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影响Moling是如何工作的

通过菲尔Kendon
发布日期:2021年3月18日
关键的外卖

尽管在50多年前就发明了撞击法,但它仍然是一种顶级的非开挖方法。

来源:iStock /列昂尼德•Eremeychuk

影响地下排水沟设置是最古老的非开挖方法之一,也是最常见、最便宜、最有效的方法之一。特别适用于长度短、直径小的管道。

冲击式铲土技术的先驱之一是Hans-Jürgen Essig,他于1966年将冲击式铲土机和土壤置换机引入德国市场。这种发展正好发生在彻底改变了建筑业的非开挖革命的开始。第一次,非开挖技术使承包商能够铺设地下管道和电缆,甚至进行维修,而无需挖开沟渠。(阅读:谁发明了非开挖技术?

随着时间的推移,其他非开挖方法,比如水平定向钻井(HDD)螺旋钻孔,microtunneling发展起来,越来越受欢迎。但是,冲击模塑的简单性确保了它在非开挖建筑市场上的地位。

事实上,冲击磨损得益于其他非开挖方法的进步。例如,转向HDD钻井平台的技术进步已经转移到冲击式moling。更好的转向意味着经过试验和测试的冲击成型方法现在可以在更广泛的应用中使用。

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影响Moling是如何工作的


撞击修复就像用锤子将鱼雷形状的金属管穿过地面,在地表下形成一条隧道。一旦隧道建成,一根管道或电缆被拉进留下的空间。气动动力是大多数冲击式注塑机的动力来源摩尔的头根据地面情况不同而不同。

1.设备


冲击成型设备由三个主要部件组成:

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  • 气动压缩机和软管提供动力源。

  • 鼹鼠本身,这是一个圆柱形的鞘尖和一个内活塞机构。

  • 瞄准瞄准镜用于设置膛的初始方向。

有些系统使用液压动力而不是气动动力,但两种系统的原理是相同的。

2.设置


冲击磨损需要两者进入坑而且退出坑.这种安排允许在正确的对齐和梯度安装设置冲击摩尔。撞击的摩尔越长,进出的坑就越大。(阅读:这是坑:非开挖施工中的坑和挖掘.)

这里有一个权衡,因为较长的冲击摩尔可以提高井眼的精度,但较短的冲击摩尔会降低进出井眼对环境的影响。然而,与顶管和其他大型非开挖设备相比,占用的空间仍然很低。

一旦坑建立起来,承包商将发射摇篮放在进入坑的地板上,撞击摩尔放在顶部。他们在撞击鼹鼠上安装了一个瞄准镜,看起来有点像土地测量员的经纬仪。一名操作人员通过瞄准点进行观察,而另一名操作人员则拿着一根标记好的杆子站在出口处。

这根杆子成为瞄准镜的目标。操作人员调整发射支架,直到撞击摩尔完全对准所需的路线。一旦他们为撞击摩尔设定了准确的线和梯度,这个过程就可以开始了。

3.操作撞击鼹鼠


冲击力由气动供电。这台机器以锤击动作运转。每一次连续的击打都把鼹鼠往地下推得更深,从而形成了孔。所述冲击摩尔头组件为带尖尖端的锥形。这种几何形状使鼹鼠能够穿透土壤,并在途中打碎小石头。

一些撞击痣有二冲程设计。第一次冲程时,所有的力都直接作用于头部,使其最大限度地穿透。第二击将力施加在鼹鼠的身体上,将整个鼹鼠进一步推入地下。现代的“撞击痣”也可以进行反向操作,这样当工具被卡住或遇到无法通过的障碍物时,你就可以取出工具。

操作人员可以通过检查气动软管的标记来确定鼹鼠向目的地移动了多远。一旦钻柱在出井处完全离开地面,井眼就完成了。操作人员可以移除钻柱,并连接一根管道或电缆,将钻柱从出井口拉回井筒。

撞击鼹鼠可以在良好的条件下以高达1.5米/秒的速度穿过地面。然而,如果土壤坚硬或障碍物阻碍鼹鼠通过,这一速率也会显著降低。

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4.如何引导


冲击法是一种不可操作的非开挖方法。然而,有一些易于操作的版本正在变得更加容易获得。

即使是无法导向的井眼也可以进行安装,以获得精确的井眼。初始设置对于任何影响molding项目都是至关重要的。在入口坑得到直线和梯度对齐将确保鼹鼠在正确的位置到达目的地。瞄准瞄准镜帮助操作人员在入口坑中准确定位鼹鼠,发射支架提供支持,以便鼹鼠在冲击动作开始时不会偏离对准。

更近期的具有转向功能的设备使用了与微隧道中发现的类似的角度头部。转动头部,使角度朝向不同的方向会改变鼹鼠的方向,因为锤子会把它进一步推入地下。操作人员可以使用安装在撞击痣表面的手持设备来观察倾斜头部的位置。

5.把管


大多数冲击安装使用回调安装管路方法。这意味着在冲击磨铣完成后,管道通过孔从出口坑拉回入口坑。回拉安装是其他非开挖方法的常见做法,包括水平定向钻井(HDD)。

内胎通常比管道大至少10%,因此内径略大。这个间隙使得将管柱从井眼中拉回更容易,而不会给管柱施加太大的张力。事实上,冲击磨铣采用的是直线和较短的距离,这也有助于更容易地将管道拉回。

理想的冲击磨料地面条件


非开挖施工的挑战之一是在管道就位之前保持钻孔畅通。其他一些非开挖方法使用钻井泥浆为了稳定钻孔,而其他需要插入a套管在钻探。冲击磨损不具备上述任何优点。

然而,冲击磨砂的一个好处是冲击磨砂本身的长度。这个金属圆柱体和里面的冲击活塞是一个在地面上移动的固体管。它沿着鼹鼠的整个长度支撑钻孔。摩尔越长,在任何时候支撑孔的比例就越高。

然而,容易下沉的地面不适合进行冲击磨损。在管道被拉到位之前,土壤中应该有一定程度的自然凝聚力,使钻孔保持打开状态。粘土、粉土和泥炭都是很好的土壤条件。松散的砾石或沙质条件不太适合,更容易出现沉降问题。(阅读:土壤类型及其对非开挖施工的影响.)

最适合的应用冲击Moling


在历史上,冲击成型用于直径相对较小的短孔。虽然今天的管径限制仍然类似,但由于转向技术的进步,更长的井眼成为可能。

冲击模塑的直径限制范围从20mm的低端到180mm的高端。这些数字比最大的HDD孔要小得多,例如,最大的HDD孔可以达到1200毫米。冲击磨具隧道的平均长度约为15米,但随着转向装置的增加,这一长度可延长至60米或更远。

冲击式模塑的直径限制使其适合在住宅和商业地区安装水、下水道或燃气管道。也可用于安装地下电缆。

撞击式磨屑的最新进展


与所有非开挖方法一样,技术的不断进步提高了它们的成本和效率。其中一些是针对该方法的特定限制,而另一些则只是复制其他方法的优点。

冲击摩尔转向得益于其他非开挖方法的进步,如硬盘驱动器。HDD导向使用钻头上的一个斜面来调整钻孔方向。头部的一侧是有角度的脸。当钻头不旋转向前推进时,钻头会向远离斜面的方向移动。转动钻头,使倾斜的面指向不同的方向,因此,将改变钻头的方向。这一精确的原理现在已应用于冲击磨具,以提供一个水平的转向,这是以前不可用的。与以前相比,转向功能可以将冲击磨损应用于更长的井眼。

冲击成型的另一项技术进步是冲击头的选择。由于头部的形状和建筑材料,新的设计对于突破巨石和岩石地面更有效。

案例研究


冲击模塑常用于小型工程。一个例子如何在住宅环境中使用它是一个小型花园天文台的安装,需要从主屋连接电气。承包商使用冲击法安装30米的电缆,满足紧张的时间表,并没有影响花园。

在欧洲,承包商使用冲击磨具用于在住宅道路旁安装公用设施。每次管道或电缆穿过车道时,都有可能造成重大影响和不便。冲击磨损允许跨越这些小障碍,而不干扰房主的财产访问。

另一个成功采用冲击法的例子是一个奶牛场,该奶牛场的通路下需要安装供水管和排水管。承包商使用冲击法在几个小时内完成了整个工程。他们的主要通道上没有障碍物,安装速度快,使这个项目成功。

安全


冲击模切孔的最小深度应为管径10倍或1m,以较大的数值为准。这一极限防止了由于钻孔塌陷导致地面下沉的严重后果。防撞工程通常要穿越道路或其他地面障碍物。因此,任何下沉都可能造成灾难性的后果。

与所有非开挖方法一样,最重大的风险之一是在安装过程中损坏其他地下管道和公用设施。不幸的是,这正是当时发生的一个鼹鼠撞到了地下电缆携带11000伏特。撞击痣操作员因事故严重烧伤,9天后死亡。

在实施冲击分析项目之前,对地下设施进行调查对工人的安全至关重要。这项调查应该包括检查该地区的旧图纸,但认识到这不是一个完美的方法,所以电磁设备来识别任何没有文件的公用事业也应该使用。(阅读:识别和管理与地下设施相关的危险.)

重要的是要考虑气动设备也是非常高的动力,可以导致严重的伤害甚至死亡。只有经过培训的工人才能操作气动设备。承包商还应提供最新的程序和所有必要的个人防护装备。

结论


冲击法是一种已有50多年历史的非开挖方法。它起源于德国,是一种传遍全球的方法,在世界非开挖建筑中占有一席之地。

冲击成型最适用于直径较小(< 180毫米)的短工程。这些装置往往在入口和出口之间的直线上运行。然而,转向技术的进步使冲击模塑在未来更广泛的应用成为可能。冲击土的理想地基条件是具有自然粘聚力的土壤。一旦鼹鼠穿过,这种特性可以保持钻孔的完整性。

气动机械为撞击摩尔提供了巨大的动力。操作人员应该接受良好的培训,这样他们就不会暴露在不适当的风险和潜在的行业。在使用冲击钻造孔时,还必须注意避免其他地下设施。

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写的菲尔Kendon技术写手@ Trenchlesspedia365金博宝

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菲尔·肯登(Phil Kendon)拥有工程学学士学位和职业实践硕士学位。他在石油和天然气行业拥有10年的制造经验以及10年的非盈利经验。Phil和他的妻子Leigh以及三个孩子Timothy, Hannah和Luke住在毛里求斯的一个田园般的天堂岛上。在这里,他从事他的非营利性工作以及他对写作的热情。

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