CN112780834B - 一种管道连续接长顶拉施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于包括以下步骤：（1）开挖工作井和接收井，并设置顶拉设备；（2）顶拉设备的导向钻头自接收井下部钻向工作井下部形成导向孔；（3）将导向钻头更换成扩孔钻头，扩孔钻头带动最前一个管道单元沿导向孔自工作井向接收井逐渐移动；（4）当管道连接帽与顶推板之间的各管道单元伸入导向孔时，连接新的管道单元，然后继续驱动扩孔钻头转动前进；（5）重复步骤（4）的操作，依次连接的各个管道单元组成管道。这种管道连续接长顶拉施工方法能够进行长距离的管道平稳铺设，避免铺设时各个管道单元相互脱离。

Description

一种管道连续接长顶拉施工方法

技术领域

本发明涉及地下管道施工技术领域，特别涉及一种管道连续接长顶拉施工方法。

背景技术

地下管道进行施工时，由于明开挖铺设施工对路面破坏大，对交通影响时间长，因此目前地下管道进行施工时，通常采用牵引管或顶 管施工工艺，采用这两种方式进行地下管道的铺设，具有路面开挖小、施工速度快、对交通影响较小的优点。采用牵引管或顶管施工工艺进行地下管道施工时，通常需要先开挖工作井和接收井，然后在工作井和接收井之间钻导向孔，再从管道的前端通过牵引的方式将管道拉入到导向孔中，或从管道的后端通过顶进的方式将管道顶进到导向孔中。但是由于管道通常由多个管道单元前后插接组成，采用牵引的方式进行施工时，容易导致各个管道单元的插接部位脱离；采用顶管的方式进行施工时，虽然能够避免管道单元在顶进过程中脱离，但是当施工位置的地质较软时，管道在顶进过程中的方向容易偏离；并且无论是采用牵引管施工工艺还是采用顶管施工工艺，管道在铺设完毕后，当施工位置的地质较软时，管道的中部位置容易因自重出现下陷的情况，管道中部位置各个管道单元的插接部位同样容易脱离，并且维护困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种管道连续接长顶拉施工方法，这种管道连续接长顶拉施工方法能够进行长距离的管道平稳铺设，避免铺设时各个管道单元相互脱离。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在地面上向下开挖工作井和接收井，并在地面上靠近接收井的一侧设置顶拉设备；

（2）顶拉设备的导向钻头从地面斜向钻向接收井下部，随后自接收井下部钻向工作井下部，形成导向孔；

（3）将导向钻头更换成扩孔钻头，通过管道连接帽与最前一个管道单元的前端连接，然后将连接杆穿设在最前一个管道单元中，并将该连接杆前端与管道连接帽连接，再将顶推板与该连接杆后端连接，使顶推板压紧在最前一个管道单元的后端边沿上；然后驱动扩孔钻头转动前进，扩孔钻头带动最前一个管道单元沿导向孔自工作井向接收井逐渐移动；

（4）当管道连接帽与顶推板之间的各管道单元伸入导向孔时，扩孔钻头暂停工作，然后将顶推板拆下，再将新的管道单元的前端与导向孔中最后一个管道单元的后端连接，并穿设新的连接杆，使新的连接杆前端与导向孔中最后一个连接杆的后端连接，随后将顶推板与新的连接杆的后端连接，并使顶推板压紧在新的管道单元的后端边沿上，然后继续驱动扩孔钻头转动前进；

（5）重复步骤（4）的操作，逐个接入新的管道单元，直至最前一个管道单元的前端到达接收井；依次连接的各个管道单元组成管道。

完成管道连续接长顶拉施工后，从管道上拆除扩孔钻头、管道连接帽、顶推板和各个连接杆。

优选方案中，所使用的顶拉设备包括钻头位置监测装置、钻机、钻头导向杆、导向钻头、扩孔钻头、管道连接帽、顶推板和多个连接杆，钻头位置监测装置和钻机设置在所述地面上，钻头位置监测装置的信号输出端与钻机的信号输入端电连接；步骤（2）钻导向孔时，导向钻头通过钻头导向杆与钻机连接；步骤（3）中，将导向钻头更换成扩孔钻头后，再将管道连接帽与扩孔钻头连接，管道连接帽的前端与扩孔钻头的后端连接，管道连接帽的后端与最前端的管道单元的前端连接；处于最前端的连接杆与管道连接帽连接，各个连接杆首尾相连，处于最后端的连接杆与顶推板连接；钻头位置监测装置中设有导向孔预设位置，在钻导向孔和铺设管道的过程中，钻头位置监测装置对导向钻头的钻孔方向进行监测，当导向钻头钻孔方向与导向孔预设位置出现偏离时，钻头位置监测装置将偏离信息发送至钻机，钻机根据偏离信息对导向钻头的钻孔方向进行调整。

上述钻头位置监测装置包括导向传感器和导向接收机，导向传感器安装在导向钻头上，在导向钻头钻导向孔的过程中，导向传感器通过无线传输的方式，将导向钻头的位置和距离地面深度等信息发送至导向接收机，施工人员手持导向接收机，根据接收到的信息随导向钻头一起向前移动，将收集到导向接收机的信息与设计线路对比，根据对比结果手动控制钻机，从而调整导向钻头前进的方向。

优选方案中，所述步骤（2）钻导向孔时，钻机驱动导向钻头从地面斜向钻向所述接收井下部，随后自接收井下部钻向所述工作井下部，形成起点和终点处于同一水平线上并且中部向上拱起的导向孔。更优选形成的导向孔呈中间高两端低的弧形（中部与两端的高度差通常为所铺设管道长度的0.3-0.4%）。在导向钻头钻导向孔时，使导向孔中部拱起，在后续管道铺设的过程中，能避免管道因自重沉降导致管道中段向下凹陷甚至出现管道单元之间相互脱离的情况，能有效延长管道的使用寿命和提高管道使用时的排水效果。

步骤（3）和（4）中扩孔钻头沿导向孔逐渐前进时，扩孔钻头带动管道连接帽随之前进，管道连接帽通过连接杆带动顶推板，管道连接帽从前方拉动管道，顶推板从后方推动管道，使管道随之前进。

上述前后方向，是根据接收井和工作井的位置而定，以接收井的位置为前，工作井的位置为后。通常，连接杆与管道单元的数量和长度相同并且一一对应。

上述管道连续接长顶拉施工方法中，通过设置管道连接帽和顶推板，进行管道铺设时，当扩孔钻头沿导向孔逐渐前进时，管道连接帽能够对管道连接帽与顶推板之间的各管道单元施加拉力，顶推板能够对管道连接帽与顶推板之间的各管道单元施加推力，并且由于管道连接帽与顶推板之间通过各个连接杆连接，因此对管道施加的拉力和推力均由扩孔钻头前进时对管道连接帽施加的拉力提供，从而使管道连接帽和顶推板能够同步进行前进，既能使各个管道单元的连接部位在前进过程中始终保持紧密连接不易脱离，同时相邻的两个管道单元中，处于后方的管道单元也不会对处于前方的管道单元进行挤压，使管道在长距离的铺设时，能够保证平稳前进。

优选方案中，所述管道单元的壁厚自中部向前后两端逐渐减小。通常，管道在铺设过程和铺设后的日常使用中，管道单元中部的受力最大，通过上述壁厚设计，能增强管道单元的抗变形能力。

优选方案中，所述管道单元的前端设有插口、后端设有与插口相对应的承口；相邻的两个管道单元中，后一个管道单元的插口与前一个管道单元的承口相互配合。

进一步的优选方案中，所述管道连接帽的内侧壁上设有内螺纹（环形凹凸相间），最前一个管道单元的外侧壁前端设有与内螺纹相匹配的外螺纹（环形凹凸相间），最前一个管道单元的外侧壁前端与管道连接帽的内侧壁螺纹配合。最前一个管道单元与管道连接帽通过螺纹配合进行连接，能够提升管道单元与管道连接帽之间连接的紧密程度，避免管道铺设时脱离。

优选所使用的顶拉设备包括顶推装置，将新的管道单元的前端与导向孔中最后一个管道单元的后端连接时，顶推装置对新的管道单元的后端施加向前的推力，能够更顺利实现两个管道单元之间的连接。顶推装置通常采用液压顶。

进一步的优选方案中，所述管道单元前端的内侧壁上设有至少一个第一限位件，第一限位件与管道单元前端的内侧壁之间形成第一插槽；管道单元后端的内侧壁上设有至少一个与第一限位件相对应的第二限位件，第二限位件与管道单元后端的内侧壁之间形成第二插槽；相邻的两个管道单元中，处于后方的管道单元的第一限位件处在处于前方的管道单元的第二插槽中，或者处于前方的管道单元的第二限位件处在处于后方的管道单元的第一插槽中。多个管道单元自前至后依次连接构成管道，并且连接时，处于后方的管道单元的插口会与处于前方的管道单元的承口相卡合；相邻两个管道单元中，处于后方的管道单元的第一限位件可以处在处于前方的管道单元的第二插槽中（此时处于前方的管道单元的后端可插入处于后方的管道单元的第一插槽中），或者处于前方的管道单元的第二限位件可以处在处于后方的管道单元的第一插槽中（此时处于后方的管道单元的前端可插入处于前方的管道单元的第二插槽中），从而使管道在组装和移动过程中，第一限位件和第二限位件相互配合，对两个管道单元的连接处进行限位，提高连接处的抗弯折能力，避免管道铺设完成后，相邻两个管道单元的连接处松脱。

更进一步的优选方案中，所述第一限位件包括第一连接板和第一弧形板，第一连接板安装在管道单元前端的内侧壁上，第一连接板的外边沿与管道单元连接，第一弧形板的后边沿与第一连接板的内边沿连接，并且第一弧形板沿管道单元的轴向向前延伸；所述第二限位件包括第二连接板和第二弧形板，第二连接板安装在管道单元后端的内侧壁上，第二连接板的外边沿与管道单元连接，第二弧形板的前边沿与第二连接板的内边沿连接，并且第二弧形板沿管道单元的轴向向后延伸，第一弧形板和管道单元内侧壁之间的距离与第二弧形板和管道单元内侧壁之间的距离不相同；第一弧形板和第二弧形板均与管道单元内侧壁相互平行。第一连接板、第一弧形板和管道单元前端的内侧壁共同围成第一插槽，第二连接板、第二弧形板和管道单元后端的内侧壁共同围成第二插槽。两个管道单元相互连接时，处于后方的管道单元的第一弧形板插入处于前方的管道单元的第二插槽中（优选第一弧形板与第二插槽在管道单元径向上的尺寸相匹配），或者处于前方的管道单元的第二弧形板插入处于后方的管道单元的第一插槽中（优选第二弧形板与第一插槽在管道单元径向上的尺寸相匹配）。

一种再进一步的优选方案中，所述第一限位件的数量为一个，第一弧形板所对圆心角与任一第二弧形板所对圆心角之和大于360°。

另一种再进一步的优选方案中，所述第一限位件的数量为多个，相邻第一限位件之间形成缺口，最大的缺口所对圆心角小于周向尺寸最小的第二弧形板所对圆心角。通过采用这种设置，当两个管道单元进行连接时，无需将两个管道单元的第一弧形板和第二弧形板完全对准，同时管道在安装推送时，即使管道单元产生一定程度的转动，也能始终保持第一弧形板处于第二插槽中或第二弧形板处在第一插槽中。更优选的，管道单元呈圆筒状，第一限位件、第二限位件的数量均为多个，各第一限位件沿管道单元的周向均匀排布，各第二限位件沿管道单元的周向均匀排布，第一弧形板所对圆心角大于第二缺口对应圆心角。

另一种更进一步的优选方案中，所述管道单元呈圆筒状；第一限位件包括第一连接板和第一圆环形板，第一连接板安装在管道单元前端的内侧壁上，第一圆环形板的后边沿与第一连接板的内边沿连接，并且第一圆环形板沿管道单元的轴向向前延伸；所述第二限位件包括第二连接板和第二圆环形板，第二连接板安装在管道单元后端的内侧壁上，第二圆环形板的前边沿与第二连接板的内边沿连接，并且第二圆环形板沿管道单元的轴向向后延伸，第一圆环形板和管道单元内侧壁之间的距离与第二圆环形板和管道单元内侧壁之间的距离不相同；第一圆环形板和第二圆环形板均与管道单元内侧壁相互平行（第一圆环形板、第二圆环形板、管道单元三者的中心线重合）。

本发明的有益效果在于：这种管道连续接长顶拉施工方法能够进行长距离的管道平稳铺设，避免铺设时组成管道的各个管道单元相互脱离，顺利完成管道铺设施工。

附图说明

图1为本发明实施例1中管道施工时的结构示意图；

图2为本发明实施例1中管道施工完毕时的结构示意图；

图3为本发明实施例1中管道单元的轴向剖视图；

图4为本发明实施例1中管道单元的侧视图；

图5为本发明实施例1中两个管道单元连接时的轴向剖视图

图6为本发明实施例2中管道单元的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

一种管道连续接长顶拉施工方法，包括以下步骤：

（1）在地面上向下开挖工作井1和接收井2，并在地面上靠近接收井2的一侧设置顶拉设备3；

（2）顶拉设备3的导向钻头从地面斜向钻向接收井2下部，随后自接收井2下部钻向工作井1下部，形成导向孔4；

（3）将导向钻头更换成扩孔钻头303，通过管道连接帽304与最前一个管道单元5的前端连接，然后将连接杆306穿设在最前一个管道单元5中，并将该连接杆306前端与管道连接帽304连接，再将顶推板305与该连接杆306后端连接，使顶推板305压紧在最前一个管道单元5的后端边沿上；然后驱动扩孔钻头303转动前进，扩孔钻头303带动最前一个管道单元5沿导向孔4自工作井1向接收井2逐渐移动；

（4）当管道连接帽304与顶推板305之间的各管道单元5伸入导向孔4时，扩孔钻头303暂停工作，然后将顶推板305拆下，再将新的管道单元5的前端与导向孔4中最后一个管道单元5的后端连接，并穿设新的连接杆306，使新的连接杆306前端与导向孔4中最后一个连接杆306的后端连接，随后将顶推板305与新的连接杆306的后端连接，并使顶推板305压紧在新的管道单元5的后端边沿上，然后继续驱动扩孔钻头303转动前进；

（5）重复步骤（4）的操作，逐个接入新的管道单元5，直至最前一个管道单元5的前端到达接收井2；依次连接的各个管道单元5组成管道。

完成管道连续接长顶拉施工后，从管道上拆除扩孔钻头303、管道连接帽304、顶推板305和各个连接杆306。

如图1-2所示，所使用的顶拉设备3包括钻头位置监测装置（图中看不见）、钻机301、钻头导向杆302、导向钻头（图中看不见）、扩孔钻头303、管道连接帽304、顶推板305和多个连接杆306，钻头位置监测装置和钻机301设置在地面上，钻头位置监测装置的信号输出端与钻机301的信号输入端电连接；步骤（2）钻导向孔4时，导向钻头通过钻头导向杆302与钻机301连接；步骤（3）中，将导向钻头更换成扩孔钻头303后，再将管道连接帽304与扩孔钻头303连接，管道连接帽304的前端与扩孔钻头303的后端连接，管道连接帽304的后端与最前端的管道单元5的前端连接；处于最前端的连接杆306与管道连接帽304连接，各个连接杆306首尾相连，处于最后端的连接杆306与顶推板305连接；钻头位置监测装置中设有导向孔4预设位置，在钻导向孔4和铺设管道的过程中，钻头位置监测装置对导向钻头的钻孔方向进行监测，当导向钻头钻孔方向与导向孔4预设位置出现偏离时，钻头位置监测装置将偏离信息发送至钻机301，钻机301根据偏离信息对导向钻头的钻孔方向进行调整。

上述钻头位置监测装置包括导向传感器和导向接收机，导向传感器安装在导向钻头上，在导向钻头钻导向孔4的过程中，导向传感器通过无线传输的方式，将导向钻头的位置和距离地面深度等信息发送至导向接收机，施工人员手持导向接收机，根据接收到的信息随导向钻头一起向前移动，将收集到导向接收机的信息与设计线路对比，根据对比结果手动控制钻机301，从而调整导向钻头前进的方向。

步骤（2）钻导向孔4时，钻机301驱动导向钻头从地面斜向钻向接收井2下部，随后自接收井2下部钻向工作井1下部，形成起点和终点处于同一水平线上并且中部向上拱起的导向孔4在导向钻头钻导向孔4时，使导向孔4中部拱起，在后续管道铺设的过程中，能避免管道因自重沉降导致管道中段向下凹陷甚至出现管道单元5之间相互脱离的情况，能有效延长管道的使用寿命和提高管道使用时的排水效果。

步骤（3）和（4）中扩孔钻头303沿导向孔4逐渐前进时，扩孔钻头303带动管道连接帽304随之前进，管道连接帽304通过连接杆306带动顶推板305，管道连接帽304从前方拉动管道，顶推板305从后方推动管道，使管道随之前进。

上述前后方向，是根据接收井2和工作井1的位置而定，以接收井2的位置为前，工作井1的位置为后。连接杆306与管道单元5的数量和长度相同并且一一对应。

上述管道连续接长顶拉施工方法中，通过设置管道连接帽304和顶推板305，进行管道铺设时，当扩孔钻头303沿导向孔4逐渐前进时，管道连接帽304能够对管道连接帽304与顶推板305之间的各管道单元5施加拉力，顶推板305能够对管道连接帽304与顶推板305之间的各管道单元5施加推力，并且由于管道连接帽304与顶推板305之间通过各个连接杆306连接，因此对管道施加的拉力和推力均由扩孔钻头303前进时对管道连接帽304施加的拉力提供，从而使管道连接帽304和顶推板305能够同步进行前进，既能使各个管道单元5的连接部位在前进过程中始终保持紧密连接不易脱离，同时相邻的两个管道单元5中，处于后方的管道单元5也不会对处于前方的管道单元5进行挤压，使管道在长距离的铺设时，能够保证平稳前进。

如图3-5所示的管道单元5中，管道单元5的壁厚自中部向前后两端逐渐减小；管道单元5的前端设有插口501、后端设有与插口501相对应的承口502，管道单元5前端的内侧壁上设有多个第一限位件503，第一限位件503与管道单元5前端的内侧壁之间形成第一插槽6；管道单元5后端的内侧壁上设有多个与第一限位件503相对应的第二限位件504，第二限位件504与管道单元5后端的内侧壁之间形成第二插槽7；管道单元5呈圆筒状，各第一限位件503沿管道单元5的周向均匀排布，各第二限位件504沿管道单元5的周向均匀排布；第一限位件503包括第一连接板5031和第一弧形板5032，第一连接板5031安装在管道单元5前端的内侧壁上，第一连接板5031的外边沿与管道单元5连接，第一弧形板5032的后边沿与第一连接板5031的内边沿连接，并且第一弧形板5032沿管道单元5的轴向向前延伸；第二限位件504包括第二连接板5041和第二弧形板5042，第二连接板5041安装在管道单元5后端的内侧壁上，第二连接板5041的外边沿与管道单元5连接，第二弧形板5042的前边沿与第二连接板5041的内边沿连接，并且第二弧形板5042沿管道单元5的轴向向后延伸，第一弧形板5032和管道单元5内侧壁之间的距离与第二弧形板5042和管道单元5内侧壁之间的距离不相同；第一弧形板5032和第二弧形板5042均与管道单元5内侧壁相互平行；相邻第一限位件503之间形成缺口，最大的缺口所对圆心角小于周向尺寸最小的第二弧形板5042所对圆心角。

第一连接板5031、第一弧形板5032和管道单元5前端的内侧壁共同围成第一插槽6，第二连接板5041、第二弧形板5042和管道单元5后端的内侧壁共同围成第二插槽7。多个上述管道单元5自前至后依次连接，构成管道，通过上述管道单元5的壁厚设计，能增强管道单元5的抗变形能力；并且连接时，处于后方的管道单元5的插口501会与处于前方的管道单元5的承口502相卡合；通过设置第一限位件503和第二限位件504，两个管道单元在进行连接时，处于后方的管道单元5的第一弧形板5032插入处于前方的管道单元5的第二插槽7中（此时处于前方的管道单元5的后端插入处于后方的管道单元5的第一插槽6中），从而使管道在组装和移动过程中，第一限位件503和第二限位件504相互配合，对两个管道单元的连接处进行限位，提高连接处的抗弯折能力，避免相邻两个管道单元的连接处松脱。

通过使相邻第一限位件503之间形成缺口，最大的缺口所对圆心角小于周向尺寸最小的第二弧形板5042所对圆心角，当两个管道单元5进行连接时，无需将两个管道单元5的第一弧形板5032和第二弧形板5042完全对准，同时管道在安装推送时，即使管道单元5产生一定程度的转动，也能始终保持第一弧形板5032处于第二插槽7中或第二弧形板5042处在第一插槽6中。更优选的，管道单元5呈圆筒状，第一限位件503、第二限位件504的数量均为多个，各第一限位件503沿管道单元5的周向均匀排布，各第二限位件504沿管道单元5的周向均匀排布，第一弧形板5032所对圆心角大于第二缺口对应圆心角。

上述插口501为设置在管道单元5前端外侧壁的多个环形凸起，承口502为设置在管道单元5后端内侧壁的多个环形凹槽，并且环形凹槽的形状与环形凸起相对应。两个管道单元在进行连接时，处在后方的管道单元5的插口501插入到处在前方的管道单元5的承口502中，其中，各个环形凸起分别与对应的环形凹槽相卡合。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图6所示管道单元5’呈圆筒状；第一限位件包括第一连接板（图中看不见）和第一圆环形板5032’，第一连接板安装在管道单元5’前端的内侧壁上，第一圆环形板5032’的后边沿与第一连接板的内边沿连接，并且第一圆环形板5032’沿管道单元5’的轴向向前延伸；第二限位件包括第二连接板5041’和第二圆环形板5042’，第二连接板5041’安装在管道单元5’后端的内侧壁上，第二圆环形板5042’的前边沿与第二连接板5041’的内边沿连接，并且第二圆环形板5042’沿管道单元5’的轴向向后延伸，第一圆环形板5032’和管道单元5’内侧壁之间的距离与第二圆环形板5042’和管道单元5’内侧壁之间的距离不相同；第一圆环形板5032’和第二圆环形板5042’均与管道单元5’内侧壁相互平行（第一圆环形板5032’、第二圆环形板5042’、管道单元5’三者的中心线重合）。

Claims (6)

1.一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在地面上向下开挖工作井和接收井，并在地面上靠近接收井的一侧设置顶拉设备；

（2）顶拉设备的导向钻头从地面斜向钻向接收井下部，随后自接收井下部钻向工作井下部，形成起点和终点处于同一水平线上并且中部向上拱起的导向孔；

（3）将导向钻头更换成扩孔钻头，通过管道连接帽与最前一个管道单元的前端连接，然后将连接杆穿设在最前一个管道单元中，并将该连接杆前端与管道连接帽连接，再将顶推板与该连接杆后端连接，使顶推板压紧在最前一个管道单元的后端边沿上；然后驱动扩孔钻头转动前进，扩孔钻头带动最前一个管道单元沿导向孔自工作井向接收井逐渐移动；

（4）当管道连接帽与顶推板之间的各管道单元伸入导向孔时，扩孔钻头暂停工作，然后将顶推板拆下，再将新的管道单元的前端与导向孔中最后一个管道单元的后端连接，并穿设新的连接杆，使新的连接杆前端与导向孔中最后一个连接杆的后端连接，随后将顶推板与新的连接杆的后端连接，并使顶推板压紧在新的管道单元的后端边沿上，然后继续驱动扩孔钻头转动前进；

所述管道单元前端的内侧壁上设有至少一个第一限位件，第一限位件与管道单元前端的内侧壁之间形成第一插槽；管道单元后端的内侧壁上设有至少一个与第一限位件相对应的第二限位件，第二限位件与管道单元后端的内侧壁之间形成第二插槽；相邻的两个管道单元中，处于后方的管道单元的第一限位件处在处于前方的管道单元的第二插槽中，或者处于前方的管道单元的第二限位件处在处于后方的管道单元的第一插槽中；所述第一限位件包括第一连接板和第一弧形板，第一连接板安装在管道单元前端的内侧壁上，第一连接板的外边沿与管道单元连接，第一弧形板的后边沿与第一连接板的内边沿连接，并且第一弧形板沿管道单元的轴向向前延伸；所述第二限位件包括第二连接板和第二弧形板，第二连接板安装在管道单元后端的内侧壁上，第二连接板的外边沿与管道单元连接，第二弧形板的前边沿与第二连接板的内边沿连接，并且第二弧形板沿管道单元的轴向向后延伸，第一弧形板和管道单元内侧壁之间的距离与第二弧形板和管道单元内侧壁之间的距离不相同；第一弧形板和第二弧形板均与管道单元内侧壁相互平行；

（5）重复步骤（4）的操作，逐个接入新的管道单元，直至最前一个管道单元的前端到达接收井；依次连接的各个管道单元组成管道，管道单元的壁厚自中部向前后两端逐渐减小。

2.一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在地面上向下开挖工作井和接收井，并在地面上靠近接收井的一侧设置顶拉设备；

（2）顶拉设备的导向钻头从地面斜向钻向接收井下部，随后自接收井下部钻向工作井下部，形成起点和终点处于同一水平线上并且中部向上拱起的导向孔；

（3）将导向钻头更换成扩孔钻头，通过管道连接帽与最前一个管道单元的前端连接，然后将连接杆穿设在最前一个管道单元中，并将该连接杆前端与管道连接帽连接，再将顶推板与该连接杆后端连接，使顶推板压紧在最前一个管道单元的后端边沿上；然后驱动扩孔钻头转动前进，扩孔钻头带动最前一个管道单元沿导向孔自工作井向接收井逐渐移动；

（4）当管道连接帽与顶推板之间的各管道单元伸入导向孔时，扩孔钻头暂停工作，然后将顶推板拆下，再将新的管道单元的前端与导向孔中最后一个管道单元的后端连接，并穿设新的连接杆，使新的连接杆前端与导向孔中最后一个连接杆的后端连接，随后将顶推板与新的连接杆的后端连接，并使顶推板压紧在新的管道单元的后端边沿上，然后继续驱动扩孔钻头转动前进；

所述管道单元前端的内侧壁上设有至少一个第一限位件，第一限位件与管道单元前端的内侧壁之间形成第一插槽；管道单元后端的内侧壁上设有至少一个与第一限位件相对应的第二限位件，第二限位件与管道单元后端的内侧壁之间形成第二插槽；相邻的两个管道单元中，处于后方的管道单元的第一限位件处在处于前方的管道单元的第二插槽中，或者处于前方的管道单元的第二限位件处在处于后方的管道单元的第一插槽中；所述管道单元呈圆筒状；第一限位件包括第一连接板和第一圆环形板，第一连接板安装在管道单元前端的内侧壁上，第一圆环形板的后边沿与第一连接板的内边沿连接，并且第一圆环形板沿管道单元的轴向向前延伸；所述第二限位件包括第二连接板和第二圆环形板，第二连接板安装在管道单元后端的内侧壁上，第二圆环形板的前边沿与第二连接板的内边沿连接，并且第二圆环形板沿管道单元的轴向向后延伸，第一圆环形板和管道单元内侧壁之间的距离与第二圆环形板和管道单元内侧壁之间的距离不相同；第一圆环形板和第二圆环形板均与管道单元内侧壁相互平行；

（5）重复步骤（4）的操作，逐个接入新的管道单元，直至最前一个管道单元的前端到达接收井；依次连接的各个管道单元组成管道，管道单元的壁厚自中部向前后两端逐渐减小。

3.如权利要求1或2中任意一项所述的一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于：所使用的顶拉设备包括钻头位置监测装置、钻机、钻头导向杆、导向钻头、扩孔钻头、管道连接帽、顶推板和多个连接杆，钻头位置监测装置和钻机设置在所述地面上，钻头位置监测装置的信号输出端与钻机的信号输入端电连接；步骤（2）钻导向孔时，导向钻头通过钻头导向杆与钻机连接；步骤（3）中，将导向钻头更换成扩孔钻头后，再将管道连接帽与扩孔钻头连接，管道连接帽的前端与扩孔钻头的后端连接，管道连接帽的后端与最前端的管道单元的前端连接；处于最前端的连接杆与管道连接帽连接，各个连接杆首尾相连，处于最后端的连接杆与顶推板连接；钻头位置监测装置中设有导向孔预设位置，在钻导向孔和铺设管道的过程中，钻头位置监测装置对导向钻头的钻孔方向进行监测，当导向钻头钻孔方向与导向孔预设位置出现偏离时，钻头位置监测装置将偏离信息发送至钻机，钻机根据偏离信息对导向钻头的钻孔方向进行调整。

4.如权利要求1所述的一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于：所述管道单元的前端设有插口、后端设有与插口相对应的承口；相邻的两个管道单元中，后一个管道单元的插口与前一个管道单元的承口相互配合；

所述管道连接帽的内侧壁上设有内螺纹，最前一个管道单元的外侧壁前端设有与内螺纹相匹配的外螺纹，最前一个管道单元的外侧壁前端与管道连接帽的内侧壁螺纹配合。

5.如权利要求1所述的一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于：所述第一限位件的数量为一个，第一弧形板所对圆心角与任一第二弧形板所对圆心角之和大于360°。

6.如权利要求1所述的一种管道连续接长顶拉施工方法，其特征在于：所述第一限位件的数量为多个，相邻第一限位件之间形成缺口，最大的缺口所对圆心角小于周向尺寸最小的第二弧形板所对圆心角。

Images