φ1500型顶管设备投入调研报告
基础工程分公司
一、 顶管施工技术发展概况
非开挖技术是近20年来国际上新兴的一种地下管线施工技术，自20世纪90年代中期以来，我国非开挖技术发展很快，工程施工量和设备数量均以每年30～40％ 的高速度增长。非开挖技术在我国已经形成了一个新兴的产业，从上海、北京和广州等大城市逐步向中小城市推进，非开挖技术具有十分广阔的发展和应用前景。
顶管施工技术是一种地下管道非开挖施工方法之一，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等；可节省大量投资和时间。这项技术的快速发展也使市政、能源、电力及水利工程需敷设的大量上、下水道、煤气、电力、通信工程时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。是真正的低污染、高效率的施工技术。
综上所述，不管应用在任何领域，顶管施工技术，因其优良的施工质量和较低廉的施工成本及巨大的社会效益而受到建设方的广泛采用。
在城区内施工如果地下水不是十分丰富以及 顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于管道埋深较浅的情况下采用开挖式敷设管道比开槽式敷设管道，几乎没有地面沉降的现象，
较经济。但是存在施工噪音较大、容易阻碍交对周边的影响降低到最小程度。而且在较深的通、容易引起地面沉降等问题。
埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。
传统开挖敷设管道 顶管技术敷设管道
1
二、 泥水平衡顶管设备施工的优缺点
顶管设备主要由前方掘进系统和后方液压顶进系统及相关辅助系统组成。其中，最主要也最能区分施工技术合适程度的是掘进系统。而根据不同的掘进方法，将密闭型掘进系统关键设备——掘进工具头分为挤压式、泥水平衡式、土压平衡式、气压平衡式等几大类。
可以在
很深的地下敷设管道
无需隔断交通
噪音以及震动都很小
可以安全的穿越铁路
对施工周边的影响很小
可以穿越障碍物
顶管施工主要通用优点
泥水平衡式掘进顶管除以上优点外，还有施工效率相对较高（根据土层性质不同，最快可达到200mm/min）、适合长距离顶进（采用触变泥浆及增加中继间等技术措施）、辅助设备相对较少、土质适应性较强等优点。
主要缺点：
（1）施工中泥土以泥浆形式排出，需要有足够泥浆排放、沉淀场地； （2）遇到较大地下障碍物或孤石较多的施工条件处理困难。
三、 选用机型的特征
目前，公司中标了“安徽省中安联合煤业化工有限公司170万T/年煤制甲醇及转化烯烃项目取水工程”，其中有DN1800钢管顶管2228m。通过前段时间的市场调研与分析，一种大刀盘切削泥水平衡顶管机（NPD型）比较适合目前投资，也对淮南顶管项目有针对性。该机既可以进行DN1800钢管顶管施工，也可以进行φ1500预制混凝土管顶管施工。具有如下特点：
2
1、 适用土质范围广，对软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土和回填土均可适用；
2、 3、 4、 5、 6、
破碎能力强，破碎粒径大，个数多； 具有注水、注浆系统；
顶进速度快，最快顶进速度每分钟200mm； 施工精度高，上、下、左、右纠偏角度达5.5度； 采用地面集中控制系统，安全、直观、方便。
φ1500NPD型大刀盘切削泥水平衡顶管机可施工DN1800钢管或φ1650预制混凝土管，其掘进工具头主要性能参数如下：
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、
外形尺寸：外径*总长 1820mm*4000mm； 重量：14T；
刀盘驱动电机：22Kw*2台或30Kw*2台； 刀盘回转速度：2.8rpm（转/分钟）； 纠偏油缸：推力80T*4只； 纠偏角度2.2度； 进排浆管径100mm；
液压顶进系统主要配置性能参数如下： 1、 2、
主顶液压泵站：双机双泵，流量2*25L/min； 主顶液压油缸：200T*6只，顶进行程1.75m或3.0m；
长距离顶管配置：中继间（视土质和顶推力考虑数量）油缸：40T*16只，顶进行程30cm；
3、
地面遥控操作台。
四、 预期投资及成本分析
1、预期投资
目前φ1500型泥水平衡顶管机，掘进工具头价格70万元左右，液压顶进系统25万元左右，造排浆系统、焊接设备及各种管路配套系统等50万元左右。因此，达到DN1800钢管顶管施工配置的单套机械首次投资在145万元左右。
3
2、成本分析
现以1000米DN1800钢管顶管施工一般工作条件下来分析工程成本。目前市场施工价为1500～2500元/m（钢管与砼管价格不同），机械进退场运距考虑200公里。根据机械施工能力工期在1个月左右。
(1) (2)
总收入150～250万元，按200万元计算； 人工费（13万元）
一个班组顶进6个人，焊接3个人，设置2个班组，4个管理人员，共22个人，需工资13万元左右；
(3)
材料使用费（11万元）
A、 电费 总功率200KW；
实际总耗时30*24*40%=288（小时）； 耗电量200*288=57600（度） 电费考虑6万元； B、 其他材料费
焊丝、膨润土及其他各种辅助材料、消耗材料考虑5万元。 (4)
机械费及进退场用（15万元）
租赁50T履带吊机一台，租赁费用5万元；进退场大型平板车运输，吊车配合，考虑10万元。
(5)
税金及管理费用（38.2万元）
A、 税金
220×5%=11（万元） B、 管理费
220×10%=22（万元） C、 社保统筹 13×40%=5.2（万元） (6)
税后净利润
4
200-13-11-15-38.2=122.8（万元） 净利润率122.8/200*100%=61.4%。 3、市场调查结果
通过市场调查认为：一般中大管径顶管项目含机械费用的毛利润在50~70%。通过“安徽省中安联合煤业化工有限公司170万T/年煤制甲醇及转化烯烃项目取水工程”，该项投资的成本基本上可以回收。
五、 应用前景
该设备首次投资后，由于后方液压顶进系统及相关辅助系统可以通用，可以大大减少类似设备投资额度。
目前工程施工，对环境保护的要求特别高，尤其在市政工程的施工中，对周围环境影响要求尽量小；而且随着城市的发展，地下各种管道工程的施工越来越普遍，在水利、交通、能源等各种建设领域应用得也更加广泛。
二O一一年十一月二十日
5
