CN104929647A - 顶管机止退装置及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了顶管机施工技术。本发明的顶管机止退装置及其安装方法，安装方法包括步骤：确定止退装置的安装位置；切割拼接止退装置的型钢；吊装和焊接；焊接质量检验；释放正面土压；安装插销和垫块。通过在顶管管节施工过程中系统规划，巧妙利用顶管管节上的吊装孔和井下施工的始发机架，将止退装置固定在始发机架上并通过插销与顶管管节连接，施工完成后拆除方便，施工效率高，综合成本低，该安装方法能有效解决顶管施工拼装管节或增加垫块时机头前方土体易坍塌、路面和管线发生沉降的问题，用此方法安装止退装置方便、快捷且可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种顶管机施工技术，特别涉及顶管机止退装置及其安装方法。
背景技术
顶管施工是一种非开挖施工方法，它是指一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。采用顶管机掘进成孔，配合始发井内设置的千斤顶将预制成形的顶管管节从顶进始发井顶进到接收井，形成连续衬砌结构的管道铺设技术。
顶管机停机时，在顶管机正面承受的土层轴向推力作用下，顶管机连同管节会发生整体后退的现象，而每次拼装顶管管节或增加千斤顶垫块时，主顶管机的主顶油缸回缩，机头和顶管管节仍会一起后退20～30cm。当顶管机和顶管管节往后退时，机头和前方土体间的土压平衡受到破坏，土体面得不到稳定支撑，易引起机头前方的土体坍塌，若不采取一定的措施，路面和管线的沉降量将难以得到控制。
现有技术多使用手拉葫芦作为止退装置，手拉葫芦固定在工作井的前端井壁或者轨道上，另一端固定在顶管管节上，通过插销孔插上销子，再将手拉葫芦连接在插销上以起到拉住顶管管节，当手拉葫芦拉紧顶管管节后方可将主顶千斤顶缩回，避免顶管机和管节整体后退引起机头前方的土体坍塌。但是每顶进一节顶管管片后都需要上手拉葫芦，并且安装手拉葫芦的过程比较麻烦，再加上手拉葫芦的可靠性不高，拉接处易出现崩断，所以有必要寻找一个更加可靠的技术手段来实施。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的顶管施工中拼装顶管管节或增加千斤顶垫块时，会引起机头和管节后退，引起机头前方的土体坍塌、路面和管线发生沉降，而使用手拉葫芦需要每顶进一节顶管管片后重新安装造成的操作麻烦、可靠性低的问题，提供一种顶管机止退装置及其安装方法，该方法能有效解决顶管施工中拼装顶管管节或增加垫块时机头前方土体易坍塌的问题，用此方法安装的止退装置稳定性好，且安装方便、快捷。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种顶管机止退装置，所述止退装置包括竖直直角边、水平直角边和斜边，止退装置由竖直直角边、水平直角边和斜边连接成直角三角形形状，所述止退装置上设置有插销孔套。
作为优选，所述插销孔套设置在竖直直角边上，在竖直直角边上连接有垫板，所述插销孔套设置在垫板上，所述垫板可在竖直直角边上上下移动或固定在竖直直角边上的某一位置。
一种顶管机止退装置安装方法，包括以下步骤：
（1）确定止退装置的安装位置：前节顶管管节顶进到位后，在始发井安装后一节顶管管节前，前节顶管管节的吊装孔垂直投影到井底的位置即为止退安装的位置；两个止退装置对称安装在与顶管机连接的顶管沿轴向的两侧；
（2）切割型钢：在地面上按需要切割好拼接止退装置的型钢，止退装置为直角三角形，与井底接触的边为水平直角边，与井底垂直的边为竖直直角边，型钢的尺寸要求：型钢拼接后的止退装置的竖直直角边顶部到顶管吊装孔的距离大于300mm；
（3）吊装和焊接：用吊车将切割好的型钢吊装到始发井下，进行止退装置的焊接作业；
（4）质量检验：焊接后观察有无漏焊位置，不合格部分用钢筋进行补焊；以确保止退装置的稳定性和可靠性；
（5）释放正面土压：在止退装置定位安装前将土方正面土压力释放到最大，使其为正常土压力的50%-70%；
（6）安装插销和垫块：将两个焊接拼装后的止退装置放在顶管管节外侧，使止退装置的竖直直角边与顶管管节上吊装孔的距离最小；在止退装置的竖直直角边上焊接垫板并在垫板上设置插销孔套，使插销孔套的孔与顶管管节上的吊装孔水平对齐；用插销穿过插销孔套和吊装孔将止退装置与顶管管节连接；将止退装置与始发井底的始发机架固定。
作为优选，步骤（1）施工时要确保始发井预留足够空间满足顶管管节的吊装操作；在始发井底部设置的始发机架上有安装止退装置的空间。
作为优选，步骤（2）中的型钢采用200*200工字钢，与始发井底接触的型钢上设置有多个固定孔。
作为优选，步骤（3）中进行止退装置焊接时，在工字钢内加焊钢条进行加强处理。
作为优选，止退装置的水平直角边与始发机架接接触的面上设置有多个固定孔。
作为优选，止退装置的竖直直角边上焊接的垫板与竖直直角边板面垂直。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
通过在顶管管节施工过程中系统规划，巧妙利用顶管管节上的吊装孔和井下施工的始发机架，将止退装置固定在始发机架上并通过插销与顶管管节连接，施工完成后拆除方便，施工效率高，综合成本低，该安装方法能有效解决顶管施工拼装管节或增加垫块时机头前方土体易坍塌、路面和管线发生沉降的问题，用此方法安装止退装置方便、快捷且可靠性好。
附图说明：
图1为止退装置的结构示意图。
图2为止退装置在始发井内对顶管管节止退的示意图。
图3是止退装置与顶管管节连接示意图。
图4为顶管机止退装置安装方法的流程图。
图中标记：1-始发井，2-千斤顶，3-顶管管节，31-吊装孔，4-止退装置，41-水平直角边，42-插销孔套，43-垫板，44-竖直直角边，45-斜边，5-始发机架，6-固定销，7-插销。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
本实施例以某工程地下工程施工中的矩形顶管通道施工为例，在矩形顶管管节顶进的过程中使用顶管机掘进成孔，如图1所述：
本实施例的顶管机止退装置，所述止退装置包括竖直直角边44、水平直角边41和斜边45，止退装置由竖直直角边、水平直角边和斜边连接成直角三角形形状，所述止退装置上设置有插销孔套42。
本实施例中，所述插销孔套42设置在竖直直角边44上，在竖直直角边44上连接有垫板43，所述插销孔套42设置在垫板43上，所述垫板43可在竖直直角边44上上下移动或固定，针对不同大小的顶管管节其吊装孔的位置不同，使插销孔套可上下移动，使得止退装置的适应性更广。
如图1所示，本实施例的止退装置安装方法包括以下步骤：
（1）确定止退装置的安装位置：前节顶管管节顶进到位后，在始发井安装后一节顶管管节前，前节顶管管节的吊装孔垂直投影到井底的位置即为止退安装的位置；两个止退装置对称安装在与顶管机连接的顶管沿轴向的两侧；
（2）切割型钢：在地面上按需要切割好拼接止退装置的型钢，如图4所示，止退装置4为直角三角形，与井底接触的边为水平直角边41，与井底垂直的边为竖直直角边44，型钢的尺寸要求：型钢拼接后的止退装置的竖直直角边44顶部高于顶管吊装孔的距离大于300mm；
（3）吊装和焊接：用吊车将切割好的型钢吊装到始发井下，进行止退装置的焊接作业；本实施例采用电焊机进行焊接作业；
（4）质量检验：焊接后观察有无漏焊位置，不合格部分用钢筋进行补焊；以确保止退装置的稳定性和可靠性；
（5）释放正面土压：在止退装置定位安装前将土方正面土压力释放到最大，使其为正常土压力的50%-70%；
（6）安装插销和垫块：如图2和图3所示，将两个焊接拼装后的止退装置4放在顶管管节3外侧，使止退装置的竖直直角边44与顶管管节上吊装孔31的距离最小；在止退装置的竖直直角边44上焊接垫板43并在垫板上设置插销孔套42，使插销孔套的孔与顶管管节上的吊装孔水平对齐；用插销7穿过插销孔套42和吊装孔31将止退装置与顶管管节连接；将止退装置4与始发井底的始发机架5固定，进而将止退装置固定，本实施例中在止退装置的水平直角边下设置有固定孔，通过固定销6与始发机架5固定，操作方便且拆卸方便，拆卸后可用于下一节顶管管节顶进后的止退，降低综合成本，施工效率高。
本实施例中，如图2和图3所示，步骤（1）施工时要确保始发井1内预留足够空间满足矩形顶管管节的吊装操作；在始发井1底部设置的始发机架5上有安装止退装置的空间。
本实施例中，步骤（2）中的型钢采用200*200工字钢，与始发井底接触的型钢上设置有多个固定孔。
如图2和图3所示，步骤（3）中进行止退装置4焊接时，在型钢内加焊钢条对止退装置进行加强处理。
本实施例中，如图2所示，止退装置4的水平直角边41与始发机架5接接触的面上设置有多个固定孔。如图2中所示，通过固定销6将止退装置4与始发井低的始发机架5固定住，从而限制矩形顶管管节和顶管机的后退。
本实施例中，如图4所示，止退装置的竖直直角边44上焊接的垫板43与竖直直角边板面垂直。
通过在顶管管节施工过程中系统规划，巧妙利用顶管管节上的吊装孔和井下施工的始发机架，将止退装置固定在始发机架上并通过插销与顶管管节连接，施工完成后拆除方便，施工效率高，综合成本低，该安装方法能有效解决顶管施工拼装管节或增加垫块时机头前方土体易坍塌、路面和管线发生沉降的问题，用此方法安装止退装置方便、快捷且可靠性好。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (9)
1. 一种顶管机止退装置，其特征在于，所述止退装置包括竖直直角边、水平直角边和斜边，止退装置由竖直直角边、水平直角边和斜边连接成直角三角形形状，所述止退装置上设置有插销孔套。
2. 根据权利要求1所述的顶管机止退装置，其特征在于，所述插销孔套设置在竖直直角边上，在竖直直角边上连接有垫板，所述插销孔套设置在垫板上，所述垫板可在竖直直角边上上下移动或固定在竖直直角边上的某一位置。
3. 一种顶管机止退装置的安装方法，对如权利要求1或2所述的顶管机进行安装，其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定止退装置的安装位置：前节顶管管节顶进到位后，在始发井安装后一节顶管管节前，前节顶管管节的吊装孔垂直投影到井底的位置即为止退安装的位置；两个止退装置对称安装在与顶管机连接的顶管沿轴向的两侧；
（2）切割型钢：在地面上按需要切割好拼接止退装置的型钢，止退装置为直角三角形，与井底接触的边为水平直角边，与井底垂直的边为竖直直角边；
（3）吊装和焊接：用吊车将切割好的型钢吊装到始发井下，进行止退装置的焊接作业；
（4）质量检验：焊接后观察有无漏焊位置，不合格部分用钢筋进行补焊；以确保止退装置的稳定性和可靠性；
（5）释放正面土压：在止退装置定位安装前将土方正面土压力释放到最大，使其为正常土压力的50%-70%；
（6）安装插销和垫块：将两个焊接拼装后的止退装置放在顶管管节外侧，使止退装置的竖直直角边与顶管管节上吊装孔的距离最小；在止退装置的竖直直角边上焊接垫板并在垫板上设置插销孔套，使插销孔套的孔与顶管管节上的吊装孔水平对齐；用插销穿过插销孔套和吊装孔将止退装置与顶管管节连接；将止退装置与始发井底的始发机架固定。
4. 根据权利要求3所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，步骤（1）施工时要确保始发井预留足够空间满足顶管管节的吊装操作；在始发井底部设置的始发机架上有安装止退装置的空间。
5. 根据权利要求3所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，步骤（2）中的型钢的尺寸要求：型钢拼接后的止退装置的竖直直角边顶部高于顶管吊装孔的距离大于300mm。
6. 根据权利要求3或5所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，所述型钢采用200*200工字钢，与始发井底接触的型钢上设置有多个固定孔。
7. 根据权利要求3所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，步骤（3）中进行止退装置焊接时，在型钢内加焊钢条进行加强处理。
8. 根据权利要求3所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，止退装置的水平直角边与始发机架接接触的面上设置有多个固定孔。
9. 根据权利要求3所述的顶管机止退装置的安装方法，其特征在于，步骤（6）止退装置的竖直直角边上焊接的垫板与竖直直角边板面垂直。
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