随着十四五提出近30万公里的城市管网改造新建目标，非开挖顶管技术以其更好的环境友好度等多种优势日益受到追捧。
顶管法最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，至今已有数百年历史。我国最早应用的顶管施工法记载为1954年的北京某项目；1967年，上海研制出小口径机械顶管设备；1998年中国非开挖技术协会成立；2002年 ，非开挖技术列入科技部863计划2003年项目课题。历经近70年的技术演进，非开挖技术在我国呈现出了供需两旺的良好发展态势。在此大背景下，技术设备根据工程需求，发展出了多个分支，在设备选型前有必要先行了解其分类知识。
示意图
一、顶管机分类
01
根据平衡原理分类
可分为泥水平衡式顶管机、土压平衡式顶管机、泥浓式推盾机及多功能顶管机等。
其中泥水平衡式顶管机在当前应用最广，其主要优势如下：
(1)适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均适用。
(2)破碎能力强，破碎粒径大，个数多。
(3)具有独立注水、注浆系统。
(4)顶进速度快，最快顶进速度每分钟200mm。
(5)施工精度高，上、下、左、右纠偏，最大纠偏角度达3.5°。
(6)采用地面集中控制系统，安全、直观、方便。
02
根据口径分类
可分为大口径、中小口径和微型顶管四种。
大口径
多指DN2000以上的顶管，人可以在其中直立行走；
中小口径顶管
管径多为DN1000～DN1800，人在其中需弯腰行走；
微型顶管
口径多为DN300～800，为保证顶进质量，多推荐DN400及以上的顶管施工工艺。
微型顶管机在旧城改造中应用空间巨大，具备环境友好，可穿路穿桥穿建筑的强穿越性，不扰民，土体扰动小，在城市内涝整治中属于优选。
健伟通灵龙700微型顶管机实拍
03
根据顶进长度分类
按顶进工作坑和接收工作坑之间的距离分普通距离顶管和长距离顶管。顶进距离长短的划分目前尚无明确规定。目前千米以上的顶管已屡见不鲜，可把500m以上的顶管称为长距离顶管。
04
根据地质适应性分类
这一分类主要考察的是刀盘对地质的适应性，可分为平板型、岩石型、复合型。
平板型顶管机
适用于泥、沙、土地质，在岩层和复杂地质中通过性不佳；
平板机示意图
岩石型顶管机
刀盘集中装配岩石破碎型刀头，特别适用于穿越含岩量高的硬质土层。但其存在着刀盘装配成本过高的问题。与此同时，其在黏土层中如无对应设计易发生黏土糊刀刀盘抱死的风险。
岩石机示意图
复合型顶管机
顾名思义融合了平板型和岩石型的技术优势，适应于含岩型复合地层。在不同地层、不同强度的顶进条件下都有优异表现。
健伟通麒麟型复合顶管机贯通现场
二、复合型顶管机的进阶版-健伟通麒麟系列
01
什么是麒麟型复合顶管机
复合型顶管机在装配成本、性能和使用成本上具备综合优势，在已明确勘测的非纯硬岩、纯沙土泥的非开挖工程中，属于必选设备。
基于对更高效能更大应用范围的追求，2021年起湖南健伟通着手研发健伟通麒麟型复合顶管机。
平衡原理
泥水平衡，口径覆盖DN1000-3500，适用于钢管、混凝土管、玻璃钢夹砂管等多种管材，可广泛应用于给排水、燃气、电力隧道、热力、通信通讯管道的非开挖铺设。
研发宗旨
是通过创新设计进一步提升顶管机在上软下硬地层、杂填土层、黏土层、混杂土层中的稳定性，做到复杂地质下的省准快稳，达成全面降本提质增效的工程管理目标。
设计思路
通过对复合型刀盘设计加以升级迭代，并对整机多部件加以针对性创新，专利刀盘 专利系统 多措施并举，在复杂地质高通过性的基础上，进一步提升复合型顶管机的稳定性、可靠性和高效性。
健伟通麒麟2800实拍
刀盘部分
健伟通麒麟系列顶管机，采用了定位中心刀、破岩压钻刀、先行刀、刮削刀、扩孔刀等多种类型的刀具，复杂地质适应性强，既能挖掘土、沙、较致密黏土、风化岩，也能破碎砂砾石、岩石及多种障碍物。复杂地质全覆盖，各类地质一机通顶。
健伟通麒麟2200刀盘实拍
02
麒麟型复合顶管机的工艺特征
解决了通过性问题之后，健伟通麒麟系列顶管机，通过一系列组合式创新，进一步提升了顶管设备在顶进过程中的可靠性、稳定性、精确度和高工效问题。
可靠性方面
传统复合型顶管机通过性强，但仍然存在黏土糊刀碎石堵管等导致的死机可能。健伟通麒麟系列，通过“复合型二次破碎舱” 专利“反冲洗进水排浆系统”极大提升设备可靠性，有效解决了这一设备隐患。
复合型二次破碎舱：这一适应砂、泥、土、石多种工作环境，采用钨钢合金破碎条、合金破碎齿轮等多种二次破碎工具的复配设计，舱体依据地勘情况做针对性的细节化舱体设计，对进入舱内的粗料进行多次反复破碎，直至粒径达到设计范围，没有堵管死机风险；
健伟通设备二次破碎舱细节
(PS：为保障顶进质量，健伟通系列泥水平衡顶管机各口径均要求装配二次破碎舱，不拘泥于口径、成本的限制，不断迭代技术，一切只为保障顶进质量）
反冲洗进水排浆系统：顶管过程中，最常见的问题就是管道堵塞，可靠性很强的自动化进水排浆系统可以极大提升设备可靠性，从而实现提质增效的管理目标。健伟通麒麟系列应用健伟通专利系统，地面操作人员可按需使用数十种进排水管道冲洗方案，除常用的1进1排的常规供水法外，还有旁通冲洗法、排浆口反冲洗法、刀盘冲洗法、堵点定点冲洗法、多路循环冲洗法。
健伟通进排系统专利
无线对接控制系统：与此同时，麒麟系统设计有无线对接控制系统，大量控制动作无需人工频繁接线，解决了设备内部布线庞杂带来的安全问题，可靠性更高。
无线对接系统实拍
稳定性方面
为了重点解决设备在遇硬岩突然翻转，导致偏离顶进中轴的常见问题。健伟通麒麟系列顶管机可根据地质情况装配稳向翼。
稳向翼装设在尾舱对侧，平时收在舱内，遇硬岩地层伸出，达到稳定机体防止主机受力翻转的效果。
稳向翼伸出
精确度方面
由红外线导向标靶、纠偏油缸 纠偏行程仪、经纬仪、纠偏伸缩节构成纠偏系统，并由地面可视化纠偏系统对精确度进行总控。顶进中，根据机舱内可视化系统来观测红外线导向系统，确定顶管机运行轨迹；当顶管机运动轨迹发生偏移，根据红外线导向系统确认偏移方向和数据；根据确认偏移数据，启动相应位置纠偏系统，利用纠偏伸缩节调整顶管机运行轨迹直至原设定路线后，继续顶进至施工完成。
健伟通麒麟2200入洞实拍
高工效方面
应用技术手段，从安装和顶进多个环节全面提升工效，专利“一体化顶推装置”，后靠板、顶推板、油缸、支架、基坑导轨、动力转换系统高度集成的一体化设计，无须人工拼装，大幅降低人工强度；整体高度集成，安装环节、顶进环节都能减少空间占用，工作井最小为3米直径，极大减少空间占用，压缩制井工时；动力转换滑轮组设计，通过多组动静滑轮 缆索的组合设计，顶力强劲，单次顶距远超常规设备，与此同时，顶推板自动回缩，无需人工复位，顶进效率可达传统设备的2-3倍。
健伟通一体化顶推装置
一线经验表明，在复杂地质地区开展非开挖工程，对设备选型更要倍加重视，在非纯岩工段作业，复合型顶管机的综合适配性占优，在这一大背景下，如何甄选优质的复合型顶管机则显得至关重要。
在实战中极速迭代，健伟通麒麟型复合顶管机的更多技术亮点正在一线顶进作业中不断绽放，作为您可信赖、可托付的优质非开挖设备，健伟通麒麟型，期待与您同行。
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