CN1065714A - 暗铺地下管线施工方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种暗铺地下管线的施工方法及装置，是用钻孔 机先钻出初孔，再校正孔，最后用扩冲器冲出成型孔， 铺设管线。钻孔机是用推进器带动钻杆、丝杠旋转， 丝杠在丝杠外套内丝母的作用下向前推进，带动钻 杆，钻头进行钻孔。本发明施工方便，无需开挖路 面。

Description

本发明涉及一种不开挖上部土的暗铺地下管线的施工方法及装置，尤其涉及一种直径小于一米的地下管线暗铺的施工方法及装置。

目前，地下管线的铺设多采用开挖路面的明沟铺设法，常常将平整的路面搞的斑痕累累。当管线需穿越铁路、公路、水下等无法或不允许开挖路面的地带时，是采用顶管的方法，即先将比铺设管直径稍大的管用顶管机顶入，然后人在管内剖挖出土，对于铺设管直径小于一米的管道，则人无法进入工作。若挖成比铺设管直径大的管道，不仅出土量大，工效低，且易造成上部塌陷。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种施工方便，节省人力、工效高，无需开挖路面的暗铺地下管线的施工方法及装置。

本发明的设计方案如下：

一种暗铺地下管线的施工方法，其特殊之处是：

1）先挖两个放置设备的工作坑，确定出钻进点a和钻出点b的位置;

2）调整钻孔机底脚螺丝12，使钻杆3与钻进点a和钻出点b两点确定的直线重合，用钻孔机从钻进点a开始钻出初孔;

3）去掉钻头2，在钻杆3的首、尾安上挽绳接头，将两台牵引机上的钢丝绳分别接在挽绳接头上，用牵引机将钻杆从一方拉出，带出钢丝绳20，用两台牵引机将绳拉紧，使其拉锯式往返运动，直至钢丝绳20与钻进点a和钻出点b确定的直线重合，形成校正孔。

4）钢丝绳20的一端通过滑轮组38与牵引机19相接，另一端接扩冲器，用牵引机19牵拉扩冲器，冲出成形孔。

5）在铺设管39的前端设置挡土头40，尾端设置底板，钢丝绳的一端接于底板上的牵引鼻22，另一端穿过铺设管39由挡土头40穿出接牵引机19，用牵引机19将铺设管39牵入成形孔。

一种采用上述暗铺地下管线施工方法的装置，具有牵引机，其特殊之处是：它还具有钻孔机和扩冲器，所述的钻孔机具有一空心钻杆3，钻杆3的一端接设有喷水孔的空心梭标形钻头2，另一端接空心连接杆13，连接杆13与可沿轨道11运行的推进器上的从动齿轮14固定，再穿过套筒接头15与丝杠16相接，连接杆13穿入套筒接头15的部分上设有进水孔，端口内壁设有可与丝杠16匹配的丝母的丝杠外套7套于丝杠16上，丝杠外套7通过固定卡17固定于机架18上，水泵8经通水管9与套筒接头15连通，所述的推进器具有由电动机6带动的减速器5，减速器5与主动齿轮4相接，主动齿轮4与从动齿轮14啮合。

本发明的扩冲器可以是振动扩冲器，其冲头为设有喷水孔23的圆锥形，其中间为圆筒27，圆筒27内设有通过支撑架25固定于扩冲器内壁的振动器26，扩冲器后端为设有进水孔28、散热孔29和引线孔30的圆锥形。

本发明的扩冲器可以是可开合筒形扩冲器，其由两个半圆形板通过合页34和扣环35连接成筒形，其两端沿口均为铲形，其上设有铲刃33。

本发明的扩冲器可以是筒形扩冲器，其中间为圆筒形，前端沿口为设有铲刃33的铲形，后端设有圆形挡土板37，挡土板37上设有拉土绳36。

图1为本发明钻孔机的结构示意图。

图2～4为本发明钻头的A-A、B-B、C-C剖视图。

图5为实施本发明校孔方法的示意图。

图6为本发明振动扩冲器的结构示意图。

图7为本发明可开合筒形扩冲器的结构示意图。

图8为本发明筒形扩冲器的结构示意图。

图9为实施本发明扩孔方法的示意图。

图10为实施本发明管道铺设方法的示意图。

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

图1为本发明钻孔机的结构示意图。钻孔机的推进器上设有滑块10，滑块10嵌于槽钢构成的轨道11上，可使推进器沿轨道11运行。推进器上的电机6与减速器5相接，减速器5接主动齿轮4，主动齿轮4与从动齿轮14啮合，从动齿轮14固定于连接杆13上，连接杆13为空心，其一端与空心钻杆3螺纹连接，钻杆3可由多个子钻杆螺纹连接而成。钻杆3与设有喷水孔1的梭标形空心钻头2螺纹连接，连接杆13的另一端穿过套筒接头15与丝杠16相接，连接杆13穿入套筒接头15的部分上设有进水孔。丝杠16上套有丝杠外套7，丝杠外套7端口内壁设有可与丝杠16匹配的丝母，固定卡17将丝杠外套7固定于机架18上。高压水泵8经通水管9与套筒接头15连通。工作时，钻孔机设于挖好的工作坑内，确定出钻进点a和钻出点b，调整底脚螺丝12，使钻杆3与钻进点a和钻出点b两点确定的直线在一条直线上，从钻进点a开始钻进，电动机6驱动减速器5，减速器5带动主动齿轮4，主动齿轮4带动与之啮合的从动齿轮14，从动齿轮14固定于连接杆13上，带动连接杆13旋转，连接杆13带动钻杆3和丝杆16旋转，套筒接头15两端设有密封套，用以防止水流出。丝杠3在丝杠外套7内转动时，丝杠外套7端口内的丝母推动丝杠16前进，这时，推进器通过滑块10沿轨道11向前滑进，钻杆3带动钻头2进行钻孔。当丝杠16尾端旋至丝杠外套7的端口时，推进器运行至钻进点a，这时，松开固定卡17，将丝杠外套7再次套于丝杠3上，可继续钻进一次，这样就完成了一次完整的工作过程。子钻杆的长度即是一个工作过程的钻进长度。将推进器倒转拉回，接上一个子钻杆，则可进行下一次工作过程。这样即可缩短工作坑长度，又可使子钻杆的长度不至太短。丝杠外套7还可防止沙土沾到丝杠16上。钻孔时，高压水泵8工作，将水压入套筒接头15，水通过空心钻杆3，从钻头2上的喷水孔1射出，喷湿土壤，可降低阻力和摩擦力，利于钻进。

图2～4分别为钻孔机钻头的A-A、B-B、C-C剖视图。钻头整体为扁平的梭标形，剖面为六边形，钻孔时，不仅能分散土壤的摩擦力，而且喷水孔1不易被泥沙堵塞。

图5为实施本发明校孔方法的示意图。钻出初孔后，若孔有偏差，可取下钻头2，在钻杆3两端安上挽绳接头，挽绳接头与钻杆3螺纹连接。在挽绳接头上套上钢丝绳20，用牵引机19将钻杆从一方拉出，即可带出钢丝绳20。将钢丝绳20的两端用两台牵引机19拉紧，然后使钢丝绳20拉锯式往返运行，钢丝绳20切割土壤，当钢丝绳20与确定的钻进点a和钻出点b确定的直线21重合时，即完成校孔。

图6为本发明振动扩冲器的结构示意图。振动扩冲器的冲头为圆锥形，其上设有一圈喷水孔23，冲头的锥尖焊接有牵引鼻22。扩冲器中间为圆筒27，其内设有用支撑架25固定于扩充器内壁的高频振动器26。扩冲器的后部亦为圆锥形，其上设有进水孔28、散热孔29和振动器引出线孔30，锥尖焊接有副牵引鼻31。进水孔28通过内部水道24与喷水孔23连通。该扩冲器适用于一般土壤，不需出土，且可将孔壁挤压坚实，使之不至塌陷。

图7为可开合筒形扩冲器的结构示意图，该扩冲器由两个半圆形板组成，其一侧用合页34连接，另一侧用扣环35连接，两端沿口均为铲形，其上设有铲刃33。两端沿口上还分别设有牵引绳32，分别接于牵引鼻22和副牵引鼻31上，该扩冲器适用于较密实的土质，出土时，打开扣环35，土即倒出。

图8为本发明筒形扩冲器，其尾端设有圆形挡土板37，挡土板37上设有拉土绳36。该扩冲器前端沿口为铲形，其上设有铲刃33。筒形扩冲器作用与可开合筒形扩冲器相同，只是在出土时用拉土绳36将挡土板37拉出，则土被推出。

图9为本发明扩孔方法的示意图。以振动扩冲器为例。钢丝绳20的一端接于扩冲器的牵引鼻22上，另一端通过滑轮组38与牵引机19相接，滑轮组38的滑轮数可据需要选择。扩冲孔时，高压水泵8将水由进水孔28压入，经水道24由喷水孔23射出，湿润土壤，可减少摩擦力和阻力。尾端副牵引鼻31用于牵引绳20意外断开时，将扩冲器拉出。扩冲器在被牵拉的同时，其内振动器26高频振动，即扩冲器一边振动，一边前进。

图10为本发明铺设管道方法的示意图。冲出成形孔后，在铺设管39的前端嵌入圆锥形、锥底带嵌入圈42的挡土头40，以防沙土进入铺设管39内，同时减少牵拉阻力。在铺设管39的尾端安上底板，以保护管口。底板由牵引鼻22、定位板41和拉板42组成，牵引鼻22焊于定位板41上、定位板41焊于拉板42上，定位板41用以固定铺设管39。钢丝绳20一端接于牵引鼻22，另一端穿过铺设管39由挡土头40穿出与牵引机19相接。

本发明的牵引机19可用吊车，也可用卷扬机等。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、施工方便，工作效率高。

2、不需开挖上部土，适于穿越铁路、公路、水下等管线的铺设。

3、施工偏差小，节省人力。

Claims (5)

1、一种暗铺地下管线的施工方法，其特征是：

1)先挖两个放置设备的工作坑，确定出钻进点a和钻出点b的位置；

2)调整钻孔机底脚螺丝12，使钻杆3与钻进点a和钻出点b两点确定的直线重合，用钻孔机从钻进点a开始钻出初孔；

3)去掉钻头2，在钻杆3的首、尾安上挽绳接头，将两台牵引机上的钢丝绳分别接在挽绳接头上，用牵引机将钻杆从一方拉出，带出钢丝绳20，用两台牵引机将绳拉紧，使其拉锯式往返运动，直至钢丝绳20与钻进点a和钻出点b确定的直线重合，形成校正孔；

4)钢丝绳20的一端通过滑轮组38与牵引机19相接，另一端接扩冲器，用牵引机19牵拉扩冲器，冲出成形孔。

5)在铺设管39的前端设置挡土头40，尾端设置底板，钢丝绳的一端接于底板上的牵引鼻22，另一端穿过铺设管39由挡土头40穿出接牵引机19，用牵引机19将铺设管39牵入成形孔。

2、一种采用如权利要求1所述暗铺地下管线施工方法的装置，具有牵引机，其特征在于：它还具有钻孔机和扩冲器，所述的钻孔机具有一空心钻杆3，钻杆3的一端接设有喷水孔1的空心梭标形钻头2，另一端接空心连接杆13，连接杆13与可沿轨道11运行的推进器上的从动齿轮14固定，再穿过套筒接头15与丝杠16相接，连接杆13穿入套筒接头15的部分上设有进水孔，端口内壁设有可与丝杠16匹配的丝母的丝杠外套7套于丝杠16上，丝杠外套7通过固定卡17固定于机架18上，水泵8经通水管9与套筒接头15连通，所述的推进器具有由电动机6带动的减速器5，减速器5与主动齿轮4相接，主动齿轮4与从动齿轮14啮合。

3、如权利要求2所述的暗铺地下管线施工方法的装置，其特征在于：所述的扩冲器为振动扩冲器，其冲头为设有喷水孔23的圆锥形，其中间为圆筒27，圆筒27内设有通过支撑架25固定于扩冲器内壁的振动器26，扩冲器后端为设有进水孔28、散热孔29和引线孔30的圆锥形。

4、如权利要求2所述的暗铺地下管线施工方法的装置，其特征在于：所述的扩冲器为可开合筒形扩冲器，其由两个半圆形板通过合页34和扣环35连接成筒形，其两端沿口均为铲形，其上设有铲刃33。

5、如权利要求2所述的暗铺地下管线施工方法的装置，其特征在于：所述的扩冲器为筒形扩冲器，其中间为圆筒形，前端沿口为设有铲刃33的铲形，后端设有圆形挡土板37，挡土板37上设有拉土绳36。

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