CN108426094A - 一种顶管穿管施工设备及其方法 - Google Patents

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张艳军
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Abstract

本发明公开了一种顶管穿管施工设备,包括设置在预应力砼管内的管道,设置工作井一侧的汽车吊、固定在工作井内且靠近接收井一侧的第一定滑轮、以及一端套接在管道上、另一端穿过定滑轮连接在汽车吊上的第一钢丝绳;本发明还公开了一种顶管穿管施工方法,包括以下施工步骤:步骤a、在预应力砼管内铺设加强板并涂设润滑油;步骤b、在工作井内靠近接收井的侧壁上安装第一定滑轮;步骤c、使用汽车吊将管道吊入;步骤d、将第一钢丝绳一端套接在管道远离预应力砼管的一端上,另一端穿过第一定滑轮后通过汽车吊向上吊起;步骤e、重复步骤c和步骤d,对管道进行顶管安装;充分利用了现场设备,达到了节省人工、材料投入的目的,节约了施工成本。

Description

一种顶管穿管施工设备及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及工程施工技术领域,更具体地说,它涉及一种顶管穿管施工设备及其 方法。
背景技术
[0002]随着科技的发展,建筑工程技术的快速增长,在下穿河流、湖泊、公路、铁路的管道 工程中,普遍采用混凝土套管内套装管道,其中,管道可以为保温管、热水管、自来水管道 等。
[0003] 针对管道的穿设施工方法,通常首先在地下设置预应力砼管,然后在预应力砼管 内铺设轨道,将管道放置在滑动车上,通过牵引的方法进行运送,而现有的牵引方法是在接 收井处安装大吨位的卷扬机进行牵引,或者使用大吨位吊车进行牵引,在施工过程中,大吨 位的卷扬机或者吊车价位较高,同时,大吨位的卷扬机和吊车占用较大的空间,从而对接收 井的施工空间要求较高。
发明内容
[0004] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种顶管穿管施工设备,能够 充分利用现场设备汽车吊进行顶管安装,避免了使用大吨位卷扬机、吊车进行牵引,达到了 节省人工、材料投入的目的,节约了施工成本。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案: 一种顶管穿管施工设备,包括设置在预应力砼管内的管道,在预应力砼管的两端分别 设置有工作井和接收井,还包括设置在地面上且位于工作井一侧的汽车吊、固定在工作井 内且靠近接收井一侧的侧壁上的第一定滑轮、以及一端套接在管道上、另一端穿过第一定 滑轮连接在所述汽车吊上的第一钢丝绳;所述汽车吊位于相对远离第一定滑轮一侧的地面 上。
[0006] 通过采用上述技术方案,通过在工作井一侧设置的汽车吊,在对管道进行顶管安 装时,通过汽车吊进行送管,管道连接完成后,在汽车吊向上移动时,通过第一钢丝绳对管 道进行吊装,在钢丝绳上拉时,带动管道顶进,从而实现了不使用大吨位卷扬机、吊车进行 牵引,达到了节省人工、节约施工成本的目的。
[0007] 较佳的,所述接收井内设置有对管道进行牵引的牵引装置。
[0008] 通过采用上述技术方案,通过在接收井设置的牵引装置,在对管道进行顶进时,在 接收井可以对管道进行牵引,通过双向同时拖动,可适用于穿越跨度大、管径大的顶管穿管 施工。
[0009] 较佳的,所述牵引装置包括固定在接收井内的电动倒链、固定在接收井底部的第 二定滑轮、以及一端连接在管道靠近接收井的端部上、另一端穿过第二定滑轮连接在电动 倒链上的第二钢丝绳。
[0010] 通过采用上述技术方案,通过设置的电动倒链、第二定滑轮以及第二钢丝绳对管 道进行牵引。
[0011] 较佳的,所述接收井内沿平行于所述预应力砼管的轴线方向固定设置有下支撑杆 和上支撑杆,在下支撑杆上固定设置第二定位轮,在上支撑杆上设置电动倒链;所述下支撑 杆和上支撑杆之间竖直固定设置有加强杆。
[0012] 通过采用上述技术方案,通过设置的上支撑杆和下支撑杆。以及设置在二者之间 的加强杆,在电动倒链进行牵引工作时,受到向下较大的拉力,通过加强杆对其进行支撑, 使得电动倒链在使用时较为稳定。
[0013] 较佳的,所述预应力砼管的内部且靠近底部水平固定设置有加强板;所述加强板 的上侧涂设有润滑油。
[0014] 通过采用上述技术方案,通过设置的加强板、以及涂设在其上的润滑油,可以使得 管道在被顶进时,在加强板上滑动,避免了使用滑动车,从而,较为有效的减小了工程费用, 节约了施工成本。
[0015] 较佳的,所述预应力砼管内部且位于所述加强板下侧固定设置有支撑块。
[0016] 通过采用上述技术方案,能够较为有效的避免加强板在使用较长时间后变形,使 得加强板在使用时更加稳定。
[0017] 较佳的,所述管道连接处设置有密封层;所述密封层外侧且靠近地面一侧设置有 耐磨层,所述耐磨层外径大于所述管道外径。
[0018] 通过采用上述技术方案,通过设置在管道连接处的密封层,可以较为有效的对管 道连接处进行密封,同时,在外侧设置的耐磨层,使得管道与加强板之间的抵接点处于耐磨 层处,在进行顶进工作时,能够较为有效的管道进行保护。
[0019] 针对现有技术存在的不足,本发明的另一个目的在于提供一种顶管穿管施工方 法,该方法能够充分利用现场设备汽车吊进行顶管安装,避免了使用大吨位卷扬机、吊车进 行牵引,达到了节省人工、材料投入的目的,节约了施工成本。
[0020] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案: 一种顶管穿管施工方法,包括以下施工步骤:步骤a、在预应力砼管内铺设加强板,并在 加强板上涂设润滑油;步骤b、在工作井内靠近接收井的侧壁上安装第一定滑轮;步骤C、通 过使用汽车吊将管道吊入,进行接头对接;步骤d、将第一钢丝绳一端套接在管道远离预应 力砼管的一端上,另一端穿过第一定滑轮后通过汽车吊向上吊起;步骤e、重复步骤c和步骤 d,对管道进行顶管安装。
[0021] 通过采用上述技术方案,通过汽车吊进行送管,管道连接好后,在汽车吊上移时, 通过第一钢丝绳对管道进行顶进,通过采用这种方法,可以充分利用现场设备汽车吊,从而 避免了使用大吨位卷扬机、吊车进行牵引,达到了节省人工、材料投入的目的,节约了施工 成本。
[0022] 较佳的,在步骤b中,还包括步骤bl、在接收井内安装第二定滑轮,并在上侧安装电 动倒链;在步骤d中,还包括dl、将第二钢丝绳一端套接在管道处于预应力砼管内部的一端 上,另一端穿过第二定滑轮,与电动倒链的绳索连接,在汽车吊向上吊起的同时,电动倒链 拉拽第二钢丝绳。
[0023]通过采用上述技术方案,通过在接收井设置的电动倒链、以及第二定滑轮,在对管 道进行顶进时,通过双向同时拖动,适用于穿越跨度大、管径大的顶管穿管施工。
[0024]较佳的,在步骤c中,还包括步骤c 1、在接头对接时,在管道接口处包裹密封层,并 在外侧且靠近地面的一侧包裹耐磨层。
[0025]综上所述,本发明具有以下有益效果: 1、 通过在工作井一侧设置的汽车吊,在对管道进行顶管安装时,通过汽车吊进行送管, 管道连接完成后,在汽车吊向上移动时,通过第一钢丝绳对管道进行吊装,在钢丝绳上拉 时,带动管道顶进,从而实现了不使用大吨位卷扬机、吊车进行牵引,达到了节省人工、节约 施工成本的目的; 2、 通过在接收井设置的牵引装置,在对管道进行顶进时,在接收井可以对管道进行牵 弓丨,通过双向同时拖动,可适用于穿越跨度大、管径大的顶管穿管施工; 3、 通过设置的加强板、以及涂设在其上的润滑油,可以使得管道在被顶进时,在加强板 上滑动,避免了使用滑动车,从而,较为有效的减小了工程费用。
附图说明
[0026]图1为一种顶管穿管施工设备的整体结构示意图; 图2为一种顶管穿管施工设备中突出管道结构的示意图; 图3为一种顶管穿管施工设备中突出预应力砼管和管道之间支撑结构的示意图; 图4为一种顶管穿管施工设备中突出汽车吊顶管时的状态图; 图5为一种顶管穿管施工设备中突出接收井中牵引装置的示意图; 图6为一种顶管穿管施工方法中突出步骤a的示意图。
[0027]附图标记:1、预应力砼管;11、加强板;12、润滑油;13、支撑块;2、管道;21、密封层; 22、耐磨层;3、工作井;31、第一定滑轮;32、第一钢丝绳;4、接收井;41、下支撑杆;42、上支撑 杆;43、加强杆;5、汽车吊;6、牵引装置;61、电动倒链;62、第二定滑轮;63、第二钢丝绳。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本发明作进一步详细说明,其中相同的零部件用相同的附图标记 表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“底面”和 “顶面”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心 的方向。
[0029] 一种顶管穿管施工设备,如图1所示,包括设置在预应力砼管1内的管道2、在地面 下且在预应力砼管1的两端分别设置有工作井3和接收井4,其中,在工作井3处进行吊装管 道2,在接收井4一侧进行出管。
[0030]其中,在地面上且靠近工作井3的一侧设置有汽车吊5,通过汽车吊5向下吊装管道 2进行顶管安装。
[0031]结合图1和图2所示,在将管道2吊进工作井3内时,需要将管道2进行对接,在对接 过程中,为了使得管道2连接处密封较为紧密,在相邻的两根管道2接口包裹有密封层21,从 而使得相邻的两根管道2之间密封效果较佳。
[0032]进一步的,在密封层21外侧包裹有耐磨层22,其中,耐磨层22的外径大于管道2的 外径,从而管道2在预应力砼管1内移动时,只有耐磨层22与预应力砼管1之间接触,从而,在 移动过程中,较为有效的保护了管道2外壁不受到损伤。
[0033] 在预应力砼管1内部且靠近下方的一侧固定设置有加强板11,管道2在加强板11上 滑动传送,进一步的,为了减小管道2与加强板11之间的摩擦力,在加强板11靠近管道2的一 侧涂设有润滑油12,润滑油12可以为黄油;从而,在对管道2进行顶管安装时,更加轻便,在 此过程中,由于管道2与加强板11之间的接触只有耐磨层22,从而使得管道2移动较为容易。
[0034] 进一步的,管道2压接在加强板11上工作时,在长时间受到压力的情况下,为了防 止加强板11产生变形,在安装加强板11之前,在预应力砼管1底部铺设有一层支撑块13,其 中,支撑块13可以为红砖铺设而成,使得支撑块13上表面较为平整,进而,在安装加强板11 之后,在承受管道2重力后,加强板11不易变形。
[0035] 结合图4所示,在工作井3内且靠近接收井4一侧的侧壁上固定有第一定滑轮31,在 对管道2进行顶管时,在管道2上且远离接收井4的一端套接有第一钢丝绳32,第一钢丝绳32 穿过第一定滑轮31后与汽车吊5的牵引装置6进行连接,通过汽车吊5向上拉拽,使得钢管向 预应力砼管1内移动,其中,需要说明的是,汽车吊5和第一定滑轮31处于工作井3相对远离 的两侧。
[0036] 通过使用汽车吊5可以对管道2进行顶管,当预应力砼管1的长度较长时,为了减小 汽车吊5、第一定滑轮31、以及第一钢丝绳32的拉伸强度,在接收井4处设置有对管道2进行 牵引的牵引装置6,通过牵引装置6对管道2进行方向指引,同时,对管道2进行拉拽,使得管 道2可以顶进较长距离。
[0037] 结合图4和图5所示,牵引装置6包括固定在接收井4内的电动倒链61、以及固定在 接收进内的第二定滑轮62,以及一端连接在管道2靠近接收井4一端的端部上、另一端绕过 第二定滑轮62与电动倒链61连接的第二钢丝绳63,通过设置的电动倒链61对管道2进行拉 拽。
[0038] 进一步的,在接收井4内沿平行预应力砼管1轴线方向固定设置有下支撑杆41和上 支撑杆42,其中上支撑杆42设置在下支撑杆41的上方,其中,第二定滑轮62固定下支撑杆41 上,电动倒链61固定在上支撑杆42上,进一步的,在上支撑杆42和下支撑杆41之间竖直固 定有加强杆43,通过加强杆43、上支撑杆42和下支撑杆41的支撑,使得电动倒链ei对管道2 的牵引更加稳定。
[0039] 在使用过程中,通过使用汽车吊5对管道2进行下放、同时,在向上升起的过程中对 管道2进行顶推,同时,通过设置的电动倒链61对管道2件牵引,从而避免了使用大吨位的卷 扬机和吊车的使用,使得整个工程占用空间较小、工程造价较小。
[0040] 实施例二 一种顶管穿管施工方法,结合图1和图6所示,用于对管道2进行顶进安装,其施工步骤 包括: 步骤a、在预应力轮管1内铺设加强板11,并在加强板11上涂设润滑油12; 步骤b、在工作井3内靠近接收井4的侧壁上安装第一定滑轮31; 步骤c、通过使用汽车吊5将管道2吊入工作井3,进行接头对接; 步骤d、将第一钢丝绳32—端套接在管道2远离预应力砼管1的一端上,另一端穿过第一 定滑轮31后通过汽车吊5向上吊起; 步骤e、重复步骤c和步骤d,对管道2进行顶管安装。
[0041] 如图6所示,在步骤a中,在预应力砼管1的底部固定加强板11时,首先在预应力砼 管1内部铺设支撑块13,支撑块13沿预应力砼管1轴线的长度方向进行铺设,在铺设元支撑 块13之后,在支撑块13上铺加强板11,加强板11采用厚钢板,其中,铺设的支撑块13和加强 板^更具不同的穿管长度以及管道2的规格进行确定,在对加强板U进行铺设之后,使用膨 胀螺栓对加强板11进行固定。
[0042]在加强板11上涂设润滑油12,其中润滑油12使用黄油,涂设黄油之后,使得加强板 11的表面较为光滑,从而减小与管道2之间的摩擦力,从而顶推管道2时更加省力。
[0043]如图1和图2所示,步骤b、在工作井3内靠近接收井4的侧壁上安装第一定滑轮31; bl、在接收井4内安装第二定滑轮62,并在上侧安装电动倒链61;通过在工作井3内安装第一 定滑轮31,在接收井4内安装第二定滑轮62、电动倒链61,进行顶进准备工作。
[0044] 步骤c、通过使用汽车吊5将管道2吊入工作井3,进行接头对接;通过使用汽车吊5 进行送料。
[0045] 步骤cl、在接头对接时,在管道2接口处包裹密封层21,并在外侧且靠近地面的一 侧包裹耐磨层22,通过铺设耐磨层22,使得管道2下侧与加强板11之间的接触为耐磨层22, 从而对管道2本体进行保护,使其在顶进的过程中不被划伤。
[0046] 步骤d、将第一钢丝绳32—端套接在管道2远离预应力砼管1的一端上,另一端穿过 第一定滑轮31后通过汽车吊5向上吊起;通过步骤d,可以对管道2进行顶进,在顶进距离较 短时,可以通过汽车吊5单独进行顶进,使得汽车吊5在下移时,可以送管道2,向上移动时, 可以对管道2进行顶进。
[0047]步骤dl、将第二钢丝绳63—端套接在管道2处于预应力砼管1内部的一端上,另一 端穿过第二定滑轮62,与电动倒链61的绳索连接,在汽车吊5向上吊起的同时,电动倒链61 拉拽第二钢丝绳63;当预应力砼管1长度较长时,在接收井4内设置的电动倒链61对管道2进 行拉拽,从而,使得管道2可以进行较长距离的铺设。
[0048]通过步骤e,可以持续进行顶进管道2,实现管道2的施工。
[0049]本发明所提供的实施方案,充分利用了现场设备汽车吊f5,达到了节省人工、材料 投入的目的,节约了施工成本,同时,通过双向同时拖动,适用于穿越跨度大、管径大的顶管 穿管施工。 '
[0050]本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种顶管穿管施工设备,包括设置在预应力轮管(1)内的管道(2),在预应力轮管(1) 的两端分别设置有工作井(3)和接收井(4),其特征在于: 还包括设置在地面上且位于工作井(3) —侧的汽车吊(5)、固定在工作井(3)内且靠近 接收井(4) 一侧的侧壁上的第一定滑轮C31)、以及一端套接在管道(2)上、另一端穿过第一 定滑轮(31)连接在所述汽车吊(5)上的钢丝绳; 所述汽车吊(5)位于相对远离第一定滑轮(31) —侧的地面上。
2. 根据权利要求1所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述接收井(4)内设置有对管道(2)进行牵引的牵引装置(6)。
3. 根据权利要求2所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述牵引装置(6)包括固定在接收井(4)内的电动倒链(61)、固定在接收井(4)底部的 第二定滑轮(62)、以及一端连接在管道(2)靠近接收井(4)的端部上、另一端穿过第二定滑 轮(62)连接在电动倒链出1)上的第二钢丝绳(63)。
4. 根据权利要求3所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述接收井(4)内沿平行于所述预应力砼管(1)的轴线方向固定设置有下支撑杆(41) 和上支撑杆(42),在下支撑杆(41)上固定设置第二定滑轮62,在上支撑杆(42)上设置电动 倒链(61); 所述下支撑杆(41)和上支撑杆(42)之间竖直固定设置有加强杆(43)。
5. 根据权利要求1所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述预应力砼管(1)的内部且靠近底部水平固定设置有加强板(11); 所述加强板(11)的上侧涂设有润滑油(12)。
6. 根据权利要求5所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述预应力砼管(1)内部且位于所述加强板(11)下侧固定设置有支撑块(13)。
7. 根据权利要求1所述的顶管穿管施工设备,其特征是: 所述管道(2)连接处设置有密封层(21); 所述密封层(21)外侧且靠近地面一侧设置有耐磨层(22),所述耐磨层(22)外径大于所 述管道(2)外径。
8. —种顶管穿管施工方法,其特征在于:包括以下施工步骤: 步骤a、在预应力砼管(1)内铺设加强板(11),并在加强板(11)上涂设润滑油(12); 步骤b、在工作井(3)内靠近接收井(4)的侧壁上安装第一定滑轮(31); 步骤c、通过使用汽车吊(5)将管道(2)吊入工作井(3),进行接头对接; 步骤d、将第一钢丝绳(32) —端套接在管道(2)远离预应力砼管(1)的一端上,另一端穿 过第一定滑轮(31)后通过汽车吊(5)向上吊起; 步骤e、重复步骤c和步骤d,对管道(2)进行顶管安装。
9. 根据权利要求8所述的顶管穿管施工方法,其特征是: 在步骤b中,还包括步骤bl、在接收井(4)内安装第二定滑轮(62),并在上侧安装电动倒 链(61); 在步骤d中,还包括步骤dl、将第二钢丝绳(63) —端套接在管道(2)处于预应力砼管(1) 内部的一端上,另一端穿过第二定滑轮(62),与电动倒链(61)的绳索连接,在汽车吊(5)向 上吊起的同时,电动倒链(61)拉拽第二钢丝绳(63)。
10.根据权利要求8所述的顶管穿管施工方法,其特征是: 在步骤c中,还包括步骤cl、在接头对接时,在管道(2)接口处包裹密封层(21),并在外 侧且靠近地面的一侧包裹耐磨层(22)。
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