在城市建筑密集區(qū)進(jìn)行地下管道敷設(shè)的施工中，為減少城市交通、地面地下構(gòu)筑物 及風(fēng)景旅游區(qū)的影響，采用頂管法施工已經(jīng)日趨普遍。伴隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，更加促進(jìn)了適應(yīng)不同地質(zhì)條件和地理環(huán)境下的各種形式的頂管機(jī)的開發(fā)應(yīng)用，同時相應(yīng)的頂管施工工藝也日臻成熟。局部氣壓式反鏟掘進(jìn)機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用，既豐富了頂管系列的內(nèi)容，又增加了不同條件下的頂管施工手段。
一、原理與特點(diǎn)
1.原理
局部氣壓反鏟式掘進(jìn)機(jī)工法是根據(jù)土壓平衡的基本原理，利用掘進(jìn)機(jī)密封倉內(nèi)加設(shè)氣壓來平衡開挖面的水土壓力，使其達(dá)到相對平衡，以保持開挖面的土體穩(wěn)定，防止地層失水，控制地表沉降。
2.特點(diǎn)
(1)掘進(jìn)機(jī)密封倉內(nèi)可根據(jù)需要加放氣壓平衡開挖面水土壓力，能適應(yīng)不同埋深度的頂管施工。
(2)掘進(jìn)機(jī)全斷面敞開，輔以氣壓適應(yīng)不同復(fù)雜地層和環(huán)境，更便于排除開挖面障礙。
(3)液壓反鏟破土，操作簡單而直觀，開挖面工況能直接看到，便于導(dǎo)入各種控制技術(shù)，指導(dǎo)頂管頂進(jìn)。
(4)掘進(jìn)機(jī)為干式出土，干式運(yùn)輸，利于施工環(huán)境的改善。
(5)操作手位于隔倉板后，常壓下遙控操作，頂進(jìn)施工以機(jī)械自動化為主，投入人力少，勞動強(qiáng)度低、控制精度高。
(6)施工設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)可靠、操作方便、經(jīng)濟(jì)合理。
二、適用范圍
(1)本工法適用于軟硬不同的復(fù)雜地層和復(fù)雜的地理環(huán)境，特別是地下障礙不明的頂管施工。
(2)本工法適用于埋管深度≥3m，管道曲率半徑Rmin≥120m的各種管道頂進(jìn)施工。管道內(nèi)徑為2.0~3.5m。
(3)本工法在透氣且透水性強(qiáng)的土層中應(yīng)填用。
三、工藝原理
首先在管道頂進(jìn)的起點(diǎn)擬建一個工作井(坑)，然后井(坑)內(nèi)和井周地面上同時進(jìn)行頂進(jìn)設(shè)備和頂進(jìn)輔助設(shè)備的安裝調(diào)試。待設(shè)備調(diào)試正常，其它輔助頂進(jìn)工作就緒，便可開動主頂液壓系統(tǒng)將千斤頂緩慢伸出把掘進(jìn)機(jī)逐漸推出預(yù)留洞口。用儀器測量掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)，待調(diào)正后繼續(xù)推進(jìn)。同時操作液壓反鏟破除正面土體，開動螺旋機(jī)出土，電機(jī)車把土拉至井口，行車或吊車將土運(yùn)到地面。
當(dāng)主頂千斤頂完成一個行程后，就在千斤頂與掘進(jìn)機(jī)之間加入墊鐵或管節(jié)，如此反復(fù)推進(jìn)可依次把管節(jié)一節(jié)節(jié)地推向前，直至到設(shè)計的終點(diǎn)處或預(yù)設(shè)的接收井。
