CN105350971B - 具有锁扣导向装置的管幕顶管机及其姿态控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有锁扣导向装置的管幕顶管机及其姿态控制方法，其包括：顶管机壳体；锁扣导向装置，所述锁扣导向装置安装于所述顶管机壳体侧面的尾部，所述锁扣导向装置包括向所述顶管机壳体外侧凸起的楔形保护块，所述楔形保护块的前端的厚度小于所述楔形保护块的后端的厚度；所述楔形保护块的前端指向所述顶管机壳体的头部。在顶进钢管节的过程中锁扣导向装置挡在钢管节外侧的锁扣的前端，这样可以避免锁扣触碰到岩石等坚硬物质发生变形，还可以减小钢管节顶进过程中受到的阻力。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种具有锁扣导向装置的管幕顶管机及其姿态控制方法。
背景技术
随着城市建设的发展，人口密度大幅增加，交通工具越来越多，城市交通拥挤限制着城市发展，管幕暗挖法成为地下空间开挖成的研究重点。管幕工法是非明挖工艺的一种，在开挖过程中利用小口径顶管机顶进装置向待开挖的空间内沿水平方向插入钢管从而形管幕。
如图1所示，现有技术中管幕施工时将顶管机901安装在钢管节902的前端。在顶进钢管节902的过程中顶管机901在钢管节902的前端掘进。为了防止地下水从钢管节902之间的缝隙渗入管幕内部，现有技术中在钢管节902的侧面设置锁扣903，相邻的钢管节902相互咬合形成止水结构。
现有技术中设置有卡扣的钢管节902在向土层内顶进的过程中存在如下问题：1.锁扣903从钢管节902的侧面突出，使得锁扣903的前端在顶进过程中直接挤压土体，这会增加钢管节902顶进过程中受到的阻力；2.当土层中含有坚硬的异物时，锁扣903的前端直接触碰到异物时会导致锁扣903的前端发生变形，进而导致钢管节902之间的锁扣903咬合失败，影响管幕的止水效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有锁扣导向装置的管幕顶管机及其姿态控制方法，该带具有锁扣导向装置的管幕顶管机及其姿态控制方法可以解决现有技术中的管幕顶管机存在的问题。
本发明的技术方案包括一种带锁扣管幕顶管机姿态控制方法，其包括以下步骤：
1)提供一种管幕顶管机，所述管幕顶管机的壳体的尾部设置有预留口；
2)在壳体的预留口安装锁扣导向装置，所述锁扣导向装置的楔形保护凸块穿过所述预留口伸向所述壳体的侧面；
3)将所述管幕顶管机安装至管幕管节的前端；
4)使用所述管幕顶管机将管幕管节顶进至土层内部；
5)重复步骤2) 至4) 直到全部的管幕管节顶进完成。
本发明的带锁扣管幕顶管机姿态控制方法的进一步改进在于：在使用所述管幕顶管机将管幕管节顶进至土层内部的过程中，使用装锁扣导向装置向所述壳体外侧伸缩所述楔形保护凸块，以便调整所述管幕顶管机的姿态。
本发明的技术方案还包括一种具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其包括：
顶管机壳体；
锁扣导向装置，所述锁扣导向装置安装于所述顶管机壳体侧面的尾部，所述锁扣导向装置包括向所述顶管机壳体外侧凸起的楔形保护块，所述楔形保护块的前端的厚度小于所述楔形保护块的后端的厚度；所述楔形保护块的前端指向所述顶管机壳体的头部。
本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的进一步改进在于：所述锁扣导向装置还包括一定位板，所述楔形保护块固定连接于所述定位板，所述定位板通过螺栓安装于所述顶管机壳体的内壁，所述顶管机壳体的侧壁设置有开口，所述楔形保护块穿过所述开口延伸至所述顶管机壳体的外侧。
本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的进一步改进在于：锁扣导向装置还包括一安装于所述顶管机壳体的内壁的驱动装置，所述楔形保护块连接于所述驱动装置，所述顶管机壳体的侧壁设置有开口，所述楔形保护块穿过所述开口延伸至所述顶管机壳体的外侧，所述驱动装置用于驱动所述楔形保护块沿所述顶管机壳体的径向伸缩。
本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的进一步改进在于：所述锁扣导向装置的数目为二，两个所述锁扣导向装置对称设置于所述顶管机壳体的两侧。
本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的进一步改进在于：所述锁扣导向装置的数目为四。
在使用本发明的管幕顶管机顶进钢管节的过程中，将管幕顶管机安装在钢管节的前端。钢管节的侧面设置有条形的锁扣。管幕顶管机侧面的锁扣导向装置挡在钢管节的锁扣的前端。
在钢管节的顶进过程中，管幕顶管机在前端挖掘泥土，钢管节随管幕顶管机在土层中顶进。在此过程中位于锁扣前方的锁扣导向装置对锁扣前方的泥土向外侧挤压，避免了锁扣前端直接挤压泥土。因此当土层中含有坚硬异物时，锁扣导向装置可以避免坚硬异物和锁扣的前端发生碰撞，从而有效的防止在钢管节顶进过程中锁扣的前端触碰坚硬异物发生变形。锁扣导向装置的楔形保护块为楔形，楔形保护块在挤压泥土时具有较小的阻力，这使得锁扣导向装置可以有效减小钢管节顶进过程中受到的阻力。此外，锁扣导向装置向管幕顶管机外侧伸出并嵌入土层内部，因此锁扣导向装置还可以在顶进过程中防止管幕顶管机绕中心轴线发生自转。
附图说明
图1为现有技术中管幕的钢管节顶进过程中的示意图；
图2为本发明的管幕顶管机在第一实施例中的立体视图；
图3为本发明的管幕顶管机在第一实施例中的剖视图；
图4为本发明的管幕顶管机的第一实施例在使用过程中的侧视图；
图5为本发明的管幕顶管机在第二实施例中的剖视图；
图6为本发明的管幕顶管机在第二实施例中需要顶进的钢管节的截面视图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合附图对本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的第一实施例进行介绍：
如图2和图3所示，本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机包括：顶管机壳体110以及锁扣导向装置111。锁扣导向装置111安装于顶管机壳体110侧面的尾部。锁扣导向装置111包括向顶管机壳体110外侧凸起的楔形保护块112，楔形保护块112的前端的厚度小于楔形保护块112的后端的厚度；楔形保护块 112的前端指向顶管机壳体110的头部。
如图3所示，在本实施例中锁扣导向装置111还包括一定位板113。楔形保护块112的底部固定连接于定位板113。定位板113通过螺栓安装于顶管机壳体 110的内壁，顶管机壳体110的侧壁设置有开口，楔形保护块112穿过开口延伸至顶管机壳体110的外侧。在本实施例中，锁扣导向装置111的数目为二，两个锁扣导向装置111对称设置于顶管机壳体110的两侧。顶管机壳体110为圆柱形，顶管机壳体110的直径和需要顶进的钢管节的直径相同。
如图3和图4所示，在使用本发明的管幕顶管机114顶进钢管节115的过程中，将管幕顶管机114安装在钢管节115的前端。钢管节115的两侧分别设置有一个条形的锁扣116。管幕顶管机114侧面的两个锁扣导向装置111挡在钢管节115的两个锁扣116的前端。
在钢管节115的顶进过程中，管幕顶管机114在前端挖掘泥土，钢管节115 随管幕顶管机114在土层中顶进。在此过程中位于锁扣116前方的锁扣导向装置111对锁扣116前方的泥土向外侧挤压，避免了锁扣116前端直接挤压泥土。因此当土层中含有坚硬异物时，锁扣导向装置111可以避免坚硬异物和锁扣116 的前端发生碰撞，从而有效的防止在钢管节115顶进过程中锁扣116的前端触碰坚硬异物发生变形。锁扣导向装置111的楔形保护块112为楔形，楔形保护块112在挤压泥土时具有较小的阻力，这使得锁扣导向装置111可以有效减小钢管节115顶进过程中受到的阻力。此外，锁扣导向装置111向管幕顶管机114 外侧伸出并嵌入土层内部，因此锁扣导向装置111还可以在顶进过程中防止管幕顶管机114绕中心轴线发生自转。
下面结合附图对本发明的具有锁扣导向装置的管幕顶管机的第二实施例进行介绍：
如图5所示，在本实施例中，锁扣导向装置211的数目为四。四个锁扣导向装置211等间隔的安装于顶管机壳体210的外侧，两个相邻的锁扣导向装置 211之间间隔90°。
如图5所示，在本实施例中，锁扣导向装置211还包括一安装于顶管机壳体210的内壁的驱动装置213，楔形保护块212连接于驱动装置213，顶管机壳体210的侧壁设置有开口，楔形保护块212穿过开口延伸至顶管机壳体210的外侧，驱动装置213用于驱动楔形保护块212沿顶管机壳体210的径向伸缩。
如图5和图6所示，为管幕转角处的钢管节215，该钢管节215的顶部侧面以及右侧设置有锁扣216。在顶进钢管节215的过程中，将管幕顶管机214安装至钢管节215的前端。通过驱动装置213驱动锁扣216前端的楔形保护块212 向顶管机壳体210的外侧伸出。在钢管节215顶进过程中锁扣导向装置211可以保护锁扣216。
由于钢管节215的锁扣216不是对称结构，因此在管幕顶管机214掘进过程中，突出的锁扣导向装置211使得管幕顶管机214的受力不对称，这会导致管幕顶管机214的姿态产生误差。为了解决这个问题，可以通过将管幕顶管机 214的四个楔形保护块212全部伸出，从而使得管幕顶管机214的受力对称。
通过驱动装置213调节楔形保护块212的伸出距离可以调节可以调节每个楔形保护块212受到的阻力。因此通过分别控制每个楔形保护块212伸出距离还可以调节管幕顶管机214的姿态以及掘进方向。对称布置且具备伸缩功能的楔形保护块212在施工中还能起到平衡、调节施工轴线的功能。
下面结合附图介绍本发明的带锁扣管幕顶管机姿态控制方法的第一实施例。
如图5和图6所示，本发明的在于包括以下步骤：
1)提供一种管幕顶管机214，所述管幕顶管机214的壳体210的尾部设置有预留口；
2)在壳体210的预留口安装锁扣导向装置211，所述锁扣导向装置211的楔形保护凸块212穿过所述预留口伸向所述壳体210的侧面；
3)将所述管幕顶管机214安装至管幕管节215的前端；
4)使用所述管幕顶管机214将管幕管节215顶进至土层内部；
5)重复步骤2) 至4) 直到全部的管幕管节215顶进完成。
如图5所示，在本实施例中在使用所述管幕顶管机将管幕管节顶进至土层内部的过程中，使用装锁扣导向装置向所述壳体外侧伸缩所述楔形保护凸块，以便调整所述管幕顶管机的姿态。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种带锁扣管幕顶管机姿态控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)提供一种管幕顶管机，所述管幕顶管机的壳体的尾部设置有预留口；
2)在壳体的预留口安装锁扣导向装置，所述锁扣导向装置的楔形保护凸块穿过所述预留口伸向所述壳体的侧面；
3)将所述管幕顶管机安装至管幕管节的前端；
4)使用所述管幕顶管机将管幕管节顶进至土层内部；
5)重复步骤2) 至4) 直到全部的管幕管节顶进完成。
2.如权利要求1所述的带锁扣管幕顶管机姿态控制方法，其特征在于：在使用所述管幕顶管机将管幕管节顶进至土层内部的过程中，使用装锁扣导向装置向所述壳体外侧伸缩所述楔形保护凸块，以便调整所述管幕顶管机的姿态。
3.一种具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其特征在于包括：
顶管机壳体，所述顶管机壳体的尾部设置有预留口；
锁扣导向装置，所述锁扣导向装置安装于所述顶管机壳体侧面的尾部，所述锁扣导向装置包括向所述顶管机壳体外侧凸起的楔形保护块，所述锁扣导向装置的所述楔形保护凸块穿过所述预留口伸向所述壳体的侧面，所述楔形保护块的前端的厚度小于所述楔形保护块的后端的厚度；所述楔形保护块的前端指向所述顶管机壳体的头部。
4.如权利要求3所述的具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其特征在于：所述锁扣导向装置还包括一定位板，所述楔形保护块固定连接于所述定位板，所述定位板通过螺栓安装于所述顶管机壳体的内壁，所述顶管机壳体的侧壁设置有开口，所述楔形保护块穿过所述开口延伸至所述顶管机壳体的外侧。
5.如权利要求3所述的具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其特征在于：锁扣导向装置还包括一安装于所述顶管机壳体的内壁的驱动装置，所述楔形保护块连接于所述驱动装置，所述顶管机壳体的侧壁设置有开口，所述楔形保护块穿过所述开口延伸至所述顶管机壳体的外侧，所述驱动装置用于驱动所述楔形保护块沿所述顶管机壳体的径向伸缩。
6.如权利要求3所述的具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其特征在于：所述锁扣导向装置的数目为二，两个所述锁扣导向装置对称设置于所述顶管机壳体的两侧。
7.如权利要求3所述的具有锁扣导向装置的管幕顶管机，其特征在于：所述锁扣导向装置的数目为四。
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