顶管中继环联动施工技术概述

1、传统的中继环控制

传统的顶管中继环控制方法为前一环顶进完成后，操作人员电话通知后一环接力顶进，如此反复，“蠕动”式的向前进(传统中继环启动流程图)，但这对于超长距离顶管来说，存在着巨大的弊端:顶进效率低。

传统中继环启动流程图

顶管中继环的控制效率问题和很多方面有关系，比如通信，环与环之间沟通不畅会导致中继环启动时问滞后，从而影响了顶进效率；比如回弹，若顶管回弹量过大(尤其是混凝土顶管)，又会使得单次顶进距离缩短。

2、中继环联动施工技术

① 建立联动系统

中继环联动系统是对同时启用3个及以上中继环来说的，它可大大提高中继环的使用效率。见中继环联动控制图.

中继环联动控制图

中继环联动控制图中中继环3顶进完成后，中继环1直接启动同时，后座也同步顶进，形成了环1和后座的联动。可以看出虽然启动了3个中继环，加上后座总共有4个顶进区间，但实际上消耗顶进时长的只有3个区间。相当于效率提高了25%，面且随着启用中继环数量的增加，效率的提高会更为明显。

当然，在选择启用中继环方面也有更为灵活的选择，比如环1与环2的间距距离较长，或者摩阻力足够大，在环1顶进过程中不至于会让环2闭合，那么就可以使得环1和环3形成联动，环2和后座形成联动(视具体情况设置)，这种情况下效率会提高50%。

② 建立PLC系统控制平台

中继环启用的设置依赖于现场的实际情况，在联动系统中，对已经启用的中继环参数设置更为复杂，涉及中继环允许进尺长度以及允许顶力。随着近些年设备控制工艺的提高，尤其是PLC工控系统在顶管设备控制方面的应用为中继环联动创造了一个极佳的平台。

中继环联动系统由两部分组成：PLC控制系统以及传感器。上海市污水治理白龙港片区南线东段工程中一段混凝土顶管长度达2080m，且为曲线顶管，在全线设置了16只中继环。所有中继环都纳人到了PLC控制系统管理之下。

传感器包括中继环油泵车的压力变送器以及位移传感器，主要用来检测中继环的工作油压，并对压力进行统计；位移传感器安装于中继环的左右以及上部，对中继环的行程进行测量，在曲线段还测出中继环的张缝值。

③ 过程参数调节

中继环联动系统的本质就是“多点同时顶进”，即在顶进过程中，能够实现多个中继环同时工作，从而大幅提高顶管的施工效率。

中继环的顶进参数调整将影响到多个方面，包括油压、位移、顶进时间以及形成联动的具体中继环。