建设单位:广东省交通集团有限公司
土质:强风化岩、全风化岩、亚粘土
岩石强度:8~84 MPa
根据工程地质勘察报告及现场实地考察,K33+702.4管涵约30°穿越梅河高速公路,整个管涵起止点所包含的地质特征分别为:强风化岩、全风化岩、亚粘土,硬度从N=84到N=8,覆土深度4.5米。由于硬度变化大,管涵施工又有别于地下顶管施工,出洞时极易形成背土,造成部分路基坍塌。因此,要求该设备必须满足:
1. 有足够的切削扭矩和可靠性,以适应不同硬度的地质条件;
2. 足够大的切削面积,以维持开挖面的稳定;减小主顶推力,避免由于顶力过大损坏涵管和地面变形;
3. 注浆减摩以防止背土,以保证成孔的质量。通过对各种方案研制、使用成本、对周围环境的影响及通用性等各方面进行反复的比较论证,我们确定了采用多刀盘仿形组合土压平衡顶管的方案。
其理由如下:
1. 工程环保要求严格,土压平衡顶管机避免产生大量泥浆影响周围环境;
2. 多刀盘仿形组合土压平衡顶管机与一个大刀盘带四个小刀盘的土压平衡顶管机相比:由于减少了一个末端减速器,加工制造的工作量减少很多,从而降低了制造成本。同样,使用当中需要的维护保养费用也大大降低。而五个小刀盘组成的土压平衡顶管机虽然制造成本和多刀盘仿形组合土压平衡顶管机基本相同,但它最大的缺点就是切削面积小(切削比仅86%),死区大,需要的后方顶力也大,容易造成路面隆起、开裂等现象,使用性能相对多刀盘仿形组合土压平衡顶管机要差一些。
3. 多刀盘仿形组合土压平衡顶管机切削面积可达到98%,远远超过任何一种小刀盘的组合,刀盘及仿形刀框均能正、反转。该组合刀盘的设计构思新颖、结构紧凑合理,操作简单、维修方便、重量较轻,符合矩形断面掘进机的发展趋势。此外,由于结构非常简单,便于日后组合成各种规格的顶管机,适应不同切削断面的需要,可重复利用率高,对于业主来说:可以实现以最小的投入产生最大的效益。