CN108361040B - 顶管作业中防管道退进装置及其制作方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种顶管作业中防管道退进装置，由结构相同的左、右两部分组成，均包括活动组件和固定组件；其中固定组件由底座、设置在所述底座上的滑槽，以及安装在底座上远离顶管入口侧的配重组成；活动组件由限位件和滑动件组成，所述滑动件与所述配重弹性连接，滑动件的底部安装在所述滑槽内，所述限位件固定在所述滑动件上，所述限位件的截面为直角三角形，其一条直角正对所述顶管入口。本发明中在顶管入口布置防管道退进装置，在管道顶进过程中，限位件和滑动件在管道的挤压下沿滑槽滑动，不会影响管道正常行进，管道完成顶进后，限位件和滑动件复位，限位件紧顶顶管入口内的管道，防止已顶进管道在下管间隙后退。

Description

顶管作业中防管道退进装置及其制作方法和使用方法

技术领域

本发明涉及一种地下管道施工技术领域，具体涉及一种在顶管施工中防止已顶进管道后退造成顶管上方土地沉陷等问题的装置。

背景技术

长期以来，城市建设过程中，城市道路被频繁开挖严重影响了人民的生活。一项非开挖施工技术——顶管施工技术，不需开挖地面，并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等，解决了市政施工难题，而且，顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及，已运用到给排水、煤气、电力、通信等管道的施工。

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

为了保证管道顶进在下管间隙中，已顶进管道不会后退并造成顶进前方土体下沉，通常采用人工对工作井内入口处管道进行位移限制。但是该方法不仅无法有效保证管道退进效果，实施过程还会耗费大量的时间与人工。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种在顶管施工中防止已顶进管道退进的装置，防止已顶进管道在下管间隙后退，保证顶进前方土体不下沉，实施方便快捷，同时减少了人工数量。

技术方案：本发明所述顶管作业中防管道退进装置，由对称设置在顶管入口两侧的左、右两部分组成，待顶进管道由左、右两部分夹持送入所述顶管入口中；

左、右两部分结构相同，均包括活动组件和固定组件；其中固定组件由底座、设置在所述底座上的滑槽，以及安装在底座上远离顶管入口侧的配重组成；活动组件由限位件和滑动件组成，所述滑动件与所述配重弹性连接，滑动件的底部安装在所述滑槽内，所述限位件固定在所述滑动件上，并由所述滑动件带动、沿滑槽在靠近或远离所述配重的方向上滑动，所述限位件的截面为直角三角形，其一条直角边固定在所述滑动件上，另一直角边正对所述顶管入口；

左、右两部分的两限位件夹持待顶进管道，管道沿两限位件的斜面进入顶管入口，并推动所述限位件向配重靠近；管道顶入后，所述限位件向远离配重侧滑动复位，其正对顶管入口的一面贴紧管道，限制管道的退进。

本发明进一步优选地技术方案为，所述限位件的斜面上设置有导轨，导轨上安装有托座，所述托座沿导轨滑动，靠近或远离所述顶管入口，顶管在顶进过程中坐于所述托座上。

优选地，所述限位件为弦杆围合成的桁架结构，限位件的内部设置有多根纵横交错的加固腹杆。

优选地，所述底座上的滑槽为两道，分别位于所述底座的上表面两侧。

优选地，所述滑动件包括两平行设置的竖杆和若干垂直固定在两竖杆之间的限位件固定横杆，所述限位件固定在所述限位件固定横杆上，两竖杆的底端分别伸入底座上的两滑槽内。

优选地，两竖杆之间还垂直固定有若干连接横杆，每个连接横杆上均设置有至少一道压缩弹簧，所述滑动件通过各压缩弹簧与所述配重弹性连接。

本发明所述顶管作业中防管道退进装置的制作方法，包括如下步骤：

（1）活动组件制作，先焊接腹杆及弦杆，制成截面为直角三角形的桁架结构，在桁架结构斜面上的两根主弦杆处焊接轨道，并在轨道上安装托座，制成限位件；再取两竖杆，并在两竖杆之间焊接若干道限位件固定横杆和若干连接横杆，制成滑动件；最后在场地外将限位件焊接固定在滑动件上，完成活动组件的制作；

（2）固定组件制作，固定组件的制作在场地外进行，在底座上分别设置配重和滑槽，采用钢板对底座、配重和滑槽进行加固，并在滑槽及配重的侧面钢板处焊接钢横梁；

（3）现场组装，将固定组件吊入工作井内，利用滑槽及配重侧面钢板处焊接的钢横梁与反力墙连接，进行整体限位固定；再将活动组件吊入工作井内，两竖杆卡入固定组件的滑槽内，用压缩弹簧将连接横杆与配重连接；

（4）在顶管入口的对称侧布置另一部分，左、右两部分共同作为所述顶管作业中防管道退进装置。

本发明所述的顶管作业中防管道退进装置的使用方法，包括如下步骤：

（1）下管，管道顶进，管道前端与两侧的托座接触；

（2）随着管道持续顶进，托座沿导轨向顶管入口方向行进，同时管道挤压限位件和滑动件，压缩弹簧受力收缩，将力传至固定组件，滑动件沿滑槽向靠近配重的方向行进；

（3）管道顶进完成后，压缩弹簧回弹，活动组件复位，此时限位件压贴在已顶进的管道的后端，限制管道退进，管道施加在限位件上作用力经滑动件和固定组件的传递，最终由钢横梁传至反力墙上；

（4）继续下管，重复步骤（1）~（3）；

（5）顶管施工结束，拆除防管道退进装置。

有益效果：（1）本发明中在顶管入口布置防管道退进装置，在管道顶进过程中，管道沿限位件的斜面滑动进入顶管入口，限位件和滑动件在管道的挤压下沿滑槽滑动，偏离顶管入口，不会影响管道正常行进，管道完成顶进后，限位件和滑动件复位，限位件的侧面覆盖在顶管入口处，并紧顶顶管入口内的管道，防止已顶进管道在下管间隙后退，保证顶进前方土体不下沉，整个管道顶进过程和限位过程均自动完成，施工方便快捷，无需人工参与即能够实现对管道退进的限制；

（2）本发明中为了确保管道顶进的顺畅，在限位件的斜面上设置了导轨，并在导轨上安装托座，管道坐于该托座上，带动托座沿导轨滑动；

（3）本发明中的限位件为弦杆围合成的桁架结构，减轻了自重，提高滑动件和托座滑动的顺畅性，同时节省成本；限位件的内部设置有多根纵横交错的加固腹杆，提高限位件的稳定性。

附图说明

图1为本发明中防管道退进装置的正面结构示意图；

图2为本发明中防管道退进装置的顶面结构示意图；

图3为本发明所述滑动件的结构示意图；

图4为本发明所述限位件的结构示意图；

图5为本发明所述固定组件的结构示意图；

图6为本发明所述固定组件和活动组件的安装图；

图中，1-固定组件、2-活动组件、3-压缩弹簧、4-管道、11-底座、12-滑槽、13-配重、21-限位件、21a-导轨、21b-托座、22-滑动件、22a-竖杆、22b-限位件固定横杆、22c-连接横杆。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种顶管作业中防管道退进装置，由对称设置在顶管入口两侧的左、右两部分组成，待顶进管道4由左、右两部分夹持送入顶管入口中，左、右两部分结构相同，均包括活动组件2和固定组件1。

固定组件1由底座11、设置在底座11上的滑槽12，以及安装在底座11上远离顶管入口侧的配重13组成。滑槽12为两道，分别位于底座11的上表面两侧。

活动组件2由限位件21和滑动件22组成。

滑动件22包括两平行设置的竖杆22a、三根垂直固定在两竖杆22a之间的限位件固定横杆22b和三根垂直固定在两竖杆22a之间的连接横杆22c。两竖杆22a的底端分别伸入底座上的两滑槽12内，沿滑槽12在靠近或远离配重13的方向上滑动。每个连接横杆22c上均设置有两道压缩弹簧3，压缩弹簧3将滑动件22和配重13弹性连接。

限位件21固定在三根限位件固定横杆22b上，限位件21为弦杆围合成的桁架结构，内部设置有多根纵横交错的加固腹杆。限位件21的截面为直角三角形，其一条直角边固定在滑动件22上，另一直角边正对顶管入口。限位件21的斜面上设置有导轨21a，导轨21a上安装有托座21b，托座21b沿导轨21a滑动，靠近或远离顶管入口，待顶进管道4在顶进过程中坐于托座21b上。

上述的顶管作业中防管道退进装置的制作方法，包括如下步骤：

（1）活动组件2制作，先焊接腹杆及弦杆，制成截面为直角三角形的桁架结构，在桁架结构斜面上的两根主弦杆处焊接轨道21a，并在轨道21a上安装托座21b，制成限位件21；再取两竖杆22a，并在两竖杆22a之间间隔焊接三根限位件固定横杆22b和三根连接横杆22c，制成滑动件22；最后在场地外将限位件21焊接固定在滑动件22的限位件固定横杆22b上，完成活动组件2的制作；

（2）固定组件1制作，固定组件1在场地外进行制作，在底座11上分别设置配重13和滑槽12，配重13上设置槽口，可根据需求增加配重数量，采用钢板对底座11、配重13和滑槽12进行加固，并在滑槽12及配重13的侧面钢板处焊接钢横梁；

（3）现场组装，将固定组件1吊入工作井内，利用滑槽12及配重13侧面钢板处焊接的钢横梁与反力墙连接，进行整体限位固定；再将活动组件2吊入工作井内，两竖杆22a卡入固定组件1的滑槽12内，用压缩弹簧3将连接横杆22c与配重13连接；

（4）在顶管入口的对称侧布置另一部分，左、右两部分共同作为顶管作业中防管道退进装置。

上述的顶管作业中防管道退进装置的使用方法，包括如下步骤：

（1）下管，管道4顶进，管道4前端与两侧的托座21b接触；

（2）随着管道4持续顶进，托座21b沿导轨21a向顶管入口方向行进，同时管道4挤压限位件21和滑动件22，压缩弹簧3受力收缩，将力传至固定组件1，滑动件22沿滑槽12向靠近配重13的方向行进；

（3）管道4顶进完成后，压缩弹簧3回弹，活动组件2复位，此时限位件21压贴在已顶进的管道4的后端，限制管道4退进，管道4施加在限位件21上的作用力经滑动件22和固定组件1的传递，最终由钢横梁传至反力墙上；

（4）继续下管，重复步骤（1）~（3）；

（5）顶管施工结束，拆除防管道退进装置。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (2)

1.一种顶管作业中防管道退进装置的制作方法，所述装置由对称设置在顶管入口两侧的左、右两部分组成，待顶进管道由左、右两部分夹持送入所述顶管入口中；

左、右两部分结构相同，均包括活动组件和固定组件；其中固定组件由底座、设置在所述底座上的滑槽，以及安装在底座上远离顶管入口侧的配重组成；活动组件由限位件和滑动件组成，所述滑动件与所述配重弹性连接，滑动件的底部安装在所述滑槽内，所述限位件固定在所述滑动件上，并由所述滑动件带动、沿滑槽在靠近或远离所述配重的方向上滑动，所述限位件的截面为直角三角形，其一条直角边固定在所述滑动件上，另一直角边正对所述顶管入口；

左、右两部分的两限位件夹持待顶进管道，管道沿两限位件的斜面进入顶管入口，并推动所述限位件向配重靠近；管道顶入后，所述限位件向远离配重侧滑动复位，其正对顶管入口的一面贴紧管道，限制管道的退进；

所述限位件的斜面上设置有导轨，导轨上安装有托座，所述托座沿导轨滑动，靠近或远离所述顶管入口，顶管在顶进过程中坐于所述托座上；

所述限位件为弦杆围合成的桁架结构，限位件的内部设置有多根纵横交错的加固腹杆；

所述底座上的滑槽为两道，分别位于所述底座的上表面两侧；

所述滑动件包括两平行设置的竖杆和若干垂直固定在两竖杆之间的限位件固定横杆，所述限位件固定在所述限位件固定横杆上，两竖杆的底端分别伸入底座上的两滑槽内；

两竖杆之间还垂直固定有若干连接横杆，每个连接横杆上均设置有至少一道压缩弹簧，所述滑动件通过各压缩弹簧与所述配重弹性连接；

其特征在于，包括如下步骤：

（1）活动组件制作，先焊接腹杆及弦杆，制成截面为直角三角形的桁架结构，在桁架结构斜面上的两根主弦杆处焊接轨道，并在轨道上安装托座，制成限位件；再取两竖杆，并在两竖杆之间焊接若干道限位件固定横杆和若干连接横杆，制成滑动件；最后在场地外将限位件焊接固定在滑动件上，完成活动组件的制作；

（2）固定组件制作，固定组件的制作在场地外进行，在底座上分别设置配重和滑槽，采用钢板对底座、配重和滑槽进行加固，并在滑槽及配重的侧面钢板处焊接钢横梁；

（3）现场组装，将固定组件吊入工作井内，利用滑槽及配重侧面钢板处焊接的钢横梁与反力墙连接，进行整体限位固定；再将活动组件吊入工作井内，两竖杆卡入固定组件的滑槽内，用压缩弹簧将连接横杆与配重连接；

（4）在顶管入口的对称侧布置另一部分，左、右两部分共同作为所述顶管作业中防管道退进装置。

2.一种权利要求1制作的顶管作业中防管道退进装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）下管，管道顶进，管道前端与两侧的托座接触；

（2）随着管道持续顶进，托座沿导轨向顶管入口方向行进，同时管道挤压限位件和滑动件，压缩弹簧受力收缩，将力传至固定组件，滑动件沿滑槽向靠近配重的方向行进；

（3）管道顶进完成后，压缩弹簧回弹，活动组件复位，此时限位件压贴在已顶进的管道的后端，限制管道退进，管道施加在限位件上的作用力经滑动件和固定组件的传递，最终由钢横梁传至反力墙上；

（4）继续下管，重复步骤（1）~（3）；

（5）顶管施工结束，拆除防管道退进装置。

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