CN109595392B - F型钢筋混凝土中继间顶管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种F型钢筋混凝土中继间顶管，包括同轴设置的前壳体和后壳体，所述前壳体和后壳体呈插接配合，所述前壳体和后壳体的内部之间沿其周向设置有多个液压缸，所述液压缸的两端分别连接于前壳体和后壳体；相邻所述液压缸的进油口之间均连通有进油管，相邻所述液压缸的出油口之间均连通有出油管。本发明提供了在长距离顶管施工中能够顺利将顶管向前逐级顶进的一种F型钢筋混凝土中继间顶管。

Description

F型钢筋混凝土中继间顶管

技术领域

本发明涉及顶管施工技术领域，特别涉及一种F型钢筋混凝土中继间顶管。

背景技术

顶管施工技术是在不开挖地表的情况下，以液压为动力将顶管机和待铺设的管节在地下逐节顶进，直到顶管接收井的非开挖地下管道敷设施工工艺。其具备施工精度高、适用土质广、适用管径范围广、施工成本较低、对周边环境影响较小等优点。随着我国城市化进程加速，顶管技术广泛应用于城市给排水、煤气、电力、通信等地下管网以及公路、铁路隧道建设中。

但是在长距离或超长距离顶管施工中，当需要再顶进时，则因为长距离的顶管和土层内壁之间的摩擦力大而导致难以推动，此时就会难以再推进施工。

发明内容

本发明的目的是提供一种F型钢筋混凝土中继间顶管，在长距离顶管施工中能够顺利将顶管向前逐级顶进。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种F型钢筋混凝土中继间顶管，包括同轴设置的前壳体和后壳体，所述前壳体和后壳体呈插接配合，所述前壳体和后壳体的内部之间沿其周向设置有多个液压缸，所述液压缸的两端分别连接于前壳体和后壳体；相邻所述液压缸的进油口之间均连通有进油管，相邻所述液压缸的出油口之间均连通有出油管。

通过采用上述技术方案，在长距离的顶管施工中，在多个顶管之间便设置一个中继间顶管，则在长距离铺设之后，启动液压缸，使液压缸伸长，进而将前壳体向前推进一段距离，再利用外部的油缸将后方的顶管向前推进，使液压缸复位，同步的，使前壳体和后壳体之间的距离缩短完成复位，利用液压缸将顶管的推进分成多段进行，从而使整个施工过程能够更加顺利。

本发明进一步设置为：所述前壳体包括前柱体和固定套接于前柱体外壁的前套体，所述前套体的内径大于前柱体的内径，所述前套体的外径与前柱体的外径相同；所述后壳体包括后柱体和一体成型于后柱体端面的后插体，所述后插体的外径小于后柱体的外径，所述后插体的内径大于后柱体的内径，所述前套体端面和后柱体相对的端面之间连接有柔性可折叠的填充层。

通过采用上述技术方案，通过液压缸的伸缩实现将前柱体和前套体向前推进，此时前套体和后插体相对的端面之间将会产生间隙，此时外部的泥土或水分则容易进入到前套体和后插体之间而影响两者后续的复位，利用填充层能够对前套体和后插体之间的空隙起到填充保护效果，则能有效避免外部的物质嵌入到两者之间。

本发明进一步设置为：所述填充层呈中空，每根所述进油管连通有分支管，所述分支管穿设于前套体或后插体并连通于填充层，所述分支管呈柔性。

通过采用上述技术方案，在进油管进油时，内部的液压油则会通过分支管填充进入至填充层内，此时便能使填充层的体积增大，进而避免外部的泥土嵌入到前套体和后插体之间，同时也能减弱两者之间在运动过程中的碰撞力度，对前套体和后插体起到保护效果。

本发明进一步设置为：所述后插体远离后柱体一端的外壁开设有两条止水槽，所述止水槽内嵌设有止水带，所述止水带外壁抵触于前套体的内壁。

通过采用上述技术方案，利用止水带能够实现前套体和后插体之间的密封性能，进而可进一步避免外部的水分或物质进入到前柱体和后柱体之间。

本发明进一步设置为：所述止水槽内嵌设有呈中空的膨胀圈，所述止水带固定于膨胀圈外壁，所述进油管连通有分通管，所述分通管连通于膨胀圈，所述分通管呈柔性。

通过采用上述技术方案，利用分通管能向膨胀圈的内部通入液压油，进而使膨胀圈膨胀，从而提升止水条与前套体内壁之间的密封性。

本发明进一步设置为：所述分通管与分支管可拆卸连接，所述分通管端部安装有第二阀门。

通过采用上述技术方案，在完成施工之后，能够将分通管从进油管上拆卸下来并利用第二阀门对分通管进行保压，进而使膨胀圈的内部保持一定的油压，从而提升止水带与前套体内壁之间的密封性。

本发明进一步设置为：所述前柱体端面与后柱体端面均焊接固定有相平行的铁盘。

通过采用上述技术方案，利用铁盘能够提升前柱体和后柱体相对端面的强度，也能保持多个液压缸对前柱体和后柱体端面的施力均匀。

本发明进一步设置为：所述铁盘端面可拆卸安装有呈环状的安装盘，所述液压缸固定于安装盘。

通过采用上述技术方案，利用安装盘和铁盘的配合，能够使安装盘和铁盘端面保持贴合，进而使液压缸在伸缩过程中能够保持与前套体和后插体中轴线呈平行不会发生倾斜或偏转，提升液压缸伸缩过程中的稳定性。并且能够将安装盘和液压缸进行拆卸并重复利用。

本发明进一步设置为：所述安装盘包括与液压缸相对应的弧形安装块和与相邻安装块呈插接和滑动配合的联动块，所述联动块和安装块之间设有紧固件。

通过采用上述技术方案，移动联动块，能够改变相邻弧形安装块之间的距离，进而改变多个弧形安装块所构成的直径，方便将整体进行拆卸和更换。

本发明进一步设置为：所述前壳体开设有贯穿其侧壁的通道，所述通道与出油管可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，在顶管外壁和土层之间的摩擦力过大时，能够通过通道向外通膨润土或液压油，减小顶管外壁和土层的摩擦力而使顶管的步骤更加顺利。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一：利用前柱体和后柱体之间的液压缸，在长距离的铺设之后，可依靠液压缸对前部的顶管进行推进，再由外部的油缸对后部的顶管向前推进而使液压缸复位，从而能够使顶管推进过程更加顺利；

其二：利用可伸缩且可充油的填充层，能够在液压缸推动作用下而使前壳体和后壳体远离过程中，使填充层膨胀而填充前套体和后插体端面之间的空隙，进而避免外部的泥土或水分而嵌入到前套体和后插体之间。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例用于体现前壳体内部的局部剖视图；

图3为本实施例主要用于体现液压缸的局部视图；

图4为图3的I部放大图，主要用于体现填充层；

图5为图3的II部放大图，主要用于体现止水槽和止水带。

附图标记：1、前壳体；11、前柱体；12、前套体；2、后壳体；21、后柱体；22、后插体；3、液压缸；4、进油管；5、出油管；6、填充层；7、分支管；8、止水槽；9、止水带；10、膨胀圈；13、分通管；14、第一阀门；15、第二阀门；16、铁盘；17、安装盘；171、弧形安装块；172、联动块；173、紧固件；18、通道；19、第三阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种F型钢筋混凝土中继间顶管，参照图1所示，包括同轴设置的前壳体1和后壳体2，前壳体1与前部的顶管相插接，后壳体2与后部的顶管相套接，并在前壳体1和后壳体2之间设置有多个液压缸3，在施工过程中，间隔多个顶管便设置一个中继间顶管，从而在顶管长距离铺设之后，利用前壳体1和后壳体2之间的液压缸3将前部的顶管向前推进，再由外部设置的顶进油缸将后部的顶管向前推动，进而使液压缸3复位，从而避免在长距离的铺设顶管之后，仅仅依靠后方的顶进油缸难以将长距离的顶管向前推进。

参照图2所示，前壳体1包括圆柱状的前柱体11和固定套接于前柱体11外壁的前套体12，前套体12和前柱体11呈同轴设置，前套体12为钢套，并且在前柱体11浇筑成型之前，将前柱体11和前壳体1内部的钢筋笼焊接固定，并将前套体12的长度设置成与前柱体11的长度相同，前套体12的外径与前柱体11的外径相同，前套体12的内径大于前柱体11的内径。后壳体2包括一体成型的后柱体21和后插体22，后插体22的外径小于后柱体21的外径，后插体22的内径大于后柱体21的内径，后插体22和后柱体21等长且同轴设置，后插体22插接于前套体12内壁。

液压缸3的两端分别连接于前柱体11和后柱体21相对的端面，液压缸3的中轴线与前柱体11和后柱体21的中轴线呈平行，多个液压缸3沿前柱体11的圆周方向均匀设置，为了便于对多个液压缸3同步控制，相邻的液压缸3进口之间均连通有一根进油管4，相邻的液压缸3出口之间均连通有一根出油管5，并在施工过程中，将其中一根进油管4和出油管5分别连接于油泵站，进而实现对液压缸3的伸缩控制。

参照图2所示，而通过液压缸3的伸缩实现将前柱体11和前套体12向前推进，此时前套体12和后柱体21相对的端面之间将会产生间隙，此时外部的泥土或水分则容易进入到前套体12和后插体22之间而影响两者后续的复位，为了解决上述问题，在前套体12和后柱体21的端面之间连接有一个填充层6，填充层6由柔性且可折叠的材料制成，优选耐腐蚀的柔性塑料，则在前壳体1和后壳体2相互远离过程中，填充层6则会被拉伸，填充层6能够被拉伸的最长长度稍大于液压缸3的单向行程，进而对前套体12和后插体22之间的空隙起到填充保护效果，则能有效避免外部的物质嵌入到两者之间。

参照图3和图4所示，并且将填充层6设置成中空，并将填充层6与穿设于后柱体21内的分支管7相连通，分支管7远离填充层6的一端穿设于后插体22的内壁，并且与进油管4相连通，分支管7与进油管4一一对应，并在每根分支管7上均设置有用于控制流量的第一阀门14，则在进油管4进油时，内部的液压油则会通过分支管7填充进入至填充层6内，此时便能使填充层6的体积增大，进而避免外部的泥土嵌入到前套体12和后柱体21之间，同时也能减弱两者之间在运动过程中的碰撞力度，对前套体12和后柱体21起到保护效果。

参照图3和图5所示，为了实现两者之间的密封性，在后插体22远离后柱体21一端的外壁开设有两条均向内凹陷且同轴的止水槽8，止水槽8的截面呈长方形，在止水槽8内均设置有止水带9，而为了能够提升止水带9与前套体12内壁之间的密封性，在止水槽8内嵌设有膨胀圈10，膨胀圈10利用柔性橡胶制成，止水槽8的底面贴合于膨胀圈10的外壁面，膨胀圈10呈中空设置，膨胀圈10沿其周向连通有与进油管4一一对应的分通管13，分通管13呈柔性并穿设于后插体22并延伸至液压缸3处与进油管4相连通，在分通管13上连通有一个用于控制流量的第二阀门15（标注于图4），并且第二阀门15的端部与进油管4呈可拆卸的密封连接，从而在完成施工之后，能够将分通管13从进油管4上拆卸下来并对分通管13进行保压，进而使膨胀圈10的内部保持一定的油压，从而提升止水带9与前套体12内壁之间的密封性。

参照图2所示，为了保持多个液压缸3对前柱体11和后柱体21端面的施力均匀，在前柱体11和后柱体21相对的端面上均设置有环状的铁盘16，两个铁盘16分别与前柱体11和后柱体21内的钢筋笼焊接固定，并在安装之后对铁盘16相对的端面进行加工，两个铁盘16的端面平行且端面所在的平面与前壳体1和后壳体2的中轴线相垂直。为了使分支管7和分通管13在前套体12位移过程中保持稳定，将液压缸3的缸体一端设置于后柱体21朝向后插体22的一端面，相应地将液压缸3的活塞杆设置于前柱体11朝向前套体12的一端面，则在前壳体1和后壳体2的相对位移过程中避免对分支管7和分通管13产生拉扯。而因为在完成顶管施工之后，液压缸3仍存在于前壳体1和后壳体2之间，为了能够对液压缸3进行重新利用，在铁盘16相对的端面上可拆卸连接有用于安装液压缸3的安装盘17，安装盘17包括与液压缸3一一对应且具有磁性的弧形安装块171，多个弧形安装块171的弧度相同，且多个弧形安装块171的圆心位置重合于前壳体1的中轴线，相邻的弧形安装块171之间设有呈弧形的联动块172，联动块172穿设且滑移连接于弧形安装块171的端面，并在弧形安装块171和联动块172之间穿设且螺纹连接有紧固件173，在联动块172靠近两端的位置分别开设有多个用于连接紧固件173的定位孔（图中未标示），在安装过程中，调整联动块172与弧形安装块171之间的位置，使弧形安装块171内壁所形成的直径设置成略大于后柱体21的内径，进而在将弧形安装块171吸合于铁盘16端面时，能够顺利地调整前壳体1和后壳体2之间的距离，而完成顶管的施工后，松动紧固件173，并减小相邻弧形安装块171之间的距离，从而缩小弧形安装块171所构成的外径，进而能够将整个安装盘17和液压缸3从前柱体11和后柱体21之间取出，并从后柱体21或前柱体11的内部拿出并用于下次进行使用。

参照图2所示，在前柱体11靠近前套体12一端的内壁开设有贯穿于前柱体11外壁的通道18，通道18与出油管5可拆卸连接，并在通道18上安装有第三阀门19控制通道18内液体的流量，第三阀门19选用单向阀，该单向阀的流向为从内至外，进而在顶管外壁和土层之间的摩擦力过大时，能够通过通道18向外通膨润土或液压油。

在生产制造过程中，在前柱体11混凝土浇筑成型之前，先将钢制的前套体12以及铁盘16均焊接于前柱体11内的钢筋笼，并保持前套体12和前柱体11呈同轴，铁盘16和前柱体11呈同轴，也使铁盘16端面所在的平面保持与前柱体11中轴线呈垂直，再对前柱体11进行浇筑成型，使前柱体11和前套体12之间的外径保持一致，并使前套体12和前柱体11之间保持良好的密封性，也使铁盘16的外壁与前套体12的内壁之间保持密封性。

利用联动块172调整好相邻弧形安装块171之间的距离，并使两个安装盘17的直径保持一致且略大于前柱体11和后柱体21的内径，并使安装盘17吸合于铁盘16端面，从而使液压缸3能够改变前壳体1和后壳体2之间的距离，同步的，在完成顶管施工之后，能够将安装盘17从铁盘16上拆卸下来，进而对液压缸3进行重复利用。

并将进油管4与分支管7和分通管13相连通，在施工之前，关闭第二阀门15，并调节第一阀门14来改变分支管7内部的流量，当长距离铺设顶管之后，利用外部的油泵通过进油管4向液压缸3内进油，进而使液压缸3的活塞杆伸出，把前壳体1整体向前顶进，拉伸填充层6，同步的，进油管4内的液压油通过分支管7流入至填充层6内部，通过第一阀门14流量的调节，能够在填充层6的拉伸过程中保持整个填充层6的外壁与前套体12的外壁一致，则避免填充层6的外壁突出于前套体12也避免填充层6凹陷于前套体12和后柱体21之间而存有泥土，完成前壳体1向前推进后，由外部的油缸对后方的顶管施力，液压缸3的进油管4出油，出油管5进油，使后壳体2朝向前壳体1推进，同步的，填充层6内的液压油通过分支管7和进油管4向外排出，从而使前套体12和后柱体21之间的间距逐步复位，进而便于对长距离顶管进行施工。

在完成全部的顶管施工之后，关闭第一阀门14，打开第二阀门15，利用油泵通过进油管4和分通管13向膨胀圈10内部充油，从而使止水带9抵紧于前套体12的内壁，进而提升前套体12和后插体22之间的密封性能，再关闭第二阀门15，将分通管13从进油管4上拆卸下来，也将分支管7从进油管4上拆卸，再松开紧固件173，缩短相邻弧形安装块171之间的距离，使弧形安装块171所形成的外径小于前柱体11和后柱体21的内径，从而将弧形安装块171从铁盘16上取下进行重复利用。

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 (9)

1.一种F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：包括同轴设置的前壳体（1）和后壳体（2），所述前壳体（1）和后壳体（2）呈插接配合，所述前壳体（1）和后壳体（2）的内部之间沿其周向设置有多个液压缸（3），所述液压缸（3）的两端分别连接于前壳体（1）和后壳体（2）；相邻所述液压缸（3）的进油口之间均连通有进油管（4），相邻所述液压缸（3）的出油口之间均连通有出油管（5）；所述前壳体（1）包括前柱体（11）和固定套接于前柱体（11）外壁的前套体（12），所述前套体（12）的内径大于前柱体（11）的内径，所述前套体（12）的外径与前柱体（11）的外径相同；所述后壳体（2）包括后柱体（21）和一体成型于后柱体（21）端面的后插体（22），所述后插体（22）的外径小于后柱体（21）的外径，所述后插体（22）的内径大于后柱体（21）的内径，所述前套体（12）端面和后柱体（21）相对的端面之间连接有柔性可折叠的填充层（6）。

2.根据权利要求1所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述填充层（6）呈中空，每根所述进油管（4）连通有分支管（7），所述分支管（7）穿设于前套体（12）或后插体（22）并连通于填充层（6），所述分支管（7）呈柔性。

3.根据权利要求2所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述后插体（22）远离后柱体（21）一端的外壁开设有两条止水槽（8），所述止水槽（8）内嵌设有止水带（9），所述止水带（9）外壁抵触于前套体（12）的内壁。

4.根据权利要求3所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述止水槽（8）内嵌设有呈中空的膨胀圈（10），所述止水带（9）固定于膨胀圈（10）外壁，所述进油管（4）连通有分通管（13），所述分通管（13）连通于膨胀圈（10），所述分通管（13）呈柔性。

5.根据权利要求4所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述分通管（13）与分支管（7）可拆卸连接，所述分通管（13）端部安装有第二阀门（15）。

6.根据权利要求1所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述前柱体（11）端面与后柱体（21）端面均焊接固定有相平行的铁盘（16）。

7.根据权利要求6所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述铁盘（16）端面可拆卸安装有呈环状的安装盘（17），所述液压缸（3）固定于安装盘（17）。

8.根据权利要求7所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述安装盘（17）包括与液压缸（3）相对应的弧形安装块（171）和与相邻弧形安装块（171）呈插接和滑动配合的联动块（172），所述联动块（172）和弧形安装块（171）之间设有紧固件（173）。

9.根据权利要求1所述的F型钢筋混凝土中继间顶管，其特征是：所述前壳体（1）开设有贯穿其侧壁的通道（18），所述通道（18）与出油管（5）可拆卸连接。

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