CN110686124A - 钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置 - Google Patents

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陈永飞
徐玉夏
王涛
罗云峰
吴静雯
施雨
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
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Abstract

本发明涉及一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，前段壳体和后段壳体之间通过铰接段以中继间的方式连接为一个筒体结构，前段壳体的内环周向上固定设有前段环板，后段壳体的内环周向上固定设有后段环板；铰接段中设有多组铰接油缸总成，多组铰接油缸总成沿前段环板和后段环板周向均布；每组所述铰接油缸总成包括多个双作用油缸，双作用油缸的两个输出端分别通过销轴转动连接固定在前段环板和后段环板上的油缸铰座；铰接段包括内唇板和外唇板，内唇板与前段壳体为一体结构，外唇板与后段壳体为一体结构，内唇板和外唇板通过密封橡胶圈相互密封。本发明结构简单，不仅能解决钢顶管接力顶进作用，还能解决钢顶管拔管及曲线钢管顶强制纠偏问题。

Description

钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置
技术领域
本发明涉及钢顶管施工装置，尤其涉及一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置。
背景技术
随着城市建设的发展，地下空间非开挖技术在越来越受到人们的重视，并得到了广泛的应用。其中，顶管施工是一种地下管道施工较好的技术，采用顶管法施工，不需要开挖面层，在不扰动或轻微扰动管外土层结构的条件下就能穿越公路、铁道以及建筑物和各种地下管线，在城市建设中得到广泛的应用。
目前，顶管施工中面临的最关键问题是控制顶进过程中顶管的方向和出现偏差之后如何纠偏。而目前钢顶管均为普通中继间，在长距离和超长距离钢顶管施工中，采用单向千斤顶，只能做到接力顶进，不具备后拔功能，同时，采用单向千斤顶，不具备强制纠偏功能。
因此，需要采用一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在采用单向千斤顶，只能做到接力顶进，不具备后拔功能，同时，不具备强制纠偏功能的缺点，而提出一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，包括筒状结构的前段壳体和后段壳体，所述前段壳体和后段壳体之间通过铰接段以中继间的方式连接为一个筒体结构，所述前段壳体的内环周向上固定设有前段环板，所述后段壳体的内环周向上固定设有后段环板；所述铰接段中设有多组铰接油缸总成，所述多组铰接油缸总成沿前段环板和后段环板周向均布；每组所述铰接油缸总成包括多个双作用油缸，所述双作用油缸的两个输出端分别通过销轴转动连接固定在前段环板和后段环板上的油缸铰座；所述铰接段包括内唇板和外唇板，所述内唇板与前段壳体为一体结构，所述外唇板与后段壳体为一体结构，所述内唇板和外唇板通过密封橡胶圈相互密封。
进一步，所述铰接油缸总成的数量为四组，所述双作用油缸的数量为三个。
进一步，所述前段壳体的内环与前段环板之间沿其周向均匀固定有多个第一加强筋，所述后段壳体的内环与后段环板之间沿其周向均匀固定有多个第二加强筋。
进一步，所述第一加强筋和第二加强筋为结构相同的三角型加强筋。
进一步，所述铰链部包括密封橡胶圈和铰接槽，所述铰接槽开设在内唇板上，所述密封橡胶圈固定在所述铰接槽上内。
进一步，所述内唇板的外表面位于铰链部与前段壳体之间设有楔型槽，所述楔型槽朝向前段壳体方向倾斜向下。
进一步，所述内唇板远离前段壳体的一端贯穿设有转向坚固调节螺栓，所述转向曲度调节螺栓朝向外唇板的一端固定设有顶块，所述转向坚固调节螺栓的一侧设有锁紧装置。
进一步，所述锁紧装置包括限位板和锁紧螺栓，所述限位板固定设置在内唇板上，所述锁紧螺栓贯穿设置在限位板上，所述锁紧螺栓的螺进端抵在所述转向坚固调节螺栓上。
本发明的益效果在于：本发明结构简单，在长距离和超长距离钢顶管施工中，不仅能解决钢顶管接力顶进作用，还能解决钢顶管拔管及曲线钢管顶强制纠偏问题。
附图说明
图1是本发明的内部结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大示意图；
图3是本发明的前视透视图；
图中标记为：前段壳体1、后段壳体2、前段环板3、后段环板4、油缸铰座5、双作用油缸6、销轴7、内唇板8、外唇板9、楔型槽10、密封橡胶圈11、铰接槽12、转向坚固调节螺栓13、限位板14、锁紧螺栓15、顶块16、第一加强筋17、第二加强筋18。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
参见图1-3，一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，包括筒状结构的前段壳体1和后段壳体2，前段壳体1和后段壳体2均采用钢板焊接而成的圆形筒体，前段壳体1和后段壳体2之间通过铰接段以中继间的方式连接为一个筒体结构。
前段壳体1的内环周向上固定设有前段环板3，后段壳体2的内环周向上固定设有后段环板4，前段壳体1的内环与前段环板3之间沿其周向均匀固定有多个第一加强筋17，后段壳体2的内环与后段环板4之间沿其周向均匀固定有多个第二加强筋18，第一加强筋17和第二加强筋18为结构相同的三角型加强筋，前段壳体1内部通过焊接的方式焊有第一加强筋17和前段环板3的加强板，后段壳体2内部通过焊接的方式焊有第二加强筋18和后段环板4的加强板，其目的在于使前段壳体1和后段壳体2具有足够的耐泥水、水压的强度和刚度，抵挡周围土体压力。
前段环板3和后段环板4之间沿其周向均布设有多组铰接油缸总成，铰接油缸总成的数量为四组。每组铰接油缸总成包括多个双作用油缸6，双作用油缸6的数量为三个，双作用油缸6的两个输出端分别通过销轴7转动连接有油缸铰座5，双作用油缸6两端的油缸铰座5分别固定在前段环板3和后段环板4上。
铰接段包括内唇板8和外唇板9，内唇板8与前段壳体1为一体结构，外唇板9与后段壳体2为一体结构，内唇板8和外唇板9通过铰链部相互连接，也就构成了钢顶管的中继间。
铰链部包括密封橡胶圈11和铰接槽12，铰接槽12开设在内唇板8上，密封橡胶圈11固定在铰接槽12内，内唇板8的外表面并位于铰链部与前段壳体1之间设有楔型槽10，楔型槽10朝向前段壳体1方向倾斜向下。
内唇板8远离前段壳体1的一端贯穿设有转向坚固调节螺栓13，转向坚固调节螺栓13朝向外唇板9的一端固定设有顶块16，转向坚固调节螺栓13的一侧设有锁紧装置，锁紧装置包括限位板14和锁紧螺栓15，限位板14固定设置在转向坚固调节螺栓13上，锁紧螺栓15贯穿设置在限位板14上，锁紧螺栓15的螺进端抵在内唇板8上，通过转向坚固调节螺栓13来限制前段壳体1和后段壳体2最大完全弯曲半径，锁紧螺栓15用于锁紧转向坚固调节螺栓13，避免在转向坚固调节螺栓13在最大弯曲曲度限定时发生松动。
本发明的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，结构简单，易于操作，在长距离和超长距离钢顶管施工中，不仅能解决钢顶管接力顶进作用，还能解决钢顶管拔管及曲线钢管顶强制纠偏问题。
具体地，使用时，前段壳体1和后段壳体2之间采用直径2000mm中继间，铰接油缸总成分4组布置，每组3只双作用油缸6。单个双作用油缸6选用参数为向前推力为80吨，向后拔力为40吨，工作压力31.5MPa，油缸行程150mm。双作用油缸6的进、出油口通过管路连接到阀组上。不用时，阀组锁定，油缸不动作，使整条管道形成一个整体。
具体应用实施例1：
向前接力顶进钢管：在长距离和超长距离钢顶管施工中，根据顶力的需要，依次从顶管机后第一个中继间开始启动，逐段向前推进，最后由后座主顶千斤顶顶进，进而实现钢顶管接力顶进的作用。
具体应用实施例2：
向后接力拔退钢管：采用双作用转向中继间，可以从顶管工作井最近的中继间开始依次后退，在第一个中继间时，可以利用第一个中继间的拉力将顶机向后拔退。特别适合在岩层中顶管需要更换刀具时，将顶管机进行短距离的后退。进而实现了钢顶管拔管的作用。
具体应用实施例3：
进行强制纠偏：采用双作用转向中继间，特别适合进行曲线钢顶管的强制纠偏，如需顶管机向左偏，可以将中继间右边双作用油缸6伸出，左边双作用油缸6收回，中继间右侧张缝大于左侧张缝，使管道形成向左转弯趋势；在经过曲线段后，可将油缸收回，恢复正常顶进。进而实现曲线钢管顶强制纠偏的作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，包括筒状结构的前段壳体(1)和后段壳体(2)，其特征在于：所述前段壳体(1)和后段壳体(2)之间通过铰接段以中继间的方式连接为一个筒体结构，所述前段壳体(1)的内环周向上固定设有前段环板(3)，所述后段壳体(2)的内环周向上固定设有后段环板(4)；所述铰接段中设有多组铰接油缸总成，所述多组铰接油缸总成沿前段环板(3)和后段环板(4)周向均布；每组所述铰接油缸总成包括多个双作用油缸(6)，所述双作用油缸(6)的两个输出端分别通过销轴(7)转动连接固定在前段环板(3)和后段环板(4)上的油缸铰座(5)；所述铰接段包括内唇板(8)和外唇板(9)，所述内唇板(8)与前段壳体(1)为一体结构，所述外唇板(9)与后段壳体(2)为一体结构，所述内唇板(8)和外唇板(9)通过铰链部相互连接。
2.根据权利要求1所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述铰接油缸总成的数量为四组，所述双作用油缸(6)的数量为三个。
3.根据权利要求1所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述前段壳体(1)的内环与前段环板(3)之间沿其周向均匀固定有多个第一加强筋(17)，所述后段壳体(2)的内环与后段环板(4)之间沿其周向均匀固定有多个第二加强筋(18)。
4.根据权利要求3所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述第一加强筋(17)和第二加强筋(18)为结构相同的三角型加强筋。
5.根据权利要求1所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述铰链部包括密封橡胶圈(11)和铰接槽(12)，所述铰接槽(12)开设在内唇板(8)上，所述密封橡胶圈(11)固定在所述铰接槽(12)内。
6.根据权利要求5所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述内唇板(8)的外表面位于密封橡胶圈与前段壳体(1)之间设有楔型槽(10)，所述楔型槽(10)朝向前段壳体(1)方向倾斜向下。
7.根据权利要求5所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述内唇板(8)远离前段壳体(1)的一端贯穿设有转向坚固调节螺栓(13)，所述转向坚固调节螺栓(13)朝向外唇板(9)的一端固定设有顶块(16)，所述转向曲度调节螺栓(13)的一侧设有锁紧装置。
8.根据权利要求7所述的钢顶管施工用的接力顶进、后退拔管、转向调节装置，其特征在于：所述锁紧装置包括限位板(14)和锁紧螺栓(15)，所述限位板(14)固定设置在内唇板(8)上，所述锁紧螺栓(15)贯穿设置在限位板(14)上，所述锁紧螺栓(15)的螺进端抵在所述转向坚固调节螺栓(13)上。
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