CN107269929B - 一种圆形管节曲线顶进偏转装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆形管节曲线顶进偏转装置及其施工方法，所述的装置包括悬臂挡板、移动台车、折叠式轨道和顶推装置；所述的折叠式轨道设置在后接管节底部，移动台车活动式装配在折叠式轨道上，悬臂挡板固定分布在偏转管节内壁的圆周上；所述的顶推装置包括设置在后接管节侧壁上的侧墙顶推装置以及设置在后接管节顶部的拱部顶推装置，所述的移动台车上分布有台车千斤顶和轴向千斤顶。本发明采用偏转装置对管节进行精确偏转，相比于传统曲线顶管施工而言，其对土体的扰动性大大减小，且将需要加固的土体区域从整个管道路线圆弧外侧缩减到个别偏转区域，大大降低施工费用，缩短施工工期。

Description

一种圆形管节曲线顶进偏转装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种圆形管节曲线顶进偏转装置及 其施工方法。

背景技术

在顶管的设计与施工过程中，出于对不良地质体、建筑物地基以及原有地下 构筑物的避让，管道线路常被迫设计为曲线，在此情况下，为保证管节按设计线 路前进而采用的施工措施称为曲线顶管施工。目前曲线顶管施工虽形成了以楔形 套环或楔形垫块为工具，借助周边土体侧向分力为管节偏转动力的传统曲线顶管 施工和在每一个管节接口安装间隙调整器，人为调控管节张角的预调式曲线顶管 施工两种施工方法，但仍存在较大的施工问题。具体而言，传统曲线顶管施工管 节偏转精度较低，对周边土体扰动性大，当土体太软时，管节曲线顶进前需先对 管节圆弧外侧土体进行加固，大大增加了施工成本和工期。间隙调整器结构相对 复杂，制造成本较高，需要在每一个管节接口处都安装间隙调整器的预调式曲线 顶管的施工费用远超传统曲线顶管施工所需费用，在实际工程中应用较少。

随着城市地下空间开发利用进程的持续推进，顶管法得到了充分的应用。曲 线顶管施工作为顶管法的技术难点，其研究改良的必要性越来越突出。研发一种 对土层扰动性小，管节偏转精度高，施工成本可控的新型曲线顶管施工方法已经 成为工程界亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种圆形管节顶 进偏转装置及其施工方法，旨在改善现有技术中曲线顶管施工对土体扰动性大、 施工进度低及施工成本高的现状。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种圆形管节曲线顶进偏转装置，包括悬臂挡板、移动台车、折叠式轨道和 顶推装置；所述的折叠式轨道设置在后接管节底部，移动台车活动式装配在折叠 式轨道上，悬臂挡板固定分布在偏转管节内壁的圆周上；所述的顶推装置包括设 置在后接管节侧壁上的侧墙顶推装置以及设置在后接管节顶部的拱部顶推装置， 所述的移动台车上分布有台车千斤顶和轴向千斤顶，其中，台车千斤顶的布设方 向为后接管节的径向并支撑在所述的侧墙顶推装置和拱部顶推装置上；轴向千斤 顶的布设方向为后接管节的轴向并支撑在所述的悬臂挡板上。

进一步地，所述的圆形管节曲线顶进偏转装置还包括管节锁固装置，管节锁 固装置包括矩形套管，矩形套管的一端设置有第一锚固端板，在矩形套管中活动 式装配有矩形连接杆，矩形连接杆的端部设置有第二锚固端板，第一锚固端板、 第二锚固端板上均开设有端板螺栓孔，其中第一锚固端板固定在后接管节上，第 二锚固板固定在偏转管节上；所述的矩形套管侧壁上开设有螺栓孔，螺栓孔上设 置有旋转螺栓杆，旋转螺栓杆上套装有螺栓垫板。

进一步地，所述的悬臂挡板包括直角的三角形挡板，三角形挡板的直角处设 置有与三角形挡板的两条直角边均垂直的固定板，固定板上开设有锚固螺栓孔； 所述的两条直角边中，其中一条直角边以及与之相连的固定板表面上设置有弧 面，弧面上设置有防滑橡胶层；在另一条直角边上开设有与所述的轴向千斤顶配 合的推顶槽。

进一步地，所述的移动台车包括台车架和安装在台车架底部的台车行走架， 其中台车架包括矩形框架，台车架的底部分布有框架连接块；所述的台车行走架 包括台车立柱，台车立柱的上端部开设有与所述的框架连接块配合的框架连接 槽，台车立柱的下端部安装有台车滚轮；所述的台车千斤顶分布在台车架的顶面 以及台车立柱的侧面上。

进一步地，所述的折叠式轨道包括圆弧形的轨道底板，轨道底板是由两块大 小相同的弧形板通过轨道转轴连接构成；所述的轨道底板的两侧对称设置有轨道 槽，在轨道底板的一端设置有轨道连接块，轨道底板的另一端设置有轨道连接槽， 轨道连接块和轨道连接槽用于多个折叠式轨道之间的拼装连接。

进一步地，所述的拱部顶推装置和侧墙顶推装置均包括弧形的钢管片，钢管 片的外侧设置有齿形橡胶层，钢管片的内侧间隔设置有一对连接基座和一对千斤 顶套筒，所述的轴向千斤顶安装在千斤顶套筒中，所述的连接基座上开设有千斤 顶连接孔。

进一步地，所述的偏转管节和后接管节的间隙中设置有楔形垫块。

一种圆形管节曲线顶进偏转装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，在偏转管节后端的第二段后接管节顶入土体中后，在偏转管节的尾 部锚固悬臂挡板，在偏转管节后端第一段、第二段后接管节内安装折叠式轨道， 在轨道上进行移动台车的组装，将拱部顶推装置和侧墙顶推装置连接到移动台车 上，之后将移动台车移动到第一段后接管节端部，控制移动台车上的台车千斤顶 顶紧在拱部顶推装置和侧墙顶推装置的千斤顶连接孔中；

步骤二，待施工至偏转管节前端到达管道线形变化处，启动轴向千斤顶，使 之顶在偏转管节的悬臂挡板上的顶推槽中，继而使偏转管节在被顶进的过程中缓 慢偏转就位；

步骤三，待偏转管节末端通过管道线形变化处，暂停顶进施工，在偏转管节 和第一段后接管节接头错缝处填塞楔形垫块，安装管节锁固装置，并调节管节锁 固装置的长度到合适位置，然后对两段管节进行锁固；

步骤四，释放所述的轴向千斤顶压力，然后释放台车千斤顶压力，使拱部顶 推装置和侧墙顶推装置与后接管节的衬砌分离，并将移动台车移动到第二段后接 管节中；

步骤五，控制移动台车上的台车千斤顶推顶，使拱部顶推装置和侧墙顶推装 置与第二段后接管节的衬砌呈密贴状态；与此同时，将偏转管节上的悬臂挡板卸 下，安装在第一段后接管节的尾部；

步骤六，将第一段后接管节上的折叠式轨道收起后折叠，待第三段后接管节 顶入土体后，按照前述方法继续施工。

本发明具有以下技术特点：

1.本发明采用偏转装置对管节进行精确偏转，相比于传统曲线顶管施工而 言，其对土体的扰动性大大减小，且将需要加固的土体区域从整个管道路线圆弧 外侧缩减到个别偏转区域，大大降低施工费用，缩短施工工期。

2.偏转装置上既能进行单方向的管节偏转，又能进行水平和竖直两方向的 组合偏转，同时支持管道线形的多处变化，其完全能够满足曲线顶管的施工要求。

3.采用具有移动功能的偏转装置，相比于预调式曲线顶管施工而言，其只 需要在管道线形变化处设置偏转装置，有效避免了配备大量机械纠偏设备所带来 的施工费用剧增的问题。

4.整套偏转装置由多个小型零部件构成，且组装和拆卸流程简单，满足管 节内狭小空间的使用要求。

5.偏转装置利用齿形橡胶层将轴向千斤顶向后的顶推力转变为沿管节的轴 向力，同时利用悬臂挡板将向前的顶推力转变为管片的偏转力，在实现前节管节 偏转的同时，有效避免了对后节管节的影响。

附图说明

图1为本发明装置的侧视结构示意图；

图2为台车架的结构示意图；

图3为台车行走架的结构示意图；

图4为移动台车组装后的结构示意图；

图5为折叠式轨道的结构示意图；

图6为折叠式轨道折叠后的结构示意图；

图7为侧墙顶推装置的结构示意图；

图8为台车千斤顶和侧墙顶推装置配合的结构示意图；

图9为顶推装置与后接管节衬砌密贴状态示意图；

图10为顶推装置与后接管节衬砌分离状态示意图；

图11为悬臂挡板的结构示意图；

图12为悬臂挡板在偏转管节中的布设位置示意图；

图13为悬臂挡板与拱部顶推装置连接图；

图14为管节锁固装置的结构示意图；

图15为管节锁固装置前半部分结构图；

图16为管节锁固装置后半部分结构图；

图17为偏转管节和后接管节锁固后的结构示意图；

图18为曲线顶管施工示意图；

图19为轴向千斤顶编号示意图；

图20为管节偏转细节图；

图中标号代表：1—偏转管节，2—后接管节，3—拱部顶推装，4—侧墙顶推 装置，5—千斤顶套筒，6—轴向千斤顶，7—移动台车，8—台车架，9—台车行 走架，10—台车滚轮，11—台车千斤顶，12—折叠式轨道，13—悬臂挡板，14— 错缝，15—楔形垫块，16—管节锁固装置；

4.1—齿形橡胶层，4.2—钢管片，4.3—连接基座，4.4—千斤顶连接孔，8.1— 矩形框架，8.2—框架连接块，9.1—台车立柱，9.2—框架连接槽，12.1—轨道槽， 12.2—轨道底板，12.3—轨道转轴，12.4—轨道连接块，12.5—轨道连接槽，13.1— 三角形挡板，13.2—推顶槽，13.3—防滑橡胶层，13.4—锚固螺栓孔，13.5—固定 板，16.1—第二锚固端板，16.2—端板螺栓孔，16.3—矩形连接杆，16.4—矩形套 管，16.5—螺栓垫板，16.6—旋转螺栓杆，16.7—第一锚固端板。

具体实施方式

本发明公开了一种圆形管节曲线顶进偏转装置，包括悬臂挡板13、移动台 车7、折叠式轨道12和顶推装置；所述的折叠式轨道12设置在后接管节2底部， 移动台车7活动式装配在折叠式轨道12上，悬臂挡板13固定分布在偏转管节1 内壁的圆周上；所述的顶推装置包括设置在后接管节2侧壁上的侧墙顶推装置4 以及设置在后接管节2顶部的拱部推顶装置3，所述的移动台车7上分布有台车 千斤顶11和轴向千斤顶6，其中，台车千斤顶11的布设方向为后接管节2的径 向并支撑在所述的侧墙顶推装置4和拱部推顶装置3上；轴向千斤顶6的布设方 向为后接管节2的轴向并支撑在所述的悬臂挡板13上；这里的偏转管节1是指在曲线顶进施工中需要相对于后面的管节进行偏转的管节，后接管节2是连接在 偏转管节1之后的下一个管节。

具体地，悬臂挡板13包括直角的三角形挡板13.1，三角形挡板13.1的直 角处设置有与三角形挡板13.1的两条直角边均垂直的固定板13.5，固定板13.5 上开设有锚固螺栓孔13.4；所述的两条直角边中，其中一条直角边以及与之相连 的固定板13.5表面上设置有弧面，弧面上设置有防滑橡胶层13.3；在另一条直 角边上开设有与所述的轴向千斤顶6配合的推顶槽13.2。本实施例中，悬臂挡板 13共设5套，通过锚固螺栓将5套悬臂挡板13锚固在距偏转管节1尾部0.05 倍偏转管节1长度的同一横断面上，其具体锚固位置分别是圆弧断面顶部、圆弧 断面左右端部以及水平线向下45度角的左右圆弧位置。顶推槽位于三角形挡板 13.1前端下部，作为轴向千斤顶6顶杆与悬臂挡板13的接触设备；三角形挡板 13.1选用钢材，挡板高度设置为1倍偏转管节1衬砌厚度，宽度为0.75倍的偏 转管节1衬砌厚度，其三角形倾角设置为60度，通过悬臂挡板13对轴向千斤顶 6顶推力的传递，促使偏转管节1实现偏转；防滑橡胶层13.3设置在三角形挡板13.1顶部，作为三角形挡板13.1与管节衬砌的缓冲垫层。

移动台车7包括台车架8和安装在台车架8底部的台车行走架9，其中台 车架8包括矩形框架8.1，台车架8的底部分布有框架连接块8.2；所述的台车行 走架9包括台车立柱9.1，台车立柱9.1的上端部开设有与所述的框架连接块8.2 配合的框架连接槽9.2，台车立柱9.1的下端部安装有台车滚轮10；所述的台车 千斤顶11分布在台车架8的顶面以及台车立柱9.1的侧面上。在本实施例中， 台车上的矩形框架8.1的长度为后接管节2长度的0.7倍，宽度为后接管节2直 径的0.5倍；台车立柱9.1的高度为后接管节2直径的0.7倍。移动台车7设置 在管节内部的折叠式轨道12上，通过台车滚轮10实现在管节内的纵向移动。

折叠式轨道12由钢材制成，安装在管节底部的弧底处；包括圆弧形的轨道 底板12.2，轨道底板12.2是由两块大小相同的弧形板通过轨道转轴12.3连接构 成；所述的轨道底板12.2的两侧对称设置有轨道槽12.1，轨道槽12.1的尺寸与 台车滚轮10相匹配；在轨道底板12.2的一端设置有轨道连接块12.4，轨道底板 12.2的另一端设置有轨道连接槽12.5，轨道连接块12.4和轨道连接槽12.5用于 多个折叠式轨道12之间的拼装连接。所述轨道底板12.2圆弧曲率与管节内轮廓 圆弧曲率相同，其弧长对应60度圆心角，轨道底板12.2的厚度设置应考虑荷载 作用下轨道的稳定性，建议采用0.04倍的管片厚度，且不得小于1cm；单节折 叠式轨道12的长度与后接管节2的长度一致；轨道前端设置轨道连接块12.4， 后端设置轨道连接槽12.5，通过两者的精确搭建，实现折叠式轨道12的纵向铺 设；轨道中部设置轨道转轴12.3，两侧轨道可绕转轴折叠，方便轨道在管节内部 的搬运。

本方案中，拱部推顶装置3和侧墙顶推装置4的基本结构相同，均包括弧 形的钢管片4.2，钢管片4.2的外侧设置有齿形橡胶层4.1，钢管片4.2的内侧间 隔设置有一对连接基座4.3和一对千斤顶套筒5，所述的轴向千斤顶6安装在千 斤顶套筒5中，所述的连接基座4.3上开设有千斤顶连接孔4.4。所述钢管片4.2 曲率半径与管节内轮廓曲率半径相同，钢管片4.2长度为0.8倍的管节长度，其 厚度的取值既要保证顶推装置的强度要求，也要考虑顶推装置安装时的组装重量 限制，建议取0.05倍管节厚度，但不得小于1.5cm。

具体地，拱部推顶装置3的钢管片4.2弧长对应50度的圆心角，在钢管片4.2内侧中间位置固结一个千斤顶套筒5，并在千斤顶套筒5两侧分别固结一个 连接基座4.3；所述侧墙顶推装置4的钢管片4.2弧长对应75度圆心角，在钢管 片4.2对应管节圆心角30度和75度位置处各固结一个千斤顶套筒5，并在钢管 片4.2上部和中部偏下位置分别固结一个连接基座4.3；所述齿形橡胶层4.1设置 于钢管片4.2外部，其表面呈锯齿状，以增大与管节衬砌的摩擦系数。

所述千斤顶连接孔4.4位于连接基座4.3的两端，作为顶推装置与台车千斤 顶11的连接装置；拱部推顶装置3通过台车架8中的四个台车千斤顶11与移动 台车7相连，侧墙顶推装置4通过台车行走架9上的台车千斤顶11与移动台车 7相连；通过移动台车7上的12个台车千斤顶11的协同伸缩，实现顶推装置与 管节衬砌的密贴和分离两种状态，在密贴状态时，台车千斤顶11应提供足够的 压力(其数值大小与管节周边土体力学参数有关)，保证齿形橡胶层4.1与管节 之间所能提供的摩擦力限制大于轴向千斤顶6工作时所产生的顶推力，确保顶推 装置不发生后移现象。

所述轴向千斤顶6的顶杆从轴向千斤顶6套筒5前端伸出5cm，其最大伸 出量可达0.5倍管节长度，其顶杆中心线到管节内壁的最小距离为0.5倍管节衬 砌厚度；在轴向千斤顶6工作时，轴向千斤顶6顶杆能与悬臂挡板13的顶推槽 对接，保证两者能够协同工作；通过拱部推顶装置3上轴向千斤顶6的顶推作用， 实现管节向上的偏转；通过侧墙顶推装置4上部的轴向千斤顶6的顶推作用，实 现管节左右向的偏转；通过左右侧墙顶推装置4下部的两个轴向千斤顶6的协同 顶推作用，实现管节向下的偏转。所述楔形垫块15为硬木材质，在管节偏转到 位后，在管节错缝14处塞入楔形垫块15，保证后续顶推施工中管节间轴向顶推力的有效传递。

圆形管节曲线顶进偏转装置还包括管节锁固装置16，管节锁固装置16包 括矩形套管16.4，矩形套管16.4的一端设置有第一锚固端板16.7，在矩形套管 16.4中活动式装配有矩形连接杆16.3，矩形连接杆16.3的端部设置有第二锚固 端板16.1，第一锚固端板16.7、第二锚固端板16.1上均开设有端板螺栓孔16.2， 其中第一锚固端板16.7固定在后接管节2上，第二锚固板固定在偏转管节1上； 所述的矩形套管16.4侧壁上开设有螺栓孔，螺栓孔上设置有旋转螺栓杆16.6， 旋转螺栓杆16.6上套装有螺栓垫板16.5。通过锚固螺栓将第二锚固端板16.1锚 固在距偏转管节1尾部距端头0.15倍的横断面上圆心角为47.5度、132.5度、232.5 度及307.5度的四个位置上，以避开其与悬臂挡板13在空间上的冲突；管节锁 固装置16最小长度为0.3倍管节长度，并可通过矩形连接杆16.3和矩形套管16.4 的相互滑移，实现管节锁固装置16长度的增长，以应对管节偏转时前后管节锚 固位置距离的变化情况；通过调节螺栓垫板16.5上的旋转螺栓杆16.6，实现旋 转螺栓杆16.6与矩形连接杆16.3的碰撞与分离，进而控制矩形连接杆16.3的滑 移状态。

本发明还提供了一种圆形管节曲线顶进偏转装置的施工方法，包括以下步 骤：

步骤一，曲线顶管施工：在偏转管节后端的第二段后接管节顶入土体中后， 将偏转装置的零部件依次搬运至第二段后接管节处，在偏转管节的尾部锚固悬臂 挡板，在偏转管节后端第一段、第二段后接管节内安装折叠式轨道，在轨道上进 行移动台车的组装，将拱部顶推装置和侧墙顶推装置连接到移动台车上，之后将 移动台车移动到第一段后接管节端部，并使顶推装置尾部与管节尾部对齐，控制 移动台车上的台车千斤顶顶紧在拱部顶推装置和侧墙顶推装置的千斤顶连接孔 中，使顶推装置与管节衬砌呈密贴状态，其后继续顶进施工；

步骤二，待施工至偏转管节前端到达管道线形变化处，放缓顶进施工速度， 按照预定的方案(请参见下文的“基于圆形管节曲线顶进偏转装置的曲线顶管施 工方案”)偏转施工方案启动轴向千斤顶，使之顶在偏转管节的悬臂挡板上的顶 推槽中，继而使偏转管节在被顶进的过程中缓慢偏转就位；考虑到该偏转区域处 土体受力复杂，可根据实际工程情况，在该步骤执行前对该区段土体进行小范围 加固处理；

步骤三，待偏转管节末端通过管道线形变化处，暂停顶进施工，在偏转管节 和第一段后接管节接头错缝处填塞楔形垫块，安装管节锁固装置，并调节管节锁 固装置的长度到合适位置，然后对两段管节进行锁固；

步骤四，释放所述的轴向千斤顶压力，然后释放台车千斤顶压力，使拱部顶 推装置和侧墙顶推装置与后接管节的衬砌分离，并将移动台车移动到第二段后接 管节中；

步骤五，控制移动台车上的台车千斤顶推顶，使拱部顶推装置和侧墙顶推装 置与第二段后接管节的衬砌呈密贴状态；与此同时，将偏转管节上的悬臂挡板卸 下，安装在第一段后接管节的尾部；

步骤六，将第一段后接管节上的折叠式轨道收起后折叠，待第三段后接管节 顶入土体后，按照前述步骤继续施工。顶管施工完成后，拆除偏转装置，并将相 关零部件搬运出管节。

上述施工步骤只考虑了在一处设置偏转装置的施工方法，若在顶管线路上 存在两处及以上的路线线形变化情况，则需要对应的设置相同数量的偏转装置， 此时的顶管施工需在上述施工步骤的基础上增加如下施工操作：

增加步骤一：曲线顶管施工，待第二段后接管节尾部通过第一处管道线形 变化处，暂停顶管施工，将第二套偏转装置的零部件依次搬运至第二段后接管节 处，进而在偏转管节尾部预定位置锚固悬臂挡板，在第一、二段偏转管节内安装 折叠式轨道，在轨道上进行移动台车的组装，并将拱部顶推装置和侧墙顶推装置 连接到移动台车上，连接完成后，将其移动到第一段后接管节处，并使顶推装置 尾部与管节尾部对齐，控制移动台车上的台车千斤顶按预定压力顶推，使顶推装 置与管节衬砌呈密贴状态，其后继续进行顶进施工；

增加步骤二：待施工至偏转管节前端到达第二次管道线形变化处，暂停顶 进施工，并卸下偏转管节和第一段后接管节处的管节锁固装置和楔形垫块。其后 按步骤二至步骤七的施工操作流程进行管节的曲线顶进施工。顶管施工完成后， 拆除偏转设备，并将相关零部件搬运出管节。

基于圆形管节曲线顶进偏转装置的曲线顶管施工方案

曲线顶管的曲线线路往往是单一平曲线、单一竖曲线以及平曲线与竖曲线 复合的复合曲线三种形式。本发明所提供的偏转装置共设置五个轴向千斤顶，编 号为1-5号，如图19所示。通过1号轴向千斤顶的顶推，促使管节向上偏转， 具体如图2所示。同样，通过2号或3号轴向千斤顶的顶推作用，实现管节向左 或向右的偏转；通过4号和5号的协同顶推作用，实现管节向下的偏转。在单曲 线情况下，仅需调动相应的轴向千斤顶进行工作，若为复合曲线情况，则需要水 平向和竖向的两组轴向千斤顶共同工作，具体关系见表1。

表1管节偏转方向与轴向千斤顶工作关系

如图20所示，轴向千斤顶的具体伸长量与管节所需偏转角度及偏转装置的 设置位置有关，而管节所需偏转角度又与管道路线弯曲半径R、管节长度L、管 节公称管径D有关，其具体关系如下：

1、2、3号轴向千斤顶伸长量：

Δl＝α×(t+x₁+x₂)+x₃-l₁+b

4、5号轴向千斤顶伸长量：

式中：Δl—轴向千斤顶伸长量；

α—管节偏转角度；

L—管节长度；

R—管道路线弯曲半径(以管节中轴线为准)；

D—管节外径；

t—管节衬砌厚度；

x₁—轴向千斤顶轴心到管节内壁的最小距离；

x₂—悬臂挡板锚固位置到管节末端的长度；

x₃—顶推装置前端到管节端头的长度；

l₁—轴向千斤顶顶杆自然伸长量；

b—管节接口木垫片压缩后的最小宽度。

假设管节厚度t为管径D的0.15倍，本发明的偏转装置设置x₁＝0.5t，x₂＝0.05L，x₃＝0.2L，l₁＝0.05m，b＝0.015m，表2和表3给出了几种常 见曲线施工情况下的轴向千斤顶伸长量参考值。

表2 2号和3号轴向千斤顶伸长量参考值单位：cm

表3 4号和5号轴向千斤顶伸长量参考值单位：cm

Claims (6)

1.一种圆形管节曲线顶进偏转装置，其特征在于，包括悬臂挡板(13)、移动台车(7)、折叠式轨道(12)和顶推装置；所述的折叠式轨道(12)设置在后接管节(2)底部，移动台车(7)活动式装配在折叠式轨道(12)上，悬臂挡板(13)固定分布在偏转管节(1)内壁的圆周上；所述的顶推装置包括设置在后接管节(2)侧壁上的侧墙顶推装置(4)以及设置在后接管节(2)顶部的拱部推顶装置(3)，所述的移动台车(7)上分布有台车千斤顶(11)和轴向千斤顶(6)，其中，台车千斤顶(11)的布设方向为后接管节(2)的径向并支撑在所述的侧墙顶推装置(4)和拱部推顶装置(3)上；轴向千斤顶(6)的布设方向为后接管节(2)的轴向并支撑在所述的悬臂挡板(13)上；

所述的圆形管节曲线顶进偏转装置还包括管节锁固装置(16)，管节锁固装置(16)包括矩形套管(16.4)，矩形套管(16.4)的一端设置有第一锚固端板(16.7)，在矩形套管(16.4)中活动式装配有矩形连接杆(16.3)，矩形连接杆(16.3)的端部设置有第二锚固端板(16.1)，第一锚固端板(16.7)、第二锚固端板(16.1)上均开设有端板螺栓孔(16.2)，其中第一锚固端板(16.7)固定在后接管节(2)上，第二锚固板固定在偏转管节(1)上；所述的矩形套管(16.4)侧壁上开设有螺栓孔，螺栓孔上设置有旋转螺栓杆(16.6)，旋转螺栓杆(16.6)上套装有螺栓垫板(16.5)；

所述的悬臂挡板(13)包括直角的三角形挡板(13.1)，三角形挡板(13.1)的直角处设置有与三角形挡板(13.1)的两条直角边均垂直的固定板(13.5)，固定板(13.5)上开设有锚固螺栓孔(13.4)；所述的两条直角边中，其中一条直角边以及与之相连的固定板(13.5)表面上设置有弧面，弧面上设置有防滑橡胶层(13.3)；在另一条直角边上开设有与所述的轴向千斤顶(6)配合的推顶槽(13.2)。

2.如权利要求1所述的圆形管节曲线顶进偏转装置，其特征在于，所述的移动台车(7)包括台车架(8)和安装在台车架(8)底部的台车行走架(9)，其中台车架(8)包括矩形框架(8.1)，台车架(8)的底部分布有框架连接块(8.2)；所述的台车行走架(9)包括台车立柱(9.1)，台车立柱(9.1)的上端部开设有与所述的框架连接块(8.2)配合的框架连接槽(9.2)，台车立柱(9.1)的下端部安装有台车滚轮(10)；所述的台车千斤顶(11)分布在台车架(8)的顶面以及台车立柱(9.1)的侧面上。

3.如权利要求1所述的圆形管节曲线顶进偏转装置，其特征在于，所述的折叠式轨道(12)包括圆弧形的轨道底板(12.2)，轨道底板(12.2)是由两块大小相同的弧形板通过轨道转轴(12.3)连接构成；所述的轨道底板(12.2)的两侧对称设置有轨道槽(12.1)，在轨道底板(12.2)的一端设置有轨道连接块(12.4)，轨道底板(12.2)的另一端设置有轨道连接槽(12.5)，轨道连接块(12.4)和轨道连接槽(12.5)用于多个折叠式轨道(12)之间的拼装连接。

4.如权利要求1所述的圆形管节曲线顶进偏转装置，其特征在于，所述的拱部推顶装置(3)和侧墙顶推装置(4)均包括弧形的钢管片(4.2)，钢管片(4.2)的外侧设置有齿形橡胶层(4.1)，钢管片(4.2)的内侧间隔设置有一对连接基座(4.3)和一对千斤顶套筒(5)，所述的轴向千斤顶(6)安装在千斤顶套筒(5)中，所述的连接基座(4.3)上开设有千斤顶连接孔(4.4)。

5.如权利要求1所述的圆形管节曲线顶进偏转装置，其特征在于，所述的偏转管节(1)和后接管节(2)的间隙中设置有楔形垫块(15)。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的圆形管节曲线顶进偏转装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在偏转管节后端的第二段后接管节顶入土体中后，在偏转管节的尾部锚固悬臂挡板，在偏转管节后端第一段、第二段后接管节内安装折叠式轨道，在轨道上进行移动台车的组装，将拱部顶推装置和侧墙顶推装置连接到移动台车上，之后将移动台车移动到第一段后接管节端部，控制移动台车上的台车千斤顶顶紧在拱部顶推装置和侧墙顶推装置的千斤顶连接孔中；

步骤二，待施工至偏转管节前端到达管道线形变化处，启动轴向千斤顶，使之顶在偏转管节的悬臂挡板上的顶推槽中，继而使偏转管节在被顶进的过程中缓慢偏转就位；

步骤三，待偏转管节末端通过管道线形变化处，暂停顶进施工，在偏转管节和第一段后接管节接头错缝处填塞楔形垫块，安装管节锁固装置，并调节管节锁固装置的长度到合适位置，然后对两段管节进行锁固；

步骤四，释放所述的轴向千斤顶压力，然后释放台车千斤顶压力，使拱部顶推装置和侧墙顶推装置与后接管节的衬砌分离，并将移动台车移动到第二段后接管节中；

步骤五，控制移动台车上的台车千斤顶推顶，使拱部顶推装置和侧墙顶推装置与第二段后接管节的衬砌呈密贴状态；与此同时，将偏转管节上的悬臂挡板卸下，安装在第一段后接管节的尾部；

步骤六，将第一段后接管节上的折叠式轨道收起后折叠，待第三段后接管节顶入土体后，按照前述方法继续施工。

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