盤、主頂以及送排泥均采用變頻控制，設(shè)備操控性更好。
5）配有線控主頂系統(tǒng)，可在基坑進(jìn)行管材裝接作業(yè)，操作便捷。
6）操作臺與電控柜、泵站均用PLC通訊，應(yīng)用先進(jìn)的無線視頻傳輸系統(tǒng)，解決線束頻繁對接接觸不靈或進(jìn)水失效問題，將強(qiáng)電與弱電系統(tǒng)進(jìn)行分離，采用濾波、屏蔽、接地等綜合手段解決變頻器信號干擾問題，提升通訊操控可靠性。
（2）具體技術(shù)指標(biāo)
產(chǎn)品型號：XDN-H系列頂管機(jī)
口徑范圍：DN400-DN1200
適應(yīng)地層：主要適用于普通土層、砂層、礫石等地層
產(chǎn)品特點：
液壓驅(qū)動防水性能碾壓國內(nèi)同行電機(jī)驅(qū)動，淹了抽干還能繼續(xù)干活；
動力強(qiáng)勁，扭矩大轉(zhuǎn)速高，施工效率高，一天一夜能干一道活；
應(yīng)用分級反頂技術(shù)，始發(fā)井直徑小;
復(fù)雜地層可提供施工工法支持。
產(chǎn)品型號：XDN-H系列頂管機(jī)
口徑范圍：DN400-DN1200
適應(yīng)地層：主要適用于礫石、卵石、少量漂石、巖石等地層
產(chǎn)品特點：
液壓驅(qū)動防水性能碾壓國內(nèi)同行的電機(jī)驅(qū)動，淹了抽干還能繼續(xù)干活；
輸出扭矩大、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍廣，施工速度快;
可選配多種刀盤，硬巖軟土沙層卵石都能干；
復(fù)雜地層可提供施工工法支持。
產(chǎn)品型號：XDN-R系列頂管機(jī)
口徑范圍：DN1200-DN4000
適應(yīng)地層：主要適用于卵石、巖石等地層
產(chǎn)品特點：
1.主驅(qū)動電機(jī)頻率100Hz，調(diào)速范圍廣，扭矩大轉(zhuǎn)速高；
2.大通徑多回路泥漿循環(huán)系統(tǒng)，適應(yīng)各種復(fù)雜地層施工；
3.可選配遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
產(chǎn)品型號：XDN-S系列頂管機(jī)
口徑范圍：DN800-DN4000
適應(yīng)地層：主要適用于普通土層、砂層、礫石等地層
產(chǎn)品特點：
1、主驅(qū)動電機(jī)頻率100Hz，調(diào)速范圍廣，扭矩大轉(zhuǎn)速高;
2、刀盤轉(zhuǎn)速、頂進(jìn)速度、進(jìn)排泥流量可調(diào)節(jié)，設(shè)備操控性好;
3、人機(jī)交互式操作臺，動態(tài)顯示各部件運行參數(shù)及工作狀態(tài)。
4、一機(jī)雙用，可實現(xiàn)與土壓機(jī)型互換。
產(chǎn)品型號：XDT系列頂管機(jī)
適應(yīng)地層：主要適用于普通土層、砂層、礫石等地層
產(chǎn)品特點：
1.刀盤扭矩大，地層適應(yīng)性強(qiáng)，高頻提速，攪拌效果好；
2.專利技術(shù)的螺機(jī)渣土密封結(jié)構(gòu)，使用壽命長，維修便捷;
3.獨立的中心水路及開挖面注漿管路，改良土體；
4.具備數(shù)據(jù)存儲和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
4.應(yīng)用案例
案例01
實施地點：徐州市鳳鳴路污水管網(wǎng)體質(zhì)增效工程
實施內(nèi)容及成效：采用徐工XDN500H-R頂管機(jī)，設(shè)備在W9至W8標(biāo)段施工，施工距離96m，管徑500mm,埋深3m左右，始發(fā)井僅φ2590mm。地層包含全斷面巖石、半土半石、全粘土地層，單軸抗壓強(qiáng)度90~120Mpa，施工效率4-5m/天。地層極為復(fù)雜且軟硬不均，該項目的成功完成了行業(yè)未能突破的小口徑全地質(zhì)施工。
圖1：徐工XDN500-H頂管機(jī) 圖2：切削斷面
圖3：切削巖石 圖4：順利出洞
案例（2）
實施地點：包頭市希望園區(qū)再生水管線工程
實施內(nèi)容及成效：采用徐工XDN1200H頂管機(jī)，頂管施工總長度為1900m分段頂進(jìn)，該工程穿越流沙、粘泥、砂礫復(fù)合地層，且地下水豐富。每根管（3m）頂進(jìn)時間一般不超過1小時，最快施工效率3米/40分鐘。
圖1：順利貫通 圖2：鋪設(shè)管道 圖3：砂層
案例（3）
(1）實施地點：引江濟(jì)淮工程，合肥派河截污導(dǎo)流項目。
（2）實施內(nèi)容及成效：采用徐工XDN2000-S頂管機(jī)，施工管材規(guī)格為DN2400,采用連續(xù)纏繞玻璃夾砂管，為安徽省內(nèi)首次采用的新型管材頂管工程，頂管段總長2827m，地層為重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)黏土，覆土埋深10.6-12.2m，其中#6-#5工作井，全長1187.5m，為全國首次2400mm大直徑新型管材一次頂進(jìn)最長頂段區(qū)間，平均日進(jìn)尺＞20m，最高日進(jìn)尺49m。
圖1、徐工XDN2000-S頂管機(jī)始發(fā) 圖2、始發(fā)頂進(jìn)
圖3、頂進(jìn)過程 圖4、順利貫通
案例04
（1）實施地點：滇中引水（昆明主城東南片區(qū)輸水、凈配水）工程，本次施工段分為昆明第八自來水廠擴(kuò)建及廠外管網(wǎng)建設(shè)兩部分，工程建設(shè)內(nèi)容主要包括昆明第八水廠擴(kuò)建工程以及管網(wǎng)工程。
（2）實施內(nèi)容及成效：徐工XDN1500-R頂管機(jī)先后貫通480m、240m和450m。其中480m是全線第一個長距離硬巖頂管工程，地層以中風(fēng)化灰?guī)r、紅粘土為主，硬度＞50MPa，沿線包含較多溶洞、回填土地層。徐工頂管機(jī)以超預(yù)期的施工效率，取得日進(jìn)尺15m的成績，在450m的施工過程中，局部巖石硬度＞100Mpa，徐工頂管機(jī)不負(fù)眾望，實現(xiàn)工程的順利貫通，累計施工距離1Km。
圖1、徐工XDN1500-R頂管機(jī)始發(fā) 圖2、始發(fā)頂進(jìn)
圖3、頂進(jìn)過程 圖4、順利貫通
案例05
(1）實施地點：青島市西海岸新區(qū)西部城區(qū)及沿線民生采暖項目
（2）實施內(nèi)容及成效：采用徐工XDN1500-S、XDN1650-R、XDN2200-S、XDN2400-R等多臺頂管機(jī)設(shè)備進(jìn)行管道鋪設(shè)，保障民生冬季采暖，施工路段緊鄰居民小區(qū)、小學(xué)，地下管線錯綜復(fù)雜，地質(zhì)情況多變，徐工XDN-S系列頂管機(jī)在沙礫、黏泥地層保持平均半小時掘進(jìn)2米的施工效率；XDN-R系列頂管機(jī)在中風(fēng)化巖石地層實現(xiàn)了40分鐘2.5米的施工速度，得到用戶高度評價。
圖1、徐工XDN2400-R現(xiàn)場組裝 圖2、始發(fā)頂進(jìn)
圖3、頂進(jìn)過程 圖4、順利出洞
案例06
(1）實施地點：鄭州17號線地鐵出入口通道
（2）實施內(nèi)容及成效：鄭州17號線地鐵出入口通道，地質(zhì)以粉質(zhì)粘土、砂土為主，施工穿越機(jī)場道路及城際高鐵，通道上方存在高壓燃?xì)夤艿溃两悼刂埔髧?yán)。XDT50×70矩形頂管機(jī)先后貫通55m、 48m、 52m共計3段。
圖1、徐工XDT50X70頂管機(jī)始發(fā) 圖2：頂進(jìn)過程 圖3、順利貫通
徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械事業(yè)部
郵編：221000，通訊地址: 徐州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)馱藍(lán)山路36號
聯(lián)系人: 張力， 聯(lián)系電話：0516-87892635，
傳真：0516-87892635
技術(shù)持有單位簡介
徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械事業(yè)部，是徐工五大支柱產(chǎn)業(yè)之一。企業(yè)聚焦樁工機(jī)械、非開挖機(jī)械、煤礦機(jī)械、礦隧機(jī)械、資源鉆采機(jī)械的研發(fā)制造銷售以及工法技術(shù)支持、工程施工等全價值鏈活動，為客戶提供綜合解決方案。企業(yè)加速智改數(shù)轉(zhuǎn)工作，建成千畝基礎(chǔ)工程機(jī)械智能制造新基地，聚力打造世界一流的基礎(chǔ)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)集群。企業(yè)為國家級高新技術(shù)企業(yè)、制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)等。
目前徐工非開挖機(jī)械位居全球第一，樁工機(jī)械位居全球第一陣營；掘進(jìn)機(jī)、鑿巖臺車、深井鉆機(jī)等產(chǎn)品躍居國內(nèi)市場前列。企業(yè)緊緊圍繞國際化主戰(zhàn)略，落地營銷渠道本地化，服務(wù)、備件當(dāng)?shù)鼗a(chǎn)品開發(fā)適應(yīng)化，銷售、租賃、大修同步化“四化建設(shè)”，多類產(chǎn)品已出口至80多個國家和地區(qū)。
2014年，徐工基礎(chǔ)瞄準(zhǔn)城市排水排污地下管網(wǎng)工程市場，將多年非開挖技術(shù)積累和頂管技術(shù)融合貫通，自主研發(fā)MARS系列微型硬巖泥水平衡頂管機(jī)，是國內(nèi)首家生產(chǎn)制造頂管機(jī)的廠家，其破巖能力達(dá)到300Mpa，產(chǎn)品性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。公司不斷聚焦技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)改善，開發(fā)了系列土層頂管機(jī)、巖石破碎頂管機(jī)、螺旋頂管機(jī)、矩形頂管機(jī)及相關(guān)配套產(chǎn)品搖管機(jī)等，管徑覆蓋范圍￠300mm-￠4000mm，滿足粘土、軟巖、巖石、礫石、卵石等多種復(fù)雜地層施工。
