广东省基础工程集团有限公司（广东华顶工程技术有限公司）  庞杰坤

摘要：文章阐述了顶管机与管节的分离装置，主要用于‌水下或接收井内完成顶管施工后，将顶管机从最后一节预制管节中安全、密封地分离控制的相关内容，并提出了具体的技术措施，以期推动顶管工程的高速发展。‌

关键词：非开挖技术；顶管隧道；管节分离控制；

引  言

在建筑施工技术持续发展背景下，我国市政工程中运用顶管非开挖技术施工的项目逐渐增加，其中最常见的是顶管机到达接收井后与管节分离偏差问题，对施工成效以及隧道适用性能都造成了巨大负面影响。顶管机与管节分离装置的控制技术需兼顾精准性、同步性与安全性，通过机械锁定、液压控制及自动化等工艺实现高效分离。

一、发明思路

1.1传统作业方法与具体弊端

方法一：利用顶管机内配套纠偏千斤顶实现分离

顶管机尾盾承口与第一节管节插口因施工挤压、地层压力形成紧密抱紧状态，若依靠纠偏千斤顶的伸、缩动作撬动分离，需对管节反复施加偏心力。该操作存在两大核心问题：一是管节受力不均，易引发工程质量隐患，；二是施工效率极低，单道分离工序耗时久，严重拖慢整体施工进度，无法适配本工程的工期要求。

图 1 管节与管节脱离图

方法二：隧道内焊接临时支撑座+单向千斤顶分离

需在顶管机尾盾焊接临时简易支撑座，再将单向100吨千斤顶放置于支撑座上，控制千斤顶顶进实现分离。该工艺存在四重核心弊端，且在隧道封闭环境下风险被进一步放大：

安全风险极高：隧道内部空间狭窄、通风条件差，隧道内动火作业，周边存在液压油、电缆等易燃物，存在火灾、爆炸等重大安全隐患。

破坏结构完整性，材料损耗大：气割形成的洞口会永久损坏承插口面板结构还会降低面板的整体强度。

施工准备周期长，效率极低：焊接临时支撑座、气割面板洞口等工序操作繁琐，且隧道内空间有限，设备、材料运输不便，单道分离工序的准备时间远超实际分离时间，。

分离效果差，易造成设备损坏：单向千斤顶控制精度低，易出现顶进力度不均、千斤顶偏移的情况，难以实现顶管机与管节的平稳分离，易造成尾盾或管节局部变形。

为此，研发团队针对性设计了一套可预装、可遥控、同步顶进、无需动火的顶管机与管节分离装置，从根本上解决传统工艺的多重问题，实现顶管机与管节的安全、快速、平稳分离。

1.2创新点

一种顶管机与管节分离装置的核心创新点如下：

1.受力支撑结构专属化，稳定性大幅提升：摒弃传统临时焊接支撑的方式，在现顶管机盾尾处两侧对称安装T型支座作为千斤顶专属受力支撑，彻底规避顶进过程中千斤顶偏移、打滑问题，动力传输稳定，受力支撑牢固。

2. 液压控制系统一体化，操作便捷且安全：选用定制100T双向千斤顶，在盾尾对应面板提前预留千斤顶主缸伸出洞口，无需现场动火切割，装置控制便捷，仅需1人即可完成操作。

图 2  一种顶管机与管节分离装置安装图

图 3  “T”型支撑座图

图 4  卡扣式固定件图

图 5 顶管机尾盾预留千斤顶伸出洞口位置图

图 6  纠偏液压站与双向千斤顶连接图

图 7  机内遥控控制（双向选择）

二、应用前景  

本装置通过标准化、流程化的分离工序，彻底解决了传统顶管机与管节分离工艺的多重弊端，已成功应用于环北部湾广东水资源配置工程D2标顶管工程（一标段）工程上，并获得了良好的施工效益，成功实现了顶管机与管节的快速、安全、平稳分离，全程未出现管节变形、脱离、设备故障等情况，分离工序效率较传统工艺提升90%以上。

三、社会效益

华顶公司自主研发的该套“一种顶管机与管节分离装置”成功应用于环北部湾广东水资源配置工程D2标顶管工程（一标段）项目上，实现了顶管机与管节的快速、安全、平稳分离，装置操作便捷、控制精准，大幅节省了人工成本，进一步提高了顶管施工效率，有效保障了国家重大民生工程的施工工期。