CN112212070A - 一种砾砂石地层中顶管轨道及顶管施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及顶管施工的领域，尤其是涉及一种砾砂石地层中顶管轨道及顶管施工方法，其包括一对互相平行的底杆，每个底杆的上表面中心处转动连接有与底杆互相平行的调节杆，一对调节杆与管道的外壁抵接，所述调节杆与所述底杆之间留有调节缝隙，底杆的上表面安装有调节气囊，调节杆的下表面与调节气囊的上表面抵接，底杆与调节杆之间还连接有用于将底杆与调节杆之间间距固定的锁定件。解决了由于基坑挖掘的精度以及轨道地制作精度问题，常常导致轨道的表面会有较小的倾斜，随着顶管的推进，轨道的较小得倾斜会影响整个管道顶进后的倾斜程度越来越大的问题，本申请具有减小管道安装时由于轨道倾斜产生的偏差的效果。

Description

一种砾砂石地层中顶管轨道及顶管施工方法

技术领域

本申请涉及顶管施工的领域，尤其是涉及一种砾砂石地层中顶管轨道及顶管施工方法。

背景技术

顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。

现有公开号为CN108412505A的中国发明专利，公开了一种顶管施工结构与顶管施工方法，主要是在基坑成型之后，在基坑中由后至前依次安装后背墙、后背钢板、顶管机、导轨、液压千斤顶托架以及掘进机，通过使用液压千斤顶托架，可使管道平稳输送到位，并利于撤出吊带，防止管道表面损伤，通过顶管机与掘进机的协同作用，将管道一节一节地向前推送，完成顶管施工。

其中，在基坑中放置的轨道，用于对管道进行导向定位，使管道能够沿着轨道被顶到地面的下方。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的轨道大多固定安装在基坑的底面，但是由于基坑挖掘的精度以及轨道的制作精度问题，常常导致轨道的表面会有较小的倾斜，随着顶管的推进，轨道的较小的倾斜会导致整个管道的顶进后地倾斜程度越来越大，导致管道的安装位置有较大的偏差。

发明内容

为了减小管道安装时由于轨道倾斜产生的偏差，本申请提供一种砾砂石地层中顶管轨道及顶管施工方法。

第一方面，本申请提供一种砾砂石地层中顶管轨道，采用如下技术方案：

一种砾砂石地层中顶管轨道，包括一对互相平行的底杆，每个底杆的上表面中心处转动连接有与底杆互相平行的调节杆，一对调节杆与管道的外壁抵接，所述调节杆与所述底杆之间留有调节缝隙，底杆的上表面安装有调节气囊，调节杆的下表面与调节气囊的上表面抵接，底杆与调节杆之间还连接有用于将底杆与调节杆之间间距固定的锁定件。

通过采用上述技术方案，当需要调节调节杆的水平位置时，通过工作人员控制调节气囊，在对调节气囊进行充气或者放气的过程中，调节气囊的顶面进行缓慢地、逐渐地升降，同时带动调节杆发生倾斜，直到调节到调节杆调节到水平位置，通过调节气囊缓慢地、逐渐地升降能够使调节杆进行微小精确地调节，将调节杆调节到水平位置后，再对水平杆与底杆之间通过锁定件进行加固固定，通过对轨道的水平调节，使管道能够更加精确地被放置到地面中，减小轨道地歪斜。

可选的，所述底杆的上表面上设有安装槽，安装槽分别设置在底杆靠近其两端的位置上，所述调节气囊安装在安装槽中。

通过采用上述技术方案，调节气囊安装在安装槽中，当不需要对调节气囊进行充气时，调节气囊被放置在安装槽中，对调节气囊进行保护，尽量避免调节气囊地损坏。

可选的，一对所述调节杆的上表面向一对调节杆互相靠近的一侧倾斜。

通过采用上述技术方案，当管道被放置在一对调节杆上时，调节杆倾斜的上表面能够更好的对管道进行限位，更好与管道外壁的形状相适应。

可选的，一对所述底杆的下方设置有一对互相平行的安装杆，安装杆与底杆互相垂直，所述底杆与所述安装杆滑动连接，所述底杆上安装有能够带动一对底杆间的间距进行调节的驱动件。

通过采用上述技术方案，通过驱动件能够对一对底杆之间的间距进行调节，当需要对不同直径的管道进行安装时，对一对底杆之间的间距进行调节，更好的对管道不同直径的管道进行定位。

可选的，所述安装杆的两端还安装有用于抵住管道侧壁的定位机构，一对定位机构之间的间距可调。

通过采用上述技术方案，定位机构抵住管道的两侧，使管道移动时更加稳定，较小管道沿着水平方向的晃动。

可选的，所述定位机构包括与安装杆的两端连接的伸缩杆以及安装在伸缩杆上表面的安装板，一对安装板互相靠近的一侧安装有滑轮，所述滑轮的表面与所述滑轮的表面与所述管道的表面抵接。

通过采用上述技术方案，当管道被推动到地面中时，滑轮抵住管道的两侧，进一步的使管道进入地面时更加稳定，减小管道发生的水平方向的晃动。

可选的，所述滑轮包括滑轮本体以及与安装板表面固定的套筒，套筒中滑动套接有滑动杆，滑动杆的外壁套接有弹簧，弹簧的一端套筒远离安装板的端面固定另一端与滑轮本体固定连接。

通过采用上述技术方案，当管道发生晃动时，弹簧受到压缩，滑动杆在套筒中滑动，与管道外壁抵接的滑轮本体沿着水平方向发生往复振动，从而达到缓冲的目的，使滑轮不易由于管道的晃动而发生损坏。

第二方面，本申请提供一种顶管施工方法，采用如下的技术方案：

S1、地面勘探，确定基坑挖掘位置；

S2、基坑挖掘；

S3、对基坑的内壁进行加固、基坑内部的排水设施地铺设；

S4、通过吊车将顶管机以及轨道分别吊入到基坑中；

S5、对顶管机以及轨道进行位置的确定以及加固安装；

S6、对轨道进行调平：首先将一对底杆的间距调节与管道相适应，通过调节调节气囊对调节杆的倾斜程度进行调节，再通过锁定件进行锁定；

S6、通过吊车将管道以及掘进机放置在轨道上；

S7、启动顶管气缸以及掘进机将顶管机顶进到地面中同时将土排出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当需要调节调节杆的水平位置时，通过工作人员控制调节气囊，在对调节气囊进行充气或者放气的过程中，调节气囊的顶面进行缓慢地、逐渐地升降，同时带动调节杆发生倾斜，直到调节到调节杆调节到水平位置，通过调节气囊缓慢地、逐渐地升降能够使调节杆进行微小精确地调节，将调节杆调节到水平位置后，再对水平杆与底杆之间通过锁定件进行加固固定，通过对轨道的水平调节，使管道能够更加精确地被放置到地面中，减小轨道的歪斜；

2.调节气囊安装在安装槽中，当不需要对调节气囊进行充气时，调节气囊被放置在安装槽中，对调节气囊进行保护，尽量避免调节气囊地损坏。

附图说明

图1是实施例中轨道与管道的结构示意图。

图2是实施例中调节杆与底杆的结构示意图。

图3是实施例中滑块与滑槽的结构示意图。

图4是实施例中定位机构的结构示意图。

图5是图4中A的局部放大示意图。

附图标记说明：1、安装杆；11、支撑杆；12、滑槽；13、液压缸；2、底杆；21、安装槽；22、调节气囊；24、锁定杆；25、滑块；3、调节杆；31、数显水平尺；4、定位机构；41、伸缩杆；42、安装板；43、滑轮；431、套筒；432、滑动杆；433、滑轮本体；434、弹簧；44、加强杆。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种砾砂石地层中顶管轨道。参照图1和图2，轨道包括一对互相平行的安装杆1，一对互相平行的安装杆1上表面安装有一对互相平行的底杆2，底杆2与安装杆1互相垂直。每个底杆2的表面都安装有调节杆3，调节杆3与底杆2互相平行，调节杆3的上表面抵住管道的外壁，对管道进行水平方向定位，使管道被顶进到地面中时，沿着调节杆3的方向进入到地面中，对管道进行进一步地导向定位。

一对调节杆3的顶面朝着一对调节杆3互相靠近的一侧倾斜，形成斜面，放管道放置在一对调节杆3上时，使调节杆3的顶面能够更加的贴合管道的外壁，对管道的定位导向作用更佳。

底杆2的表面上设有一对安装槽21，一对安装槽21分别设置在底杆2靠近底杆2两端的位置上。安装槽21中安装有调节气囊22，调节气囊22通过气泵（图中未画出）人工控制，调节气囊22的顶面抵住调节杆3的下表面。

每个底杆2的两侧壁上固定安装有一对垂直于底杆2上表面的支撑杆11。调节杆3的两侧与一对支撑杆11互相靠近的一侧转动连接，支撑杆11安装在调节杆3的中间位置上，支撑杆11使调节杆3与底杆2之间留有调节缝隙。

当轨道安装后，调节杆3的不处于水平状态时，需要对调节杆3的倾斜程度进行调节，通过工作人员控制调节气囊22，在对调节气囊22进行充气或者放气的过程中，调节气囊22的顶面进行缓慢地、逐渐地升降，同时带动调节杆3发生倾斜，直到调节到调节杆3调节到水平位置，通过调节气囊22缓慢地、逐渐地升降能够使调节杆3进行微小精确地调节。

底杆2与安装杆1之间还设置有锁定件，锁定件为两端分别通过螺钉固定在底杆2以及安装杆1侧壁的锁定杆24。将调节杆3调节到水平位置后，人工把锁定杆24通过螺钉钉入到锁定杆24与调节杆3中以及锁定杆24与底杆2中，对水平杆与底杆2之间通过锁定杆24进行加固固定。

当需要再次调节调节杆3的倾斜角度时，需要对固定锁定杆24的螺钉进行拆卸，再在新的位置重新使用螺钉对锁定杆24固定。

每个调节杆3的侧壁上都固定安装有数显水平尺31，工作人员可以通过观察数显水平尺31显示的角度数值来控制调节气囊22中的充放气。

参照图2和图3，每个底杆2的底面上固定安装有一对滑块25，每个安装杆1的顶面上设有沿着安装杆1的长度方向延伸的滑槽12，每个滑块25与滑槽12滑动连接。每个安装杆1的表面上还安装有一对驱动件，驱动件为液压缸13，一对液压缸13的固定端相对安装，一对液压缸13的自由端抵住安装杆1互相靠近的一侧侧壁。

当放置在轨道上的管道的直径不同时，通过控制一对液压缸13伸缩，调节一对安装杆1之间的间距，从而使轨道能够更好的对直径不同的管道进行限位。

参照图1和图4，安装杆1的两端还安装有定位机构4，一对定位机构4互相靠近的一端抵住管道的两侧，进一步的使管道被推动的过程中更加稳定。

每个定位机构4包括一对互相平行的伸缩杆41，每个伸缩杆41分别与安装杆1的两端滑动连接，伸缩杆41与安装杆1互相平行，每个伸缩杆41设有沿着水平方向均匀设置的多个调节孔，伸缩杆41通过螺栓与安装杆1固定连接。定位机构4还包括安装在安装杆1两侧的安装板42，一对安装板42互相平行，且安装板42的底面固定连接在伸缩杆41的上表面，安装杆1与伸缩杆41互相垂直。一对安装板42互相靠近的侧壁上安装有滑轮43，每个安装杆1上安装有若干滑轮43，滑轮43沿着水平方向均匀排列分布，滑轮43的底端与管道的侧壁抵接。一对安装板42互相远离的一侧表面上安装有一对互相平行的加强杆44，加强杆44倾斜设置，加强杆44的一端与安装版固定连接，另一端与伸缩杆41的原理管道的一端固定连接，起到对安装板42加固的作用。

参照图4和图5，滑轮43包括固定安装在安装板42上的套筒431，套筒431的轴线与安装板42的表面互相垂直，套筒431中滑动连接有与套筒431共轴线设置的滑动杆432，滑动杆432远离套筒431的一端固定连接有与管道外壁抵接的滑轮43本体。滑动杆432的外壁上套接有弹簧434，弹簧434的一端固定在套筒431远离安装板42的端面上另一端与滑轮43本体固定。

当管道发生晃动时，弹簧434受到压缩，滑动杆432在套筒431中滑动，与管道外壁抵接的滑轮43本体沿着水平方向发生往复振动，从而达到缓冲的目的，使滑轮43不易由于管道的晃动而发生损坏。

本申请实施例的具体施工方法包括如下步骤：

S1、地面勘探，确定基坑挖掘位置；

S2、基坑挖掘；

S3、对基坑的内壁进行加固、基坑内部的排水设施地铺设；

S4、通过吊车将顶管机以及轨道分别吊入到基坑中；

S5、对顶管机以及轨道进行位置的确定以及加固安装；

S6、对轨道进行调平：首先根据放入管道的大小，通过驱动件13调节一对调节杆3的间距，再通过滑动调节伸缩杆41调节一对定位机构4的间距，使定位机构4与管道相适应；

然后再调节调节杆3的倾斜程度，使调节杆3处于水平状态，调节调节杆3的过程中，工作人员通过观察数显水平尺31对调节气囊22进行充放气，调节杆3被调节气囊22调节到水平位置后，将锁定杆24通过螺钉固定在调节杆3与底杆2上，使调节杆3的位置锁定；

最后将管道放置在调节杆3上，将管道推入到地面中；

S7、通过吊车将管道以及掘进机放置在轨道上；

S8、启动顶管气缸以及掘进机将顶管机顶进到地面中同时将土排出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，包括一对互相平行的底杆（2），每个底杆（2）的上表面中心处转动连接有与底杆（2）互相平行的调节杆（3），一对调节杆（3）与管道的外壁抵接，所述调节杆（3）与所述底杆（2）之间留有调节缝隙，底杆（2）的上表面安装有调节气囊（22），调节杆（3）的下表面与调节气囊（22）的上表面抵接，底杆（2）与调节杆（3）之间还连接有用于将底杆（2）与调节杆（3）之间间距固定的锁定件。

2.根据权利要求1所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，所述底杆（2）的上表面上设有安装槽（21），安装槽（21）分别设置在底杆（2）靠近两端的位置上，所述调节气囊（22）安装在安装槽（21）中。

3.根据权利要求1所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，一对所述调节杆（3）的上表面向一对调节杆（3）互相靠近的一侧倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，一对所述底杆（2）的下方设置有一对互相平行的安装杆（1），安装杆（1）与底杆（2）互相垂直，所述底杆（2）与所述安装杆（1）滑动连接，所述底杆（2）上安装有能够带动一对底杆（2）间的间距进行调节的驱动件。

5.根据权利要求4所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，所述安装杆（1）的两端还安装有用于抵住管道侧壁的定位机构（4），一对定位机构（4）之间的间距可调。

6.根据权利要求5所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，所述定位机构（4）包括与安装杆（1）的两端连接的伸缩杆（41）以及安装在伸缩杆（41）上表面的安装板（42），一对安装板（42）互相靠近的一侧安装有滑轮（43），所述滑轮（43）的表面与管道的表面抵接。

7.根据权利要求6所述的一种砾砂石地层中顶管轨道，其特征在于，所述滑轮（43）包括滑轮本体（433）以及与安装板（42）表面固定的套筒（431），套筒（431）中滑动套接有滑动杆（432），滑动杆（432）的外壁套接有弹簧（434），弹簧（434）的一端套筒（431）远离安装板（42）的端面固定另一端与滑轮本体（433）固定连接。

8.一种顶管施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

S1、地面勘探，确定基坑挖掘位置；

S2、基坑挖掘；

S3、对基坑的内壁进行加固、基坑内部的排水设施地铺设；

S4、通过吊车将顶管机以及权利要求1~7中任一一项的轨道分别吊入到基坑中；

S5、对顶管机以及轨道进行位置的确定以及加固安装；

S6、对轨道进行调平：首先将一对底杆（2）的间距调节与管道相适应，通过调节调节气囊（22）对调节杆（3）的倾斜程度进行调节，再通过锁定件进行锁定；

S7、通过吊车将管道以及掘进机放置在轨道上；

S8、启动顶管气缸以及掘进机将顶管机顶进到地面中同时将土排出。

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