CN110185843A - 一种顶管施工中的钢管施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶管施工中的钢管施工方法，包括如下步骤：1）制作可调节支撑架：所述可调节支撑架包括底座、支座以及滚轴；2）确定安装位置：根据单节砼管的长度确定可调节支撑架的个数及安装位置；3）安装可调节支撑架：通过膨胀螺栓将可调节支撑架安装在安装位置；4）顶推钢管；5）钢管续接；再对后一钢管的后端进行顶推；6）重复步骤5），直至钢管顶推施工完成。本发明能够更好地实现钢管与砼管的（上下）对中，并且施工方便，从而能够大大提高整个管道的抗变形能力；同时，能够避免钢管外壁的防腐层因摩擦而损坏；从而提高钢管的使用寿命。

Description

一种顶管施工中的钢管施工方法

技术领域

本发明涉及顶管施工技术领域，尤其涉及一种顶管施工中的钢管施工方法。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。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。

现场实际施工的过程中，有部分管道从隧道、地铁等上方穿过，按照设计要求，这种环境下需要在混凝土管道中套一根钢管，避免砼管沉降，引起渗水对下方地铁运行造成影响。传统施工过程中钢管直接放入砼管内部，用千斤顶顶进，钢管外部的防腐层会被砼管壁直接磨掉，导致防腐层失效，大大缩短了钢管的使用寿命；并且，在施工后，钢管无法与砼管有效地进行（上下）对中，这样也会造成砼管变形后，直接作用于钢管，使钢管遭到损坏，大大降低了整个管道（包括砼管与钢管）的抗变形能力。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决钢管顶推过程中无法（上下）对中，钢管防腐层易与砼管摩擦造成损伤等问题，提供一种顶管施工中的钢管施工方法，能够更好地实现钢管与砼管的（上下）对中，并且施工方便，从而能够大大提高整个管道的抗变形能力；同时，能够避免钢管外壁的防腐层因摩擦而损坏；从而提高钢管的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）制作可调节支撑架：所述可调节支撑架包括底座、支座以及滚轴；所述支座设于底座上方，其下侧面通过两调节螺杆与底座的上侧面相连；在支座的上侧面沿其长度方向设有至少一滚轴槽，在各滚轴槽内分别设有一滚轴，所述滚轴的上侧凸出于支座的上侧面，且滚轴能够绕其轴心线自由转动；在底座的两侧，还分别设有一连接板，在定位板上设有固定孔；

2）确定安装位置：根据单节砼管的长度确定可调节支撑架的个数及安装位置，并在该安装位置开设安装孔；

3）安装可调节支撑架：通过膨胀螺栓将可调节支撑架安装在安装位置，其中，可调节支撑架的滚轴处于水平状态，并且其轴向与砼管的轴向垂直；然后调节支座的高度，使滚轴的上侧位于设计高度；

4）顶推钢管：在砼管端部外搭建钢管支架，并使该钢管支架的上侧面与可调节支撑架的滚轴的上侧面平齐；然后将钢管的前端对准砼管的端部，通过顶推装置顶推钢管的后端，使钢管的前端进入砼管内，直至钢管的后端靠近砼管的端部；

5）钢管续接：当前一钢管的后端靠近砼管的端部时，控制顶推装置复位；将后一钢管至于钢管支架上，然后将后一钢管的前端与前一钢管的后端焊接；再对后一钢管的后端进行顶推；

6）重复步骤5），直至钢管顶推施工完成。

进一步地，在支座的下侧面对应调节螺杆的位置设有沉孔，所述调节螺杆上端伸入该沉孔内，且调节螺杆的上端能够在沉孔内自由转动；在底座的上侧面，设有一导向孔，所述调节螺杆的下端伸入该导向孔内；在调节螺杆上设有一调节件，通过转动该调节件，能使支座上下移动。

进一步地，所述调节螺杆与导向孔间隙配合；所述调节件为套设在调节螺杆上的调节螺母，且该调节螺母与调节螺杆螺纹配合相连。

进一步地，在调节螺母与底座之间设有一垫片。

进一步地，所述滚轴槽的底面呈与滚轴侧壁相对应的圆弧形，所述滚轴的下侧与滚轴槽的底部贴合。

进一步地，所述滚轴通过连接轴与滚轴槽的两端转动连接，在滚轴槽的两端的侧壁上分别设有一安装槽，且该安装槽的上端贯穿支座的上侧面；所述连接轴从安装槽的上端置入安装槽内，并与安装槽转动连接。

进一步地，所述连接轴的端部设有轴承，所述轴承安装于安装槽内并与支座固定连接。

进一步地，所述底座和滚轴均由钢材制成，所述支座由聚丙烯材料加工制成。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：采用本方法进行施工，操作方便、快捷，并且能够有效地实现钢管与砼管的对中，从而能够大大提高整个管道的抗变形能力；同时，能够避免钢管外壁的防腐层因摩擦而损坏，从而提高钢管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中可调节支撑架的结构示意图。

图中：1—底座，2—支座，3—滚轴，4—调节螺杆，5—调节件，6—连接板。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1，一种顶管施工中的钢管施工方法，包括如下步骤：

1）制作可调节支撑架：所述可调节支撑架包括底座1、支座2以及滚轴3；所述支座2设于底座1上方，其下侧面通过两调节螺杆4与底座1的上侧面相连。其中，所述底座1的下侧面为弧形面（与砼管内壁相对应的弧形面）；这样，在使用过程中，底座1能够更好地与砼管内壁贴合，从而提高整个可调节支撑架的稳定性。在支座2的下侧面对应调节螺杆4的位置设有沉孔，所述调节螺杆4上端伸入该沉孔内。在底座1的上侧面，设有一导向孔，所述调节螺杆4的下端伸入该导向孔内；在调节螺杆4上设有一调节件5，通过转动该调节件5，能使支座2上下移动。具体实施时，所述调节螺杆4与导向孔间隙配合；所述调节件5为套设在调节螺杆4上的调节螺母，且该调节螺母与调节螺杆4螺纹配合相连；并且该调节螺母与底座1的上表面贴合在一起。本方案中，调节螺母与调节螺杆4之间形成丝杆副，由于调节螺杆4与支座2固定连接，而调节螺母与底座1贴合，使调节螺母无法向下移动，因而在转动调节螺母的过程中，调节螺杆4会向上移动，从而实现支座2的高低调节；整个方案装配简单、方便，并且施工操作也更加简单。在调节螺母与底座1之间设有一垫片；这样，能够防止调节螺母与底座1直接接触产生的摩擦造成调节螺母或底座1磨损，从而延长整个可调节支撑架的使用寿命。

在支座2的上侧面沿其长度方向设有至少一滚轴槽，所述滚轴槽的底面呈与滚轴3侧壁相对应的圆弧形。在各滚轴槽内分别设有一滚轴3，所述滚轴3的下侧与滚轴槽的底部贴合，其上侧凸出于支座2的上侧面，且滚轴3能够绕其轴心线自由转动。所述滚轴3通过连接轴与滚轴槽的两端转动连接，在滚轴槽的两端的侧壁上分别设有一安装槽，且该安装槽的上端贯穿支座2的上侧面；所述连接轴从安装槽的上端置入安装槽内，并与安装槽转动连接。采用该方案，能够保证滚轴3的轴心线始终位于同一位置，避免因为滚轴3的磨损或支座2的磨损造成滚轴3整体下陷，从而能够进一步提高整个支撑架的使用寿命。所述连接轴的端部设有轴承，所述轴承安装于安装槽内并与支座2固定连接。这样使滚轴3的转动更加顺畅，从而能够进一步减少钢管在移动过程中产生的摩擦力，使钢管的移动更加快捷，同时进一步减少钢管的磨损。在底座1的两侧，还分别设有一连接板6，在定位板上设有固定孔。所述连接板6靠近底座1的下侧，这样通过连接板6进行底座1的安装固定，更加方便、快捷，并且固定效果更好。

所述底座1和滚轴3均由钢材制成，所述支座2由聚丙烯材料加工制成。底座1和滚轴3均由钢材制成结构稳定性和承载能力更强；支座2采用聚丙烯材料，由于聚丙烯材料具有不变形、高刚度、高表面强度、化学稳定性好、表面光滑等特性，从而使得支座2整体的安装维护方便，使用寿命长，具有优异的耐腐蚀性能，对一般酸、碱、盐及各种溶剂，均有较强耐腐蚀性能。

2）确定安装位置：根据单节砼管的长度确定可调节支撑架的个数及安装位置，并在该安装位置开设安装孔。

3）安装可调节支撑架：通过膨胀螺栓将可调节支撑架安装在安装位置，其中，可调节支撑架的滚轴处于水平状态，并且其轴向与砼管的轴向垂直；然后调节支座的高度，使滚轴的上侧位于设计高度。

其中，步骤2）和步骤3）在砼管安装之前进行施工，这样，施工更加方便，并且施工准确度更高。

4）顶推钢管：在砼管端部外搭建钢管支架，并使该钢管支架的上侧面与可调节支撑架的滚轴的上侧面平齐；然后将钢管的前端对准砼管的端部，通过顶推装置顶推钢管的后端，使钢管的前端进入砼管内，直至钢管的后端靠近砼管的端部。

5）钢管续接：当前一钢管的后端靠近砼管的端部时，控制顶推装置复位；将后一钢管至于钢管支架上，然后将后一钢管的前端与前一钢管的后端焊接；再对后一钢管的后端进行顶推。

6）重复步骤5），直至钢管顶推施工完成。

本方案在钢管顶推过程中，钢管与滚轴3接触，从而使钢管与滚轴3之间的摩擦为滚动摩擦，能够大大降低钢管在顶推过程中所受到的摩擦力，从而避免钢管表面的防腐层损伤，这样，不仅能够是施工更加方便、快捷，并且能够有效延长钢管的使用寿命。同时，采用该支撑架后，能够有效提高钢管与砼管的对中效果（尤其是上下对中），从而有效提升整个管道（包括砼管与钢管）的抗变形能力。并且，由于支座2与底座1之间的距离能够调节，从而使整个可调节支撑架的适用范围更强，能够有效降低施工成本。

采用本方法进行施工，操作方便、快捷，并且能够有效地实现钢管与砼管的对中，从而能够大大提高整个管道的抗变形能力；同时，能够避免钢管外壁的防腐层因摩擦而损坏，从而提高钢管的使用寿命。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）制作可调节支撑架：所述可调节支撑架包括底座、支座以及滚轴；所述支座设于底座上方，其下侧面通过两调节螺杆与底座的上侧面相连；在支座的上侧面沿其长度方向设有至少一滚轴槽，在各滚轴槽内分别设有一滚轴，所述滚轴的上侧凸出于支座的上侧面，且滚轴能够绕其轴心线自由转动；在底座的两侧，还分别设有一连接板，在定位板上设有固定孔；

2）确定安装位置：根据单节砼管的长度确定可调节支撑架的个数及安装位置，并在该安装位置开设安装孔；

3）安装可调节支撑架：通过膨胀螺栓将可调节支撑架安装在安装位置，其中，可调节支撑架的滚轴处于水平状态，并且其轴向与砼管的轴向垂直；然后调节支座的高度，使滚轴的上侧位于设计高度；

4）顶推钢管：在砼管端部外搭建钢管支架，并使该钢管支架的上侧面与可调节支撑架的滚轴的上侧面平齐；然后将钢管的前端对准砼管的端部，通过顶推装置顶推钢管的后端，使钢管的前端进入砼管内，直至钢管的后端靠近砼管的端部；

5）钢管续接：当前一钢管的后端靠近砼管的端部时，控制顶推装置复位；将后一钢管至于钢管支架上，然后将后一钢管的前端与前一钢管的后端焊接；再对后一钢管的后端进行顶推；

6）重复步骤5），直至钢管顶推施工完成。

2.根据权利要求1所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：在支座的下侧面对应调节螺杆的位置设有沉孔，所述调节螺杆上端伸入该沉孔内；在底座的上侧面，设有一导向孔，所述调节螺杆的下端伸入该导向孔内；在调节螺杆上设有一调节件，通过转动该调节件，能使支座上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：所述调节螺杆与导向孔间隙配合；所述调节件为套设在调节螺杆上的调节螺母，且该调节螺母与调节螺杆螺纹配合相连。

4.根据权利要求3所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：在调节螺母与底座之间设有一垫片。

5.根据权利要求1所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：所述滚轴槽的底面呈与滚轴侧壁相对应的圆弧形，所述滚轴的下侧与滚轴槽的底部贴合。

6.根据权利要求5所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：所述滚轴通过连接轴与滚轴槽的两端转动连接，在滚轴槽的两端的侧壁上分别设有一安装槽，且该安装槽的上端贯穿支座的上侧面；所述连接轴从安装槽的上端置入安装槽内，并与安装槽转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：所述连接轴的端部设有轴承，所述轴承安装于安装槽内并与支座固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种顶管施工中的钢管施工方法，其特征在于：所述底座和滚轴均由钢材制成，所述支座由聚丙烯材料加工制成。