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頂管施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源:www.575134.cn 發(fā)布時(shí)間:2025年03月04日
頂管施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
智能化與自動(dòng)化程度提升:將進(jìn)一步融合微電子技術(shù)、工業(yè)傳感技術(shù)、實(shí)時(shí)控制技術(shù)和現(xiàn)代控制理論等,實(shí)現(xiàn)頂管機(jī)的全自動(dòng)控制。比如可根據(jù)預(yù)設(shè)的管道線路和參數(shù),自動(dòng)調(diào)整頂進(jìn)速度、方向和力度,提高糾偏精度,減少人工干預(yù),降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高施工質(zhì)量和效率。
適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件能力增強(qiáng):開發(fā)能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件的頂管機(jī)和施工工藝,如針對(duì)硬巖地層的巖石頂管機(jī)、適應(yīng)高水壓環(huán)境的密封技術(shù)等。像海瑞克開發(fā)的新型 avn800hr,用于硬巖條件下的小直徑隧道掘進(jìn),配備了更堅(jiān)固的主軸承、更大的扭矩等,可成功掘進(jìn)巖石強(qiáng)度高達(dá) 140mpa 的地質(zhì)。
大斷面與小直徑兩極發(fā)展:一方面,為滿足城市地下空間開發(fā)需求,如建設(shè)地鐵車站、地下商場(chǎng)等,大斷面矩形頂管技術(shù)將不斷發(fā)展,目前大斷面矩形頂管設(shè)備的斷面面積已達(dá)到 153m2。另一方面,小直徑頂管技術(shù)也將得到更多應(yīng)用,小直徑可達(dá) 75mm,可用于一些特殊場(chǎng)所的管道鋪設(shè)。
施工形式與工藝多元化:在土壓式、泥水加壓式等現(xiàn)有頂管施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,管套式、氣泡式等更多形式的頂管施工技術(shù)將被研發(fā)和應(yīng)用。同時(shí),通過(guò)優(yōu)化泥漿配制、注漿減摩等工藝,提高施工效率和質(zhì)量,減少對(duì)周圍土體的擾動(dòng)。
長(zhǎng)距離頂進(jìn)技術(shù)突破:隨著高精度長(zhǎng)距離測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步、通風(fēng)系統(tǒng)的完善、中繼間技術(shù)和注漿減摩技術(shù)的發(fā)展等,一次性頂進(jìn)距離將不斷刷新,各種復(fù)雜曲線頂管也會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)。目前矩形頂管的大頂進(jìn)距離已達(dá)到 690m。
環(huán)保節(jié)能要求提高:采用綠色環(huán)保的施工材料和工藝,如使用可降解的泥漿材料、推廣應(yīng)用鋼筋混凝土管片等。同時(shí),優(yōu)化施工流程,減少能源消耗和污染物排放,利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源作為施工現(xiàn)場(chǎng)的供電來(lái)源。
數(shù)字化與信息化管理加強(qiáng):運(yùn)用 BIM 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等,建立頂管施工的數(shù)字化模型和信息化管理平臺(tái)。對(duì)施工過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和處理,實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等的精細(xì)化管理,為決策提供科學(xué)依據(jù)。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展:從傳統(tǒng)的市政管道鋪設(shè),向涵頂進(jìn)、地下人行通道管棚式施工、軌道交通等更多領(lǐng)域拓展。在軌道交通工程車站主體、附屬工程及區(qū)間隧道工程中,頂管法的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。
智能化與自動(dòng)化程度提升:將進(jìn)一步融合微電子技術(shù)、工業(yè)傳感技術(shù)、實(shí)時(shí)控制技術(shù)和現(xiàn)代控制理論等,實(shí)現(xiàn)頂管機(jī)的全自動(dòng)控制。比如可根據(jù)預(yù)設(shè)的管道線路和參數(shù),自動(dòng)調(diào)整頂進(jìn)速度、方向和力度,提高糾偏精度,減少人工干預(yù),降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高施工質(zhì)量和效率。
適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件能力增強(qiáng):開發(fā)能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件的頂管機(jī)和施工工藝,如針對(duì)硬巖地層的巖石頂管機(jī)、適應(yīng)高水壓環(huán)境的密封技術(shù)等。像海瑞克開發(fā)的新型 avn800hr,用于硬巖條件下的小直徑隧道掘進(jìn),配備了更堅(jiān)固的主軸承、更大的扭矩等,可成功掘進(jìn)巖石強(qiáng)度高達(dá) 140mpa 的地質(zhì)。
大斷面與小直徑兩極發(fā)展:一方面,為滿足城市地下空間開發(fā)需求,如建設(shè)地鐵車站、地下商場(chǎng)等,大斷面矩形頂管技術(shù)將不斷發(fā)展,目前大斷面矩形頂管設(shè)備的斷面面積已達(dá)到 153m2。另一方面,小直徑頂管技術(shù)也將得到更多應(yīng)用,小直徑可達(dá) 75mm,可用于一些特殊場(chǎng)所的管道鋪設(shè)。
施工形式與工藝多元化:在土壓式、泥水加壓式等現(xiàn)有頂管施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,管套式、氣泡式等更多形式的頂管施工技術(shù)將被研發(fā)和應(yīng)用。同時(shí),通過(guò)優(yōu)化泥漿配制、注漿減摩等工藝,提高施工效率和質(zhì)量,減少對(duì)周圍土體的擾動(dòng)。
長(zhǎng)距離頂進(jìn)技術(shù)突破:隨著高精度長(zhǎng)距離測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步、通風(fēng)系統(tǒng)的完善、中繼間技術(shù)和注漿減摩技術(shù)的發(fā)展等,一次性頂進(jìn)距離將不斷刷新,各種復(fù)雜曲線頂管也會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)。目前矩形頂管的大頂進(jìn)距離已達(dá)到 690m。
環(huán)保節(jié)能要求提高:采用綠色環(huán)保的施工材料和工藝,如使用可降解的泥漿材料、推廣應(yīng)用鋼筋混凝土管片等。同時(shí),優(yōu)化施工流程,減少能源消耗和污染物排放,利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源作為施工現(xiàn)場(chǎng)的供電來(lái)源。
數(shù)字化與信息化管理加強(qiáng):運(yùn)用 BIM 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等,建立頂管施工的數(shù)字化模型和信息化管理平臺(tái)。對(duì)施工過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和處理,實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等的精細(xì)化管理,為決策提供科學(xué)依據(jù)。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展:從傳統(tǒng)的市政管道鋪設(shè),向涵頂進(jìn)、地下人行通道管棚式施工、軌道交通等更多領(lǐng)域拓展。在軌道交通工程車站主體、附屬工程及區(qū)間隧道工程中,頂管法的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。