CN111706710A - 一种市政道路顶管施工安全设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种市政道路顶管施工安全设备，包括底座、滑动安装在底座上的滑座、设置在底座端部的底板以及安装在底板上的两处液压缸，滑座上安装有顶出件，液压缸的活动杆外部固定设置有导向套，滑座两侧设置有连接套，连接套上开设有供导向套通过的通孔，导向套上成型有沿其长度方向排列的三处限位件，限位件包括两处限位块，限位块之间成型有卡槽，连接套中活动安装有与卡槽配合的卡块，连接套中设置有驱动卡块竖直移动的驱动件。本发明具有在施工时对顶管进行有效导向的效果，便于施工顶管更好的进入到泥土之中。

Description

一种市政道路顶管施工安全设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及顶管施工的技术领域，尤其是涉及一种市政道路顶管施工安全设备及其施工方法。

背景技术

目前，顶管施工是一种非开挖施工方法，能够实现在不开挖或者少开挖的前提下进行管道埋设，它通过在工作井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和方向顶入土中，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井內穿过土层一直推进到接收井内。

现有的公告号为CN205000973U的中国专利公开了一种水利施工设备，尤其是一种河床底部顶管施工设备。包括顶管机主体、进排泥系统、泥水处理系统、主顶系统、测量系统、吊运系统、供电系统和洞口止水圈，所述顶管机主体包括掘进机头，所述掘进机头包括主轴、泥水仓、刀盘板、刮泥板、液压千斤顶、第一进水管、电机、齿轮减速器、齿轮组合箱、排水管、切削刀盘，所述主轴可转动的安装在掘进机头中部，所述电机通过齿轮减速器与主轴相连，所述泥水仓位于掘进机头前部，所述第一进水管位于主轴上部、接入泥水仓，所述刀盘板位于掘进机头前部，所述刮泥板靠近掘进机头内壁，所述液压千斤顶位于掘进机头上部。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：目前工程上的顶进设备都只是利用千斤顶对管道进行顶进，缺乏有效的导向，在顶进过程中很容易出现管道轴线偏差或者顶管的损坏，因此需要提供一种带有导向效果的顶管施工设备。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种市政道路顶管施工安全设备，其具有在施工时对顶管进行有效导向的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政道路顶管施工安全设备，包括底座、滑动安装在底座上的滑座、设置在底座端部的底板以及安装在底板上的两处液压缸，滑座上安装有顶出件，液压缸的活动杆外部固定设置有导向套，滑座两侧设置有连接套，连接套上开设有供导向套通过的通孔，导向套上成型有沿其长度方向排列的三处限位件，限位件包括两处限位块，限位块之间成型有卡槽，连接套中活动安装有与卡槽配合的卡块，连接套中设置有驱动卡块竖直移动的驱动件。

通过采用上述技术方案，使用了滑座和液压缸的结构用于进行顶管的推动，液压缸的活动杆上安装的导向套成型有多组限位件，每一组限位件上都成型卡槽，用于和卡块进行配合，在卡块和靠近液压缸的卡槽进行配合时，在推进的过程中导向套起到了对顶管的导向效果，使得顶管的前进过程更加稳定，远离液压缸的卡槽和滑座进行配合时，可以更好得进行顶管的顶进。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：滑座中成型有安装槽，连接套中成型有与安装槽位置对应的凹槽，安装槽中活动安装有推板，安装槽中转动安装有驱动丝杆，滑座上设置有驱动着驱动丝杆转动的驱动电机，安装槽中滑动安装有驱动块，驱动丝杆穿过驱动块并和驱动块螺纹配合，推板顶部和驱动块底部成型有相互配合的斜面并相互抵接，卡块设置在推板底部的两端；推板顶部连接有复位弹簧，复位弹簧两端分别连接推板和连接套顶部内壁。

通过采用上述技术方案，增加了安装槽的结构，安装槽和凹槽的位置相互对应，增加了驱动丝杆和驱动块，通过驱动电机和驱动丝杆的转动实现了对驱动块的水平驱动，驱动块底部和斜面和推板底部成型的斜面相互抵接，在驱动块水平滑动时会作用在推板上，推板带动卡块向下移动，卡块通过卡槽和限位块相互配合，实现了导向套和连接套之间的连接，液压缸可以带动导向套进行水平移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：卡块底部设置有倾斜的斜面，斜面的倾斜方向为从中间到两侧向上倾斜。

通过采用上述技术方案，增加了斜面的结构，卡块在向下移动时，可以更好的进入到卡槽中，在滑座的位置出现些许偏移时，通过卡块下压的过程可以使其恢复原位。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：滑座上设置有安装盲孔，顶出件包括柱状部和圆台部，柱状部外侧成型有外螺纹并和安装盲孔螺纹配合，滑座上设置有安装螺钉，安装螺钉延伸至安装盲孔中和柱状部螺纹配合。

通过采用上述技术方案，使用了螺纹盲孔的结构进行顶出件的安装，顶出件上的柱状部和螺纹盲孔进行连接，使用安装螺钉的结构可以进行顶出件的进一步固定，选择圆台状尺寸不同的顶出件可以更好地与不同尺寸额顶管进行配合，增加适用性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：底板包括固定板及其两侧的活动板，底座包括两侧横向杆以及横向杆之间的加强杆，加强杆设置为伸缩杆，横向杆和液压缸固定在活动板上，固定板上设置有贯穿活动板的导杆和双向螺纹杆，双向螺纹杆上的双向螺纹分别和两处活动板螺纹配合。

通过采用上述技术方案，通过横向杆和加强杆的结构组成了底座的结构，活动板和固定板之间通过双向螺纹杆进行连接，在使用时通过转动双向螺纹杆的结构可以对活动板进行驱动，使得活动板相互远离或者靠近，实现对底板整体宽度的调节，适用于不同外径尺寸的顶管进行施工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：加强杆包括中间的套管和两侧的连接杆，连接杆端部和横向杆连接，连接杆端部与套管滑动连接，套管上安装有螺钉且螺钉和连接杆抵紧；推板包括安装槽中的板一和凹槽中的板二，板一两侧设置有纵向杆，纵向杆两端与板二滑动连接。

通过采用上述技术方案，加强杆设置为套管和连接杆的结构，便于进行长度调整，将螺钉旋松之后通过滑动连接杆的结构可以进行加强杆的长度调节，调节后通过旋紧螺钉的结构可以进行长度固定；将推板的结构设置为板一和板二配合的结构，在进行底板的宽度调节时，推板的长度也会发生变化，便于配合连接套进行使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：横向杆上设置有导向槽，导向槽长度方向沿底座长度方向设置，导向套端部设置有与导向槽配合的导向块，导向块沿导向槽水平滑动。

通过采用上述技术方案，横向杆上的导向槽和导向套上的导向块进行配合，在进行顶管顶进的过程中，导向套不易出现弯曲。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：底座上沿其长度方向设置有导轨，滑座底部设置有和导轨配合的滑轮。

通过采用上述技术方案，增加了导轨和滑轮的结构，在滑座进行滑动时，可以更好地进行滑座的位置导向，使其不易出现偏移。

本发明的另一目的是提供一种市政道路顶管安全设备的施工方法，便于施工过程顺利进行，改目的是通过以下方案实现的。

一种市政道路顶管安全设备的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、将开挖顶管放置在底座上，顶管的端部和顶出件上的圆台部相互配合，导向套位于顶管两侧进行导向，滑座将顶管抵紧；

步骤二、液压缸工作使得导向套在通孔中滑动，驱动件工作使得卡块向下移动并作用在靠近液压缸的一处卡槽中，液压缸进入到伸展状态使得滑座进行滑动，将顶管顶入到指定位置，推动过程中导向套持续起到保护和导向的效果；

步骤三、驱动件工作使得卡块上移，液压缸工作使得卡块和中间位置的卡槽相互对应，驱动件工作使得卡块下移并与卡槽配合，液压缸工作继续挤压顶管；

步骤四、驱动件工作使得卡块再次和卡槽分离，液压缸收缩且驱动件工作，使得卡块和远离液压缸的一侧卡槽配合，液压缸工作进入伸展状态完成最后的顶进工作；

步骤五、液压缸进入收缩状态，使得滑座和顶管分离并留出间隔，用于进行下一节顶管的施工。

通过采用上述技术方案，通过逐步改变液压缸外部连接套的位置，使得卡块和不同位置的卡槽进行配合，在进行顶管的顶进时，有效进行顶管的导向，并且导向套和滑座的相对位置可以发生改变，便于留出足够的空间进行下一处顶管的顶进。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

使用了滑座和液压缸的结构用于进行顶管的推动，液压缸的活动杆上安装的导向套成型有多组限位件，每一组限位件上都成型卡槽，用于和卡块进行配合，在卡块和靠近液压缸的卡槽进行配合时，在推进的过程中导向套起到了对顶管的导向效果，使得顶管的前进过程更加稳定，远离液压缸的卡槽和滑座进行配合时，可以更好得进行顶管的顶进；

通过横向杆和加强杆的结构组成了底座的结构，活动板和固定板之间通过双向螺纹杆进行连接，在使用时通过转动双向螺纹杆的结构可以对活动板进行驱动，使得活动板相互远离或者靠近，实现对底板整体宽度的调节，适用于不同外径尺寸的顶管进行施工；

使用驱动电机和驱动块的结构，可以同时驱动两个卡块进行竖直方向上的移动，使用复位弹簧的结构可以用于进行卡块的复位。

附图说明

图1是本发明主体结构示意图；

图2是本发明中滑座内部结构示意图；

图3是本发明中顶出件安装结构示意图。

附图标记：1、底座；11、横向杆；12、加强杆；13、导轨；14、导向槽；2、滑座；21、连接套；22、驱动块；23、安装槽；24、板一；25、板二；26、卡块；27、附图弹簧；28、驱动电机；29、丝杆；3、底板；31、固定板；32、活动板；33、双向螺纹杆；34、导杆；4、液压缸；41、导向套；42、限位块；43、卡槽；44、导向块；5、顶出件；51、圆台部；52、柱状部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，参照图1，为本发明公开的一种市政道路顶管施工安全设备，包括底座1、滑动安装在底座1上的滑座2、固定在底座1端部的底板3以及安装在底板3上的两处液压缸4。

参照图1、图2；滑座2上安装有顶出件5，液压缸4的活动杆外部固定套设有导向套41，滑座2两侧设置有连接套21，连接套21上开设有供导向套41通过的通孔，导向套41上成型有沿其长度方向排列的三处限位件，限位件包括两处限位块42，限位块42之间成型有卡槽43，连接套21中活动安装有与卡槽43配合的卡块26，连接套21中设置有驱动卡块26竖直移动的驱动件。

参照图1、图2；底板3包括固定板31及其两侧的活动板32，底座1包括两侧横向杆11以及横向杆11之间的加强杆12，加强杆12设置为伸缩杆，横向杆11和液压缸4固定在活动板32上，固定板31上设置有贯穿活动板32的导杆34和双向螺纹杆33，双向螺纹杆33上的双向螺纹分别和两处活动板32螺纹配合。通过双向螺纹杆33和导杆34的结构，实现底板3的整体长度可以调节，用于配合不同尺寸的顶管进行使用。加强杆12包括中间的套管和两侧的连接杆，连接杆端部和横向杆11连接，连接杆端部与套管滑动连接，套管上安装有螺钉且螺钉和连接杆抵紧。将螺钉旋松之后可以进行加强杆12整体的长度调节，在调节之后将螺钉旋紧可以进行加强杆12长度的固定。

参照图1、图2；横向杆11上成型有导向槽14，导向槽14长度方向沿底座1长度方向设置，导向套41端部设置有与导向槽14配合的导向块44，导向块44沿导向槽14水平滑动，在进行顶管的顶入时，不易造成导向套41的弯曲或者位置偏移。上沿其长度方向有导轨13，滑座2底部设置有和导轨13配合的滑轮，通过滑轮和导辊配合的结构，便于进行滑座2的水平移动。

参照图1、图2；滑座2中成型有安装槽23，连接套21中成型有与安装槽23位置对应的凹槽，安装槽23中活动安装有推板，安装槽23中转动安装有驱动丝杆29，滑座2上设置有驱动着驱动丝杆29转动的驱动电机28，安装槽23中滑动安装有驱动块22，驱动丝杆29穿过驱动块22并和驱动块22螺纹配合，推板顶部和驱动块22底部成型有相互配合的斜面并相互抵接，卡块26设置在推板底部的两端。推板顶部连接有复位弹簧，复位弹簧两端分别连接推板和连接套21顶部内壁。推板包括安装槽23中的板一24和凹槽中的板二25，板一24两侧设置有纵向杆，纵向杆两端与板二25滑动连接。

参照图1、图2；通过电机的转动会驱动着驱动块22进行转动，驱动块22转动时会作用在推板上使得板一24和板二25均进行竖直方向上的移动，推板带动卡块26进行移动，使得卡块26和卡槽43进行配合，使得连接套21和导向套41建立连接，在液压缸4带动导向套41进行水平移动时会带动连接套21进行水平移动，连接套21带动滑座2整体进行移动，用于进行顶管的顶进。卡块26底部成型有倾斜的斜面，斜面的倾斜方向为从中间到两侧向上倾斜，便于卡块26和卡槽43进行配合。

参照图2；滑座2上成型有安装盲孔，顶出件5包括柱状部52和圆台部51，柱状部52外侧成型有外螺纹并和安装盲孔螺纹配合，滑座2上安装有安装螺钉，安装螺钉延伸至安装盲孔中和柱状部52螺纹配合。在使用时通过选择不同尺寸的顶出件5配合使用，顶出件5的柱状部52大小相同，均可与安装盲孔进行连接，圆台部51的大小不同，用于配合不同尺寸的顶管进行使用，提升施工设备的适用性。

实施例二，本发明公开了一种市政道路顶管安全设备的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、将开挖顶管放置在底座1上，顶管的端部和顶出件5上的圆台部51相互配合，导向套41位于顶管两侧进行导向，滑座2将顶管抵紧；

步骤二、液压缸4工作使得导向套41在通孔中滑动，驱动电机28工作使得卡块26向下移动并作用在靠近液压缸4的一处卡槽43中，液压缸4进入到伸展状态使得滑座2进行滑动，将顶管顶入到指定位置，推动过程中导向套41持续起到保护和导向的效果；

步骤三、驱动电机28反向转动，在复位弹簧的作用下使得卡块26上移，液压缸4工作使得卡块26和中间位置的卡槽43相互对应，驱动电机28转动工作使得卡块26下移并与卡槽43配合，液压缸4工作继续挤压顶管；

步骤四、驱动电机28工作使得卡块26再次和卡槽43分离，液压缸4收缩且之后驱动电机28工作，使得卡块26和远离液压缸4的一侧卡槽43配合，液压缸4工作进入伸展状态完成最后的顶进工作；

步骤五、液压缸4进入收缩状态，使得滑座2和顶管分离并留出间隔，用于进行下一节顶管的施工。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种市政道路顶管施工安全设备，包括底座(1)、滑动安装在底座(1)上的滑座(2)、设置在底座(1)端部的底板(3)以及安装在底板(3)上的两处液压缸(4)，其特征在于：滑座(2)上安装有顶出件(5)，液压缸(4)的活动杆外部固定设置有导向套(41)，滑座(2)两侧设置有连接套(21)，连接套(21)上开设有供导向套(41)通过的通孔，导向套(41)上成型有沿其长度方向排列的三处限位件，限位件包括两处限位块(42)，限位块(42)之间成型有卡槽(43)，连接套(21)中活动安装有与卡槽(43)配合的卡块(26)，连接套(21)中设置有驱动卡块(26)竖直移动的驱动件。

2.根据权利要求1所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：滑座(2)中成型有安装槽(23)，连接套(21)中成型有与安装槽(23)位置对应的凹槽，安装槽(23)中活动安装有推板，安装槽(23)中转动安装有驱动丝杆(29)，滑座(2)上设置有驱动着驱动丝杆(29)转动的驱动电机(28)，安装槽(23)中滑动安装有驱动块(22)，驱动丝杆(29)穿过驱动块(22)并和驱动块(22)螺纹配合，推板顶部和驱动块(22)底部成型有相互配合的斜面并相互抵接，卡块(26)设置在推板底部的两端；推板顶部连接有复位弹簧，复位弹簧两端分别连接推板和连接套(21)顶部内壁。

3.根据权利要求2所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：卡块(26)底部设置有倾斜的斜面，斜面的倾斜方向为从中间到两侧向上倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：滑座(2)上设置有安装盲孔，顶出件(5)包括柱状部(52)和圆台部(51)，柱状部(52)外侧成型有外螺纹并和安装盲孔螺纹配合，滑座(2)上设置有安装螺钉，安装螺钉延伸至安装盲孔中和柱状部(52)螺纹配合。

5.根据权利要求3所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：底板(3)包括固定板(31)及其两侧的活动板(32)，底座(1)包括两侧横向杆(11)以及横向杆(11)之间的加强杆(12)，加强杆(12)设置为伸缩杆，横向杆(11)和液压缸(4)固定在活动板(32)上，固定板(31)上设置有贯穿活动板(32)的导杆(34)和双向螺纹杆(33)，双向螺纹杆(33)上的双向螺纹分别和两处活动板(32)螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：加强杆(12)包括中间的套管和两侧的连接杆，连接杆端部和横向杆(11)连接，连接杆端部与套管滑动连接，套管上安装有螺钉且螺钉和连接杆抵紧；推板包括安装槽(23)中的板一(24)和凹槽中的板二(25)，板一(24)两侧设置有纵向杆，纵向杆两端与板二(25)滑动连接。

7.根据权利要求5所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：横向杆(11)上设置有导向槽(14)，导向槽(14)长度方向沿底座(1)长度方向设置，导向套(41)端部设置有与导向槽(14)配合的导向块(44)，导向块(44)沿导向槽(14)水平滑动。

8.根据权利要求1所述的一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于：底座(1)上沿其长度方向设置有导轨(13)，滑座(2)底部设置有和导轨(13)配合的滑轮。

9.一种市政道路顶管安全设备的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将开挖顶管放置在底座(1)上，顶管的端部和顶出件(5)上的圆台部(51)相互配合，导向套(41)位于顶管两侧进行导向，滑座(2)将顶管抵紧；

步骤二、液压缸(4)工作使得导向套(41)在通孔中滑动，驱动件工作使得卡块(26)向下移动并作用在靠近液压缸(4)的一处卡槽(43)中，液压缸(4)进入到伸展状态使得滑座(2)进行滑动，将顶管顶入到指定位置，推动过程中导向套(41)持续起到保护和导向的效果；

步骤三、驱动件工作使得卡块(26)上移，液压缸(4)工作使得卡块(26)和中间位置的卡槽(43)相互对应，驱动件工作使得卡块(26)下移并与卡槽(43)配合，液压缸(4)工作继续挤压顶管；

步骤四、驱动件工作使得卡块(26)再次和卡槽(43)分离，液压缸(4)收缩且驱动件工作，使得卡块(26)和远离液压缸(4)的一侧卡槽(43)配合，液压缸(4)工作进入伸展状态完成最后的顶进工作；

步骤五、液压缸(4)进入收缩状态，使得滑座(2)和顶管分离并留出间隔，用于进行下一节顶管的施工。

Images