CN112696529B - 一种小管径顶管施工结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种小管径顶管施工结构，设置于基坑内，基坑一侧预先开设有若干依次排布的导向孔，所述基坑相对的另一侧浇筑形成反力墙，反力墙的长度平行若干导向孔的分布方向，所述基坑的坑底上浇筑混凝土形成垫层。其包括若干连接于垫层上的滑移轨道、若干滑移连接于滑移轨道上的导向轨道以及每一导向轨道上用于将管道顶推远离反力墙的顶管部件，若干所述滑移轨道均平行反力墙的长度方向分布，所述导向轨道与滑移轨道交错设置并且抵接于滑移轨道的顶端。本申请具有便于移动导向轨道以及导向轨道上的顶管部件，从而便于顶推基坑内多根管道的效果。

Description

一种小管径顶管施工结构

技术领域

本申请涉及顶管施工的技术领域，尤其是涉及一种小管径顶管施工结构。

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。

现有顶管施工中，由于所顶推管道的横截面尺寸较大，如宽为7m，高位3.5m的矩形管道，通常是一个基坑对应顶推一根管道。基坑一侧对应所顶推方向先设置导向孔，而相对的另一侧浇筑用于顶管设备启动时提供反作用力的反力墙，

但是当顶推横截面尺寸较小的管道且管道呈联排分布时，如外侧壁直径为0.335m的圆管，因此需将所有顶推的位置均挖掘出后，依次顶推管道。

在一根管道顶推完成后，顶推另一根管道前，需要将原有的顶推设备以及轨道拆卸后，吊装至合适位置，重新定位轨道，然后在轨道上安装顶推设备。而当面对基坑内需要顶推多根管道时，重复拆卸、定位、安装导轨以及顶推设备的方式较为繁琐、不便。

发明内容

为了顶推多根小管径管道，本申请提供一种小管径顶管施工结构。

本申请提供的一种小管径顶管施工结构采用如下的技术方案：

一种小管径顶管施工结构，设置于基坑内，基坑一侧预先开设有若干依次排布的导向孔，所述基坑相对的另一侧浇筑形成反力墙，反力墙的长度平行若干导向孔的分布方向，所述基坑的坑底上浇筑混凝土形成垫层。其包括若干连接于垫层上的滑移轨道、若干滑移连接于滑移轨道上的导向轨道以及每一导向轨道上用于将管道顶推远离反力墙的顶管部件，若干所述滑移轨道均平行反力墙的长度方向分布，所述导向轨道与滑移轨道交错设置并且抵接于滑移轨道的顶端。

通过采用上述技术方案，在顶推完成一根管道时，现场人员驱动导向轨道和顶管部件整体在滑移轨道上移动。相较于现有的拆卸、吊装、定位再安装轨道和顶推设备的方式，本申请节约了拆卸、吊装以及再安装导向轨道和顶管部件的步骤，从而便于现场人员顶推多根小管径的管道。

可选的，所述滑移轨道与垫层之间存在间隙，所述滑移轨道与垫层之间连接有用于支撑的连接柱，所述垫层上位于滑移轨道的一端还开设有置换池，所述置换池和垫层上部空间形成泥浆池，所述连接柱的顶端高于泥浆池，所述连接柱的底端连接于垫层上。

通过采用上述技术方案，在基坑内开设置换池用于配置泥浆，泥浆的液位高度高度垫层且低于连接柱顶端形成泥浆池，使得基坑坑底为泥浆池，相较于现有通常为基坑一侧开设泥浆池的方式，能缩短泥浆运输成本。连接柱用于支撑滑移轨道，减少滑移轨道被泥浆淹没腐蚀的概率。

可选的，所述滑移轨道均包括两沿基坑宽度方向平行排布的支撑板，所述支撑板包括抵接于连接柱上的第一板件和固定连接于第一板件远离另一支撑板的第二板件，两所述第二板件相向的两侧与支撑柱顶端径向的两端相抵；位于同一滑移轨道上的两支撑板之间还连接有用于拉结两支撑板的连接杆。

通过采用上述技术方案，滑移轨道的两支撑板通过连接杆连接形成整体，支撑板均通过第一板件抵接于连接柱上，而两第二板件分别与连接柱的顶端径向的两端贴合，从而使得两第二板件受到连接柱的约束，提高滑移轨道的稳定性能。

可选的，所述导向轨道包括两间隔且相互平行设置的支撑轨道和每一支撑轨道上表面的抵接轨道，位于一个导向轨道的两支撑导轨之间连接有联系杆；所述顶管部件包括滑移连接于抵接导轨上的安装块、用于驱动安装块背离反力墙移动的第一动力源以及用于支撑第一动力源的支撑部件，所述安装块的下表面固定连接有限位肋，所述限位肋间隔且相互平行设置有两道，所述限位肋平行抵接轨道，两所述限位肋相背的两侧与抵接轨道相向的两侧相贴合。

通过采用上述技术方案，支撑部件支撑第一动力源，第一动力源为千斤顶，第一动力源两端抵接于支撑部件和安装块之间，启动第一动力源，从而顶推安装块移动。支撑轨道用于支撑抵接轨道，顶管部件的安装块下表面滑动连接于抵接轨道上，两限位肋位于两抵接轨道之间从而约束导向安装块平行导向轨道移动，保障安装块移动时的稳定性能，从而保障顶管部件顶管的精度。

可选的，所述支撑轨道的下表面连接有若干支撑柱，所述支撑柱位于相邻的两滑移轨道之间，所述支撑柱的顶端与支撑轨道相抵，所述支撑柱的底端连接于垫层上。

通过采用上述技术方案，支撑柱用于直接将支撑轨道上的荷载传递至垫层上，从减少支撑轨道发生弯曲的概率。

可选的，所述安装块包括底板以及固定连接于底板上表面的若干拼接板,所述底板和若干拼接板拼接围合形成容纳槽，所述容纳槽上连接有取土杆，所述取土杆相对的另一端同轴可拆卸连接有削土钻头，所述容纳槽内还连接有驱动取土杆转动的第二动力源；当顶推管道时，取土杆同轴位于所顶推的管道内，切削钻头背离取土杆的一端伸出管道背离安装块的一端，并且管道的内壁底端低于底板下表面。

通过采用上述技术方案，底板用于安装拼接板，底板上的容纳槽用于容纳第二动力源。管道顶推的时候，启动第二动力源，令取土杆和削土钻头转动，使得削土钻头预先对导向孔进行扩孔，以便管道端部顶进伸入土体内。切削下的土体将在取土杆的作用下移动至管道与安装块相抵的一端，并且在自管道端部离开管道内。

可选的，所述取土杆中空设置，所述削土钻头背离取土杆的一端开设有与取土杆内部连通且向土层喷射泥浆的喷射孔；所述容纳槽上还连接有与取土杆同轴连接的注浆联管，所述注浆联管中空且与取土杆内部连通，所述注浆联管包括依次同轴设置的固定段和转动段，所述固定段位于容纳槽内，所述固定段与容纳槽的槽内壁固定连接，所述固定段背离转动段的一端连接有用于注浆管连接的注浆端头，所述注浆端头的端部上开设有连通至固定段内部的端头孔；所述转动段和固定段通过轴承同轴相对转动连接，所述转动段背离密封轴承的一端穿过并伸出容纳槽，所述转动段背离密封轴承的一端与取土杆同轴可拆卸固定连接；所述第二动力源通过联动部件驱动转动段自转。

通过采用上述技术方案，在注浆端头上安装注浆管，注浆管向注浆端头注入浆液，浆液进入注浆联管，再进入到取土杆和削土钻头，最后通过削土钻头上的喷射孔向管道前进方向喷射浆液，润滑削土钻头。第二动力源通过联动部件驱动转动段转动，转动段通过密封轴承相对固定段转动，从而减少固定段干涉转动段的转动，减少了注浆端头上连接的注浆管打结的概率。

可选的，所述支撑轨道的上表面均开设有竖向贯通的安装孔，所述安装孔沿支撑轨道的长度方向间隔分布有若干个，每一导向轨道的两支撑轨道的若干安装孔分别一一相互对应设置；所述支撑部件包括两所述对应的安装孔上的竖杆，两所述竖杆与第一动力源之间连接有用于荷载传递的枕块。

通过采用上述技术方案，第一动力源为液压千斤顶。在首次管道顶推时，第一动力源位于反力墙和安装块之间。当安装块与反力墙之间的距离尺寸大于第一动力源的最大行程时，在第一动力源靠近反力墙一侧的安装孔上连接竖杆，然后在竖杆与第一动力源之间放置枕木，启动第一动力源，枕木和竖杆的支持下，第一动力源将驱动安装块背离反力墙移动。

可选的，所述安装块背离反力墙的一侧的拼接板上连接有套筒，所述套筒与取土杆同轴设置，所述套筒的底端开设有缺口形成的出浆口，所述出浆口与底板的下表面平齐；当顶推管道时管道的一端同轴穿设于套筒内，所述套筒的内侧壁与管道的外侧壁贴合，管道的底端低于内壁低于出浆口。

通过采用上述技术方案，套筒在管道顶推时套设用于管道一端的外侧壁上，套筒用于在安装管道时，能够支撑管道靠近安装管的一端，套筒底端的出浆口便于切削下的土块自出浆口位置离开管道。

可选的，所述导向轨道的两支撑轨道背离反力墙的一端固定连接有导向板，所述导向板上开设有用于辅助对准导向孔的瞄准孔，所述瞄准孔贯通导向板设置。

通过采用上述技术方案，导向板上的瞄准孔能够在移动导向轨道时，便于现场人员通过瞄准孔对准导向孔，从而初步定为导向轨道的作用。同时，在管道顶推时，瞄准孔还能够与管道的外侧壁相抵，从而起到支撑管道，提高管道在打设时的稳定性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在顶推完成一根管道时，现场人员能够驱动导向轨道和顶管部件整体在滑移轨道上移动。相较于现有的拆卸、吊装、定位再安装轨道和顶推设备的方式，本申请节约了拆卸、吊装以及再安装导向轨道和顶管部件的步骤，从而便于现场人员顶推多根小管径的管道；

2.套筒在管道顶推时套设用于管道一端的外侧壁上，套筒用于在安装管道时，能够支撑管道靠近安装管的一端，套筒底端的出浆口便于切削下的土块自出浆口位置离开管道；

3.导向板上的瞄准孔能够在移动导向轨道时，便于现场人员通过瞄准孔对准导向孔，从而初步定为导向轨道的作用。同时，在管道顶推时，瞄准孔还能够与管道的外侧壁相抵，从而起到支撑管道，提高管道在打设时的稳定性能。

附图说明

图1是本申请实施例一的整体结构的俯视示意图。

图2是图1中A-A处剖面结构示意图。

图3是本申请实施例一中一组导向轨道和三组滑移轨道的工况结构示意图。

图4是本申请实施例一中连接柱和滑移轨道的工况结构示意图。

图5是本申请实施例一中的导向轨道靠近反力墙一端的放大结构示意图。

图6是本申请实施例一中的导向轨道背离反力墙一端的放大结构示意图。

图7是本申请实施例一中的去除管道后取土杆的水平剖面结构示意图。

图8是图7中的顶管部件的放大结构示意图。

图9是图8中A处结构的放大结构示意图。

图10是图7中的削土钻头的放大结构示意图。

附图标记说明：1、基坑；2、反力墙；3、导向孔；4、垫层；5、滑移轨道；6、导向轨道；7、顶管部件；8、连接柱；9、翻边；10、固定孔；12、垫板；13、连接孔；14、支撑板；15、第一板件；16、第二板件；17、连接杆；18、支撑轨道；19、抵接轨道；20、安装孔；21、导向板；22、瞄准孔；23、联系杆；24、贴合板；25、安装块；26、第一动力源；27、支撑部件；28、底板；29、拼接板；30、限位肋；31、容纳槽；32、三角板；33、套筒；34、出浆口；35、注浆联管；36、固定段；37、转动段；38、注浆端头；39、端头孔；40、密封轴承；41、第二动力源；42、从动齿轮；43、驱动齿轮；44、连接法兰盘；45、取土杆；46、轴杆；47、螺旋叶片；48、配合法兰盘；49、螺接端；50、螺孔；51、削土钻头；52、钻杆；53、球齿部；54、插接孔；55、内支板；56、喷射孔；57、竖杆；58、枕块；59、置换池。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

参照图1、2，基坑1呈矩形体，基坑1长边的一侧壁混凝土浇筑形成反力墙2，基坑1相对的另一侧壁上预先采用定向钻开设导向孔3。基坑1的坑底钢筋混凝浇筑垫层4。依照设计，导向孔3间隔开设有四个。

本申请实施例公开一种小管径顶管施工结构。参照图1、3，小管径顶管施工结构包括沿基坑1长度方向依次间隔分布的滑移轨道5、若干连接于滑移轨道5上的导向轨道6以及连接于每一导向轨道6上用于顶推管道的顶管部件7。本申请实施例中滑移轨道5有三道，导向轨道6有两道。

导向轨道6抵接于滑移轨道5的上表面，滑移轨道5平行基坑1长边的一侧。

两根导向轨道6相较于现有的一个基坑1对应一根顶推的管道，能够提高顶推的效率。并且，在一根管道顶推结束，需要挪动导向轨道6时，在滑移轨道5上涂覆润滑剂，润滑剂可以为黄油。令导向轨道6沿滑移轨道5长度方向水平移动，相较于在垫层4上完全拆卸后再安装导向轨道6，令导向轨道6直接在滑移轨道5上整体水平移动更为便捷，滑移轨道5。

参照图2、4，垫层4上连接有若干列连接柱8，若干列连接柱8一一对应若干列滑移轨道5，每列连接柱8沿所支撑的滑移轨道5的长度方向间隔且等距分布。连接柱8横截面呈圆环形，连接柱8整体呈两端大中间小的沙漏形，连接柱8两端的外侧壁一周均固定连接有翻边9，翻边9上开设若干竖向贯通的固定孔10，若干固定孔10围绕翻边9的轴线等距且间隔排布。连接柱8底端翻边9上的固定孔10上同轴穿设有锁定杆，锁定杆底端伸入至垫层4内，锁定杆可以为螺栓件，通过锁定杆连接柱8可拆卸连接于垫层4上。

连接柱8的顶端与滑移轨道5之间连接有N块垫板12，N为整数且大于等于0，本申请实施例中N为2。现场人员能够通过增或减垫板12的数量调节滑移轨道5的高度，以减少垫层4上表面浇筑不平齐而对滑移轨道5水平性能的影响，从而保障顶管施工的精度。

垫板12上开设有若干连接孔13，若干连接孔13一一对应连接顶端翻边9上的若干固定孔10。垫板12与连接柱8顶端的翻边9通过对齐，连接孔13与连接柱8顶端翻边9的固定孔10同轴时穿设螺栓(图中未示出)锁定，螺栓穿过固定孔10和连接孔13并且与所穿设的固定孔10螺接，通过螺栓可拆卸连接垫板12和连接柱8，能够在使用垫板12时提高垫板12和连接柱8的连接性能。

每一滑移轨道5均包括两平行且间隔分布的两支撑板14，两支撑板14沿基坑1坑短边的延伸方向分布，支撑板14均包括水平抵接于垫板12或是连接柱8上表面的第一板件15以及一体连接于第一板件15远离另一支撑板14一侧的第二板件16，第一板件15和第二板件16呈L形，第一板件15的下表面与垫板12或是连接柱8的上表面相贴合，第二板件16的竖向设置并且底端低于底板28或是连接柱8的上表面。每一滑移轨道5的两第二板件16相向的两侧分别与连接柱8顶端翻边9径向的两端或是垫板12径向的两端抵接。两第二连接板将约束滑移轨道5自身宽度方向上的移动，从而提高滑移轨道5在连接柱8上的稳定性能。

每一滑移轨道5上的两第一板件15的下表面之间固定连接有连接杆17，连接杆17端部侧壁与第一板件15下表面焊接固定。在使用滑移轨道5时，连接杆17能够提高两第一板件15之间的连接性能。在拆卸滑移轨道5时切割连接杆17，分离两支撑板14，以便收纳两支撑板14。

参照图3、5，导向轨道6平行导向孔3并且垂直滑移轨道5，导向轨道6包括支撑轨道18和抵接轨道19。

参照图5、6，支撑轨道18间隔且相互平行设置有两根，抵接轨道19固定连接于支撑轨道18，抵接轨道19平行所在支撑轨道18设置。抵接轨道19的上表面高于支撑轨道18的上表面，每一导向轨道6的两抵接轨道19靠近两支撑轨道18相背的两侧。

支撑轨道18为横截面中空的矩形金属管，支撑轨道18上表面竖向开设有贯通的安装孔20，安装孔20位于所在支撑轨道18靠近另一支撑轨道18的一侧，安装孔20沿支撑轨道18长度方向等距且间隔分布有若干个，两支撑轨道18的若干安装孔20一一对应。支撑轨道18的下表面与垫层4之间设置有支撑柱，支撑柱的结构与连接柱8的结构相同。支撑柱沿支撑轨道18长度方向依次间隔分布有若干根，本申请实施例中支撑柱有三根，三根支撑柱与滑移轨道5间隔排布。

支撑轨道18上表面还固定连接有导向板21，导向板21竖向设置，导向板21上开设有贯通的瞄准孔22，瞄准孔22与导向杆的轴向平行，瞄准孔22的直径大于等于所顶推管道的外侧壁直径。在移动导向轨道6时，通过瞄准孔22能够初步令导向轨道6与土层上的导向孔3对齐，从而初步确定导向轨道6在滑移轨道5上的位置。并且，瞄准孔22还能够在管道顶推时，支撑管道背离安装块25的一段，从而保障管道顶推的精度。

每一导向轨道6的两支撑轨道18之间可拆卸固定连接有联系杆23，联系杆23沿导向轨道6的长度方向间隔分布有若干根，联系杆23的两端均固定连接有贴合板24，两贴合板24相背的两侧与两支撑轨道18相向的两侧连接，并且贴合板24通过螺栓与支撑轨道18可拆卸固定连接。

参照图7、8，顶管部件7包括安装块25、驱动安装块25移动的第一动力源26以及用于支撑第一动力源26的支撑部件27。第一动力源26为液压千斤顶，液压千斤顶的一端与安装块25通过螺栓可拆卸连接，液压千斤顶设置有活塞杆的一端靠近支撑部件27。

安装块25包括底板28以及固定连接于底板28上表面的拼接板29。底板28的下表面抵接于抵接轨道19上，并且底板28和抵接轨道19之间涂覆润滑油。

底板28的下表面固定连接有两间隔且相互平行分布的限位肋30，限位肋30平行抵接导轨设置，两限位肋30相背的两侧分别于所在的导向轨道6的两抵接轨道19相向的两侧贴合。

参照图8、9，拼接板29至少有四块，四块拼接板29呈矩形拼接并且与底板28上表面形成矩形的容纳槽31，容纳槽31的长边平行导向轨道6长度方向。相邻的两拼接板29形成夹角之间固定连接有三角板32，三角板32呈直角三角形，三角板32的一侧直角边与一块拼接板29固定连接，三角板32的另一侧直角边与相邻的另一块拼接板29固定连接，三角板32位于容纳槽31内，三角板32能提高相邻两拼接板29顶端连接位置之间的稳定性。

在四块拼接板29中，背离支撑部件27的一侧拼接板29上固定连接有套筒33，套筒33中空且两端贯通，套筒33与瞄准孔22同轴。套筒33的底端开设有缺口形成的出浆口34，出浆口34竖向贯通套筒33筒壁，出浆口34平行套筒33的轴向，出浆口34底端与底板28的下表面平齐。

顶管时，所顶推的管道同轴插接连接于套筒33上，管道的外侧壁与套筒33的内侧壁间隙配合，此时管道的内壁底端低于底板28的下表面。

背离支撑部件27一侧的拼接板29上还穿设有注浆联管35，注浆联管35包括位于容纳槽31内的固定段36以及两端分别位于所穿设拼接板29厚度方向两侧的转动段37。固定段36通过固定块固定连接于底板28上表面。固定段36和转动段37内部均同轴中空，固定段36与转动段37相向的两端之间通过密封轴承40连接，并且固定段36与转动段37通过密封轴承40相对转动连接，固定段36、转动段37以及密封轴承40内部连通。固定段36背离密封轴承40的一端固定连接有用于连接注浆管的注浆端头38，注浆端头38上开设有连通至固定段36内的端头孔39。

转动段37的一侧设置有第二动力源41，第二动力源41为驱动电机。转动段37位于容纳槽31内的一端外侧壁上同轴固定连接有从动齿轮42，第二动力源41的输出轴上固定连接有驱动齿轮43，从动齿轮42和驱动齿轮43相啮合，从动齿轮42和驱动齿轮43形成联动部件。启动第二动力源41，驱动电机通过联动部件上的从动齿轮42和驱动齿轮43驱动转动段37自转，在转动段37自转时，固定段36通过固定块固定连接于底板28上，固定段36通过密封轴承40不干涉转动段37自转。

转动段37与套筒33同轴设置，转动段37背离密封轴承40的一端呈开口设置，并且外侧壁上同轴固定连接有连接法兰盘44。连接法兰盘44背离密封轴承40的一端连接有取土杆45。

参照图9、10，取土杆45包括若干依次拼接的轴杆46以及固定连接于轴杆46外侧壁上的螺旋叶片47，螺旋叶片47沿取土杆45轴向呈螺旋状设置。轴杆46的内部沿自身轴向中空贯通，靠近安装块25的轴杆46端部的外侧壁固定连接有配合法兰盘48。配合法兰盘48一侧与连接法兰盘44同轴贴合并且通过穿设螺栓可拆卸固定连接，此时取土杆45的内部与转动段37的内部同轴连通。

相邻的两轴杆46相向的两端通过连接部连接，连接部包括固定连接于一根螺杆端部的螺接端49，螺接端49中空且与轴杆46内部同轴连通，螺接端49的外侧壁上开设螺纹。另一根螺杆的端部对应螺接端49开设有螺孔50，螺孔50的内壁上设置内螺纹，螺接端49同轴伸入至螺孔50内并且螺接。通过增加或是减少轴杆46的数量，调整取土杆45的长度，以适应不同管道的长度尺寸。最远离顶管部件7的轴杆46远离顶管部件7的端部为螺接端49。

取土杆45在顶管部件7顶推管道时同轴位于管道内壁，并且螺旋叶片47与管道的内侧壁之间存在间隙。

削土钻头51为球齿钻头，削土钻头51包括钻杆52和固定连接于钻管一端的球齿部53，钻杆52轴向中空并且钻杆52的一端开设有同轴的插接孔54，插接孔54的孔壁上开设有内螺纹。最远离顶管部件7的螺接端49将同轴伸入至插接孔54内并且螺接，从而使得取土杆45与削土钻头51可拆卸连接。钻杆52轴向的中部还固定连接有内支板55，内支板55与钻杆52同轴设置。

在顶推管道时，内支板55的周侧壁与管道的内侧壁之间存在间隙，间隙尺寸宜为10～25mm。同时，取土杆45转动的方向与螺接端49和插接孔54螺接方向或是和螺孔50转动螺接的方向相反。内支板55能够提高削土钻头51在运行时的稳定性能，减少削土时轴杆46过长而弯曲的概率。

球齿部53背离钻杆52的一端形成切削面，切削面上凸起有若干齿块，并且切削面上开设有连通至钻杆52内部的喷射孔56。在顶推管道时，球齿部53远离安装块25的一端伸出管道远离安装块25的一端，以便切削土体，对导向孔3进行扩孔从而便于管道端部插入土体内。

启动第二动力源41，取土杆45将随转动段37一同转动，在削土钻头51切削土体的同时，并且注浆端头38上连接注浆管并通入注浆，浆液润滑冷却削土钻头51并将夹带切削下的土体，再通过螺旋叶片47将所切削出的土体输送至管道靠近安装块25的一端，然后通过管道端部内部以及出浆口34离开管道，以便管道顶推以及所切削土体自管内运输。

支撑部件27可以为基坑1的反力墙2或是分别穿设于两对应安装孔20的两竖杆57。竖杆57外侧壁上固定连接有挑出部，挑出部位于竖杆57轴向的中部，挑出部的底端抵接于支撑导轨的上表面。两竖杆57靠近安装部的一侧设置有用于荷载传递的枕块58，枕块58横截面呈中空的矩形。在开始顶推时，现场人员能利用反力墙2作为支撑第一动力源26的支撑部件27。当第一动力源26顶推至达到自身行程极限时，活塞杆缩回。然后，现场人员在合适的安装孔20位置穿设竖杆57，并且竖杆57靠肩安装块25的一侧放置枕块58，然后再驱动第一动力源26。此时，活塞杆将与枕块58抵接并且驱动安装块25在两抵接轨道19上移动，将管道远离反力墙2顶推。

参照图1、2，垫层4上竖向开设有置换池59，置换池59内填充有膨润土、水以及CMC配置形成的泥浆，其中配合比为，水：膨润土 ：CMC = 240：30：1。置换池59开设深度小于50cm。置换池59上还设置有注浆装置（图中未示出），注浆装置包括注浆泵以及注浆管，注浆管一端伸入至置换池59内，相对的另一端连接于注浆端头38上，注浆部连接于注浆管的中部。启动注浆泵，浆液将通过注浆管进入注浆联管35，然后进入到取土杆45内壁，最后由球齿部53上的喷射孔56朝向顶推方向上的土层喷射。

在管道顶推时，令泥浆保持漫过垫层4约30～40cm。使得垫层4上以及置换池59连接形成泥浆池，在取土杆45将切削下的土运送出管道外时将直接掉落、回归到泥浆池内，从而相较于在基坑1一侧另开设泥浆池，本申请形成的泥浆池能够缩短泥浆运输距离，降低泥浆运输成本以及切削下的土的运输成本。

同时，泥浆的顶端低于连接柱8的顶端，减少滑移轨道5被泥浆淹没腐蚀的概率，在保障滑移轨道5、导向轨道6以及顶管部件7的耐久性的同时，时滑移轨道5暴露在泥浆上，减少现场人员被滑移轨道5绊倒的概率。

本申请实施例一的实施原理为：基坑1预先开挖并且开挖出换置槽。然后浇筑垫层4，并且在基坑1欲顶管一侧通过定向钻施工导向孔3，同时在基坑1相对的另一侧浇筑反力墙2。然后依次安装连接柱8、滑移轨道5和导向轨道6以及顶管部件7。导向轨道6安装后，在滑移轨道5上涂覆黄油，移动导向轨道6直至导向轨道6上的瞄准孔22对准导向孔3。

将管道套设于取土杆45上，管道一端伸入至套筒33，相对的另一端穿过并且受到瞄准孔22支撑，从而提高管道顶推的精度。

在顶管施工前，对基坑1能调配泥浆，泥浆漫过垫层4上表面30cm。

管道顶推时，由于受到第一驱动源的行程限制，顶推分多次进行。第一次顶管时，第一动力源26的活塞杆抵接于反力墙2上，直至达到行程，然后活塞杆缩回。后续顶推时，均在第一动力源26靠近反力墙2一侧的安装孔20内穿设竖管，并且在竖管背离反力墙2一侧放置枕块58传递荷载。通过逐渐调整竖杆57所穿设的安装孔20的位置，令安装块25逐渐背离反力墙2移动。

管道顶推时，启动第二动力源41，驱动位于管道内的取土杆45转动，削土钻头51将对扩大导向孔3，从而便于管道顶推。在取土杆45转动的同时，螺旋叶片47将驱动所切削下的土块向出浆口34移动，直至掉落回、归垫层4上的泥浆。

在一根管道顶推结束后，重新在滑移轨道5上涂覆黄油，移动导向轨道6，通过导向板21上的瞄准孔22对准另一导向孔3。然后顶推管道。

实施例二

实施例二与实施一例的却别在于，在导向轨道6对准导向孔3时，滑移轨道5上对应导向轨道6的两侧均焊接肋板，两肋板分别与导向轨道6的两侧相抵，形成限位。在一根管道顶推结束需要移动导向轨道6时，切除肋板，并且采用磨砂机磨平肋板焊接位置。然后涂覆黄油，移动导向轨道6。

本申请实施例二的实施原理为：肋板能提高导向轨道6的稳定性能，从而减少导向管道在第一动力源26和第二动力源41启动时产生的机械晃动对导向轨道6位置的影响，提高管道顶推的精度。

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 (7)

1.一种小管径顶管施工结构，设置于基坑(1)内，基坑(1)一侧预先开设有若干依次排布的导向孔(3)，所述基坑(1)相对的另一侧浇筑形成反力墙(2)，反力墙(2)的长度平行若干导向孔(3)的分布方向，所述基坑(1)的坑底上浇筑混凝土形成垫层(4)，其特征在于：包括若干连接于垫层(4)上的滑移轨道(5)、若干滑移连接于滑移轨道(5)上的导向轨道(6)以及每一导向轨道(6)上用于将管道顶推远离反力墙(2)的顶管部件(7)，若干所述滑移轨道(5)均平行反力墙(2)的长度方向分布，所述导向轨道(6)与滑移轨道(5)交错设置并且抵接于滑移轨道(5)的顶端；所述滑移轨道(5)与垫层(4)之间存在间隙，所述滑移轨道(5)与垫层(4)之间连接有用于支撑的连接柱(8)，所述垫层(4)上位于滑移轨道(5)的一端还开设有置换池(59)，所述置换池(59)和垫层(4)上部空间形成泥浆池，所述连接柱(8)的顶端高于泥浆池，所述连接柱(8)的底端连接于垫层(4)上；所述滑移轨道(5)均包括两沿基坑(1)宽度方向平行排布的支撑板(14)，所述支撑板(14)包括抵接于连接柱(8)上的第一板件(15)和固定连接于第一板件(15)远离另一支撑板(14)的第二板件(16)，两所述第二板件(16)相向的两侧与支撑柱顶端径向的两端相抵；位于同一滑移轨道(5)上的两支撑板(14)之间还连接有用于拉结两支撑板(14)的连接杆(17)；所述导向轨道(6)包括两间隔且相互平行设置的支撑轨道(18)和每一支撑轨道(18)上表面的抵接轨道(19)，位于一个导向轨道(6)的两支撑导轨之间连接有联系杆(23)；所述顶管部件(7)包括滑移连接于抵接导轨上的安装块(25)、用于驱动安装块(25)背离反力墙(2)移动的第一动力源(26)以及用于支撑动力源的支撑部件(27)，所述安装块(25)的下表面固定连接有限位肋(30)，所述限位肋(30)间隔且相互平行设置有两道，所述限位肋(30)平行抵接轨道(19)，两所述限位肋(30)相背的两侧与抵接轨道(19)相向的两侧相贴合。

2.根据权利要求1所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述支撑轨道(18)的下表面连接有若干支撑柱，所述支撑柱位于相邻的两滑移轨道(5)之间，所述支撑柱的顶端与支撑轨道(18)相抵，所述支撑柱的底端连接于垫层(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述安装块(25)包括底板(28)以及固定连接于底板(28)上表面的若干拼接板(29),所述底板(28)和若干拼接板(29)拼接围合形成容纳槽(31)，所述容纳槽(31)上连接有取土杆(45)，所述取土杆(45)相对的另一端同轴可拆卸连接有削土钻头(51)，所述容纳槽(31)内还连接有驱动取土杆(45)转动的第二动力源(41)；当顶推管道时，取土杆(45)同轴位于所顶推的管道内，切削钻头背离取土杆(45)的一端伸出管道背离安装块(25)的一端，并且管道的内壁底端低于底板(28)下表面。

4.根据权利要求3所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述取土杆(45)中空设置，所述削土钻头(51)背离取土杆(45)的一端开设有与取土杆(45)内部连通且向土层喷射泥浆的喷射孔(56)；所述容纳槽(31)上还连接有与取土杆(45)同轴连接的注浆联管(35)，所述注浆联管(35)中空且与取土杆(45)内部连通，所述注浆联管(35)包括依次同轴设置的固定段(36)和转动段(37)，所述固定段(36)位于容纳槽(31)内，所述固定段(36)与容纳槽(31)的槽内壁固定连接，所述固定段(36)背离转动段(37)的一端连接有用于注浆管连接的注浆端头(38)，所述注浆端头(38)的端部上开设有连通至固定段(36)内部的端头孔(39)；所述转动段(37)和固定段(36)通过轴承同轴相对转动连接，所述转动段(37)背离密封轴承(40)的一端穿过并伸出容纳槽(31)，所述转动段(37)背离密封轴承(40)的一端与取土杆(45)同轴可拆卸固定连接；所述第二动力源(41)通过联动部件驱动转动段(37)自转。

5.根据权利要求2所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述支撑轨道(18)的上表面均开设有竖向贯通的安装孔(20)，所述安装孔(20)沿支撑轨道(18)的长度方向间隔分布有若干个，每一导向轨道(6)的两支撑轨道(18)的若干安装孔(20)分别一一相互对应设置；所述支撑部件(27)包括两所述对应的安装孔(20)上的竖杆(57)，两所述竖杆(57)与第一动力源(26)之间连接有用于荷载传递的枕块(58)。

6.根据权利要求5所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述安装块(25)背离反力墙(2)的一侧的拼接板(29)上连接有套筒(33)，所述套筒(33)与取土杆(45)同轴设置，所述套筒(33)的底端开设有缺口形成的出浆口(34)，所述出浆口(34)与底板(28)的下表面平齐；当顶推管道时管道的一端同轴穿设于套筒(33)内，所述套筒(33)的内侧壁与管道的外侧壁贴合，管道的底端低于内壁低于出浆口(34)。

7.根据权利要求1所述的一种小管径顶管施工结构，其特征在于：所述导向轨道(6)的两支撑轨道(18)背离反力墙(2)的一端固定连接有导向板(21)，所述导向板(21)上开设有用于辅助对准导向孔(3)的瞄准孔(22)，所述瞄准孔(22)贯通导向板(21)设置。

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