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AVN小型隧道掘进设备

功能强大的多面手,适用于所有地质条件的隧道掘进

海瑞克AVN设备能够安全地克服 几乎任何一种地质状况。

________________ 海瑞克AVN小型隧道掘进设备或泥水平衡式盾构机装有锥形破碎器,是隧道安全掘进的全能专家,适用直径范围小至0.4米,大至约4.0米。该机型尤其对于人员无法进入的小尺寸隧道建设,有着很大的潜力。此类设备采用泥水平衡式掘进原理,可以用于所有地质条件,从淤泥、粘土、到非粘性土壤,直至砂砾和岩石。根据隧道直径的大小,顶管工艺和管片衬砌工艺均可行。

轻便灵活,面面俱到

针对常规土壤、混合土壤和硬岩地质均有适用的刀盘海瑞克提供合适的解决方案,应对所有地质挑战。

AVN小型隧道掘进设备属于封闭式全断面掘进设备,设有液压泥水环路,配备与具体地质条件相匹配的刀盘挖掘土壤。因此,此种机型可以适用于几乎全部地质条件。对于软质土壤或混合地质状况,可使用标准或混合地质刀盘;对于稳定围岩的隧道掘进,则使用配有滚刀的硬岩刀盘。在掘进和前行的同时,由开挖仓内的一台锥形破碎器将石块和其它大体积障碍物破碎到可由输送系统输送的粒径。然后,渣土在排浆管入口前要通过类似过滤器的开口,最后通过泥水环路连同悬浮液一并排出。可以利用扩径装置和改装的刀盘,将挖掘半径扩大。这意味着,AVN小型隧道掘进设备可以用于挖掘不同直径的隧道,亦可用于铺装不同型号的管道。

图示典型AVN 1200T小型隧道掘进设备(按顶管工艺配置)

采用可变式喷射水流,挖掘渣土输送顺畅

多种不同的喷射系统避免粘结性土壤在破碎机锥筒内形成堵塞。

保持破碎机锥筒清洁并避免粘结堵塞比较困难,对于在粘结性土壤中掘进则更是一个挑战。海瑞克基于多年的实际项目经验,开发了一系列喷射水流方案,应对不同的地质条件要求。锥筒内集成了高压水枪,由其喷射水流进行系统清洁。高压喷枪将开挖仓内的粘砂土或粘土剥离,从而避免粘结。中压喷枪使用标准泥水管道口。通过改变喷嘴大小,可以调整悬浮压力,优化渣土流动。海瑞克新开发了一种摄像系统,作为可选件可安装在开挖仓内,作为一种额外工具,供操作员观察机器内部的磨损情况和实际状况,适用于直径1.2米以上的机器。

远程助力,顶管大显身手

AVN小型隧道掘进设备通常用于顶管操作。最长掘进距离取决于多个因素,例如管壳摩擦系数、可用顶管压力以及顶管的公称直径。采用自动润滑系统,可往环形间隙注入膨润土,从而减少管道外表面与土壤之间的摩擦。如果隧道直径允许人员进出,还可安装液压中继顶进站,借以延长顶进距离。中继顶进站沿管串分布,间隔则视每个项目的具体情况而定。通过将管串分割为各个管段,每一管段所需的推力可以减少,推力也在分散在管段之间。如果采用中继顶进站,始发井与接收井之间的距离可以超过1000米,具体取决于项目地质条件以及所用中继顶进站的数量。

 

 

挖掘

利用刮刀和滚刀切削土壤

掌子面支撑

采用泥浆悬浮液的液压支撑

出渣

通过一个封闭泥水环路,将切削下的渣土进行液压输送

推进

盾体内或者始发井顶进架中的液压推进油缸推动设备前进

隧道衬砌

顶管或管片衬砌

+ 可用于几乎所有地质条件,应对高水压

+ 掌子面采用液压支撑,对掘进作业提供最大的安全保障

+ 对人员无法进入的隧道掘进(微型隧道掘进)是一种理想的技术

+ 即使在垂直和水平曲率半径较小时也可实现精确控制

+ 借助中继顶进站,可实现1000米以上的长距离顶进

转弯灵活,控制精确

根据项目的具体要求,有一系列导向技术可用于AVN小型隧道掘进设备的控制。海瑞克开发的U.N.S.通用导向系统(Universal Navigation System)可在所有直径的机器上应用。各种陀螺仪系统和电子水准仪系统可提供精确定位。在盾体前部,通过铰接头与调向油缸之间的互相配合,使AVN小型隧道掘进设备精确地沿既定路线推进,即使在三维弯道处和曲率半径极小时亦能做到。U.N.S.是一种模块化导向系统,用途广泛。它可以与多种其它系统配合使用,包括客户自己的系统,例如测量管道接头间隙的系统,以及海瑞克开发的其它模块。它包括可选用的FCE模糊控制扩展(Fuzzy Control Expansion)系统,通过添加自动控制,最大限度地减少小型隧道掘进机对既定路线的偏离。此外,带有激光经纬仪的系统被成功地应用于人员可进入的直径范围的设备。

 

 

AVN小型隧道掘进设备:一门解万难

刀盘后的附加通行门 供AVN设备操作人员进入掌子面。

在某些隧道掘进项目中,从一开始就可能遇到各种障碍,比如板桩墙、钢梁或大漂石。面对此种情形,我们通常推荐在AVN小型隧道掘进设备的刀盘后安装一个附加门。海瑞克的这一项开发成果提供了通往掌子面的直接通道。需要时,工作人员可以通过压缩空气人闸进入加压的机前区,进行诸如清除漂石之类的工作。由于可以利用背部换刀系统更换磨损的滚刀,因此在岩石地层掘进隧道时,可以实现更长的掘进长度。

无接收井的隧道掘进

所谓的盲孔隧道是一种特殊挑战,尤其是在小型隧道掘进中。盲孔隧道在地下直接终结,无法使用常规工艺回收机器。海瑞克开发了一种设有折叠机构的特殊刀盘,专门用于此种非常规用途。达到要求的掘进长度后,刀盘折叠起来,然后小型隧道掘进设备整个被拖回始发井,但顶管仍然留在土壤中。盲孔隧道的一个典型项目应用是管幕法施工。在地层中并排顶入钢管,形成管幕。在管幕的保护下,将隧道挖至实际直径。利用这种工艺,可以安全地建设下穿铁路的隧道或者建设地铁站。盲孔隧道的另一项应用是房屋管道系统的安装,或在因后勤原因尚未建设接收井时的隧道掘进。

 

 

AVND设备: 为较大直径隧道掘进提供更大的安全保障

 

加装的气垫用于掌子面支撑,降低了AVND设备开挖仓内的压力波动。

AVN技术已经得到扩展,为在非均质且稳定性差的地质条件下进行隧道掘进和较大直径隧道掘进提供更大的安全保障。AVND设备在开挖仓后加装了一个压力仓。与混合盾构机工作原理相似,由一条连通管道和压力仓内的一个自动控制的气垫来控制支撑压力。这种设计可对在非匀质地层中的掌子面实施更加精确的控制,并且降低开挖仓内的压力波动。这种特点使得AVND设备在对沉降敏感的掘进作业中成为专家,甚至可以应付较高的地下水压力和较浅的覆土。

全能机型

由于其应用的广泛性,海瑞克AVN小型隧道掘进设备已在全球1000多个项目中证明了自己的价值。利用这种成熟的设备技术,不论采用顶管工艺还是管片衬砌工艺,即使在最困难的项目中,亦可实现安全、快速和高效的掘进。


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