CN115355358A - 一种非开挖管道拉顶铺设施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及地下管道施工技术领域，尤其是涉及一种非开挖管道拉顶铺设施工方法,其包括以下步骤：S1、挖设工作井和接收井；在管道铺设的起点处挖设工作井，并在管道铺设的终点处挖设接收井；S2、钻孔导向；使用顶管机在工作井内朝向接收井的方向通过多段钻头进行钻孔，并将多段钻头预留在钻孔内；S3、扩孔；使用顶管机在工作井内朝向接收井的方向通过扩孔组件沿多段钻头的方向进行扩孔；S4、拉管；使用顶管机在工作井内朝向接收井的方向进行管道的接通安装；S5、清理场地；对管道内部进行清理，并对工作井、接收井内进行清理，完成管道拉顶铺设施工。本申请具有减少施工占地面积，提高施工的便利性的效果。

Description

一种非开挖管道拉顶铺设施工方法

技术领域

本申请涉及地下管道施工技术领域，尤其是涉及一种非开挖管道拉顶铺设施工方法。

背景技术

随着城镇化的进一步发展以及农村居住条件的逐步改善，公共基础设施以及家庭给水排水需求进一步提升，这就离不开管道安装、铺设、维修等施工工作。

相关技术中，管道的安装铺设方式是通过直接开挖路面，进而在挖好的沟槽内对管道进行铺设，铺设完毕时在通过回填对挖设的路面进行修复。

针对上述中的相关技术，发明人认为针对建筑密集的闹市区、地质不良的路段、地下电缆杂多的路段，或者是预定埋设的管道需穿经河道时，路面挖设地下管道埋设的施工方式将不再适用，施工需要的占用面积极大。而且不利于城市排水系统的完善，也给人们日常生产造成极大不便。

发明内容

为了减少施工占地面积，提高施工的便利性，本申请提供一种非开挖管道拉顶铺设施工方法。

本申请提供的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法采用如下的技术方案：

一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，包括以下施工步骤：

S1、挖设工作井和接收井；在管道铺设的起点处挖设工作井，并在管道铺设的终点处挖设接收井；

S2、钻孔导向；使用顶管机在所述工作井内朝向所述接收井的方向通过多段钻头进行钻孔，并将多段钻头预留在钻孔内；

S3、扩孔；使用所述顶管机在所述工作井内朝向所述接收井的方向通过扩孔组件沿所述多段钻头的方向进行扩孔；

S4、拉管；使用所述顶管机在所述工作井内朝向所述接收井的方向进行管道的接通安装；

S5、清理场地；对所述管道内部进行清理，并对所述工作井、所述接收井内进行清理，完成管道拉顶铺设施工。

通过采用上述技术方案，在施工时，分别在管道铺设的起点处以及终点处挖设工作井和接收井，然后在工作井内安装顶管机，并相接收井的方向进行钻孔、扩孔以及拉管的工作，实现对管道的铺设，改变了直接在路面进行管道渠挖设安装的方法，施工过程中，只需要占用工作井和接收井对应的路面面积，减少了施工用的占地面积，提高了施工的便利性。

可选的，所述多段钻头包括多个子钻头，所述子钻头的一端对应开设有十字装配槽，所述子钻头的另一端安装有十字装配块，所述十字装配块与所述十字装配槽卡接配合。

通过采用上述技术方案，十字装配块与十字装配槽的配合设置，能够将多个子钻头相互连接拆卸，方便施工。

可选的，所述十字装配槽的的槽底开设有盲孔，所述盲孔内滑移安装有螺纹套，所述螺纹套的内部设置有内螺纹，所述十字装配块远离所述子钻头的一端固定有螺栓，所述螺栓与所述螺纹套螺纹配合。

通过采用上述技术方案，螺纹套与螺栓的配合设置，能够对子钻头进行固定连接，从而有利于提高子钻头之间连接的稳定性，方便调整。

可选的，所述扩孔组件包括扩孔套头，所述扩孔套头的两端均呈开口设置，且所述扩孔套头的一端安装有固定架，所述固定架用于与所述顶管机相连接，所述顶管机用于驱动所述扩孔套头转动，所述扩孔套头沿所述固定架的一端朝向另一端呈径向扩张设置，且所述扩孔套头的内侧壁沿长度方向螺旋设置有多片刮泥板，且多片所述刮泥板沿所述扩孔套头的中轴线呈圆周阵列设置。

通过采用上述技术方案，在工作时，扩孔套头能够对土壤进行刮动，使得土壤在刮泥板的带动下朝向另一端移动，从而实现扩孔的作用。

可选的，所述固定架内固定安装有导向套管，所述导向套管与所述多段钻头套接配合，所述导向套管的一端固定有导向钻，所述顶管机用于驱动所述导向钻转动并朝向所述接收井一端移动。

通过采用上述技术方案，导向套管与导向钻头的配合设置，能够将固定架与多段钻头套接，然后通过顶管机驱动导向钻转动并沿多段钻头的方向进行移动，从而使得扩孔套头能够在固定架的带动下进行扩孔作业。

可选的，所述导向钻远离所述导向套管的一端固定设置有所述十字装配块，所述十字装配块与所述十字装配槽卡接配合。

通过采用上述技术方案，在导向钻的端部开设十字装配槽的设置，使得导向钻能够与子钻头相连接，有利于通过子钻头延长导向钻的工作距离。

可选的，所述顶管机包括安装架、推动气缸以及驱动电机，所述推动气缸呈水平安装在所述安装架的侧壁，所述推动气缸的伸缩杆端部安装有移动架，所述驱动电机呈水平安装在所述移动架的侧壁，所述驱动电机的驱动轴开设有所述十字装配槽。

通过采用上述技术方案，工作时，将子钻头安装在驱动气缸的驱动轴处，推动气缸的伸缩杆伸长推动移动架带动驱动电机移动，同时驱动电机启动带动子钻头转动，从而使得子钻头对土壤进行钻孔作业。

可选的，所述管道的一端固定有第一配合环，所述第一配合环的内侧壁沿轴线方向设置有波浪卡接部，所述管道的另一端固定有第二配合环，所述第二配合环的外侧壁沿轴线方向设置有波浪配合部，所述波浪卡接部用于与所述波浪配合部相配合。

通过采用上述技术方案，第一配合环与第二配合环的配合设置，能够使得管道首尾相连并卡接固定，从而方便对管道进行连接。

可选的，所述安装架的一侧设置有软土组件，所述软土组件用于软化土壤。

通过采用上述技术方案，软土组件的设置，能够对待挖土壤进行软化，从而有利于提高对土壤进行挖掘的便利性。

可选的，所述软土组件包括洒水喷头、连接管以及储水箱，所述储水箱安装在所述安装架的一侧，且所述储水箱的侧壁安装有抽水泵，所述洒水喷头固定在安装架的另一侧，且所述洒水喷头与所述抽水泵的出水端通过连接管相连通，所述洒水喷头用于对待挖泥土进行洒水软化。

通过采用上述技术方案，使用时，抽水泵能够抽取储水箱内水并通过连接管供应到洒水喷头处，最终通过洒水喷水对待挖处土壤进行洒水软化，实现了软土组件的作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在施工时，分别在管道铺设的起点处以及终点处挖设工作井和接收井，然后在工作井内安装顶管机，并相接收井的方向进行钻孔、扩孔以及拉管的工作，实现对管道的铺设，改变了直接在路面进行管道渠挖设安装的方法，施工过程中，只需要占用工作井和接收井对应的路面面积，减少了施工用的占地面积，提高了施工的便利性；

2.十字装配块与十字装配槽的配合设置，能够将多个子钻头相互连接拆卸，方便施工；

3.螺纹套与螺栓的配合设置，能够对子钻头进行固定连接，从而有利于提高子钻头之间连接的稳定性，方便调整；

4.软土组件的设置，能够对待挖土壤进行软化，从而有利于提高对土壤进行挖掘的便利性。

附图说明

图1是本申请实施例中一种非开挖管道拉顶铺设施工方法的流程图。

图2是本申请实施例中一种非开挖管道拉顶铺设施工方法的结构示意图。

图3是本申请实施例中一种非开挖管道拉顶铺设施工方法的隐藏管道后的结构示意图。

图4是本申请实施例中一种非开挖管道拉顶铺设施工方法的隐藏管道后的另一视角结构示意图。

图5是本申请实施例中扩孔组件的结构示意图。

图6是图4中A部的放大图。

图7是本申请实施例中套管的结构剖视图。

图8是本申请实施中子钻头的结构剖视图。

附图标记说明：

1、工作井；2、接收井；3、管道；4、顶管机；41、安装架；42、推动气缸；43、驱动电机；44、移动架；45、导向轨；5、多段钻头；51、子钻头；6、十字装配块；7、十字装配槽；8、盲孔；81、限位台；9、螺纹套；10、螺栓；11、扩孔组件；111、扩孔套头；112、刮泥板；113、固定架；114、导向套管；115、导向钻；12、软土组件；121、洒水喷头；122、连接管；123、储水箱；124、抽水泵；13、第一配合环；14、第二配合环；15、第三配合环；16、波浪卡接部；17、波浪配合部。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种非开挖管道拉顶铺设施工方法。参照图1，一种非开挖管道拉顶铺设施工方法包括以下施工步骤：

S1、挖设工作井1和接收井2；S2、钻孔导向；S3、扩孔；S4、拉管；S5、清理场地。

具体的，参照图2，步骤一，在管道3铺设的起点处挖设工作井1，并在管道3铺设的终点处挖设接收井2，以便后续在工作井1以及接受井内展开铺设管道3的工作，而不需要占用太多的道路面积。

参照图2-4，步骤二，在工作井1内安装有顶管机4。顶管机4包括安装架41、推动气缸42以及驱动电机43。安装架41整体呈L型设置，推动气缸42设置有两个，且两个推动气缸42呈水平安装在安装架41的侧壁并沿安装架41的竖直方向的对称面呈对称设置。安装架41的顶部滑动设置有移动架44，移动架44呈竖直设置，且安装架41的顶部设置有导向轨45，移动架44的底部开设有导向槽，导向槽与导向轨45卡接配合。推动气缸42的伸缩杆与移动架44的侧壁固定连接，从而通过推动气缸42推动移动架44沿导向轨45的长度方向进行往复滑移。

参照图3和图8，驱动电机43呈水平安装在移动架44的侧壁，驱动电机43的驱动杆贯穿移动架44的侧壁并伸出于另一侧外。驱动电机43的驱动杆连接有多段钻头5，具体的，多段钻头5包括多个子钻头51，子钻头51的一端对应开设有十字装配槽7，子钻头51的另一端安装有十字装配块6，十字装配块6与十字装配槽7卡接配合。驱动电机43的驱动杆端面对应开设有用于与十字装配块6卡接配合的十字装配槽7。

在工作时，使用顶管机4在工作井1内朝向接收井2的方向通过多段钻头5进行钻孔，通过不断增加子钻头51的方式，对钻孔的长度进行增加，最终完成从工作井1的井壁到接收井2的井壁的贯通工作，并将多段钻头5预留在钻孔内，方便后续加工。

参照图6和图8，为了提高多个子钻头51之间连接的稳定性，十字装配槽7的的槽底开设有盲孔8，盲孔8的截面呈多边形设置，在本实施例中，盲孔8设置为六边形盲孔8。盲孔8内滑移安装有螺纹套9，螺纹套9的外侧壁与盲孔8的内侧壁相贴合，从而能够通过盲孔8对螺纹套9进行限位，减少螺纹套9的转动。盲孔8的孔口位置固定设置有限位台81，从而能够通过限位台81对螺纹套9的滑动进行限位，减少螺纹套9滑出盲孔8的情况的发生。螺纹套9的内部设置有内螺纹，十字装配块6远离子钻头51的一端固定有螺栓10，螺栓10与螺纹套9螺纹配合。从而可以通过螺栓10与螺纹套9的螺纹配合将两个相邻的子钻头51相互锁紧，减少子钻头51之间相互脱离的情况的发生，提高子钻头51之间连接的稳定性。驱动电机43的驱动杆端部对应开设有用于插接螺栓10的通孔。

参照图5，步骤三，在多个子钻头51的端部装配扩孔组件11进行扩孔。具体的，扩孔组件11包括扩孔套头111，扩孔套头111的两端均呈开口设置，且扩孔套头111的一端安装有固定架113，固定架113内固定安装有导向套管114，导向套管114的一端固定有导向钻115，导向钻115远离导向套管114的一端固定设置有设有十字装配块6，十字装配块6用于与十字装配槽7卡接配合。从而能够通过导向钻115上的十字装配块6与子钻头51上的十字装配槽7相互卡接配合，使得扩孔套头111安装在多个子钻头51之间并沿子钻头51进行移动，并通过驱动电机43驱动子钻头51带动导向钻115转动，从而使得固定架113带动扩孔套头111进行扩孔转动作业。

参照图5，扩孔套头111沿固定架113的一端朝向另一端呈径向扩张设置，且扩孔套头111的内侧壁沿长度方向螺旋设置有多片刮泥板112。多片刮泥板112沿扩孔套头111的中轴线呈圆周阵列设置。从而能够通过多片刮泥板112的配合，提高扩孔套头111对泥土的刮除能力，方便扩孔施工。

参照图3和图4，安装架41的一侧设置有软土组件12，软土组件12包括洒水喷头121、连接管122以及储水箱123。储水箱123安装在安装架41的一侧，且储水箱123的侧壁安装有抽水泵124。洒水喷头121在本实施例中设置有四个，且四个洒水喷头121固定在安装架41的侧壁并沿驱动电机43的驱动轴呈方形阵列设置。洒水喷头121与抽水泵124的出水端通过连接管122相连通。从而能够在施工前对待挖的泥土进行洒水软化，也可以通过洒水喷头121的定时洒水保持工作井1处的泥土的软化程度，方便施工，同时也能够通过洒水喷头121对挖管附近的工作环境进行洒水降尘作业，减少井内土壤在长时间与空气接触后干燥尘土化而产生灰尘对环境造成粉尘污染的情况发生。

参照图2、图3和图7，步骤四，使用管道3进行放在扩张好的孔内进行拉管设置。具体的，管道3的管道3的一端固定有第一配合环13，第一配合环13的内侧壁沿轴线方向设置有波浪卡接部16，管道3的另一端固定有第二配合环14，第二配合环14的外侧壁沿轴线方向设置有波浪配合部17，波浪卡接部16用于与波浪配合部17相配合。扩孔套头111的外侧壁对应固定设置有与第一配合环13配合的第三配合环15，第三配合环15的外侧壁沿轴线方向设置有波浪配合部17，且第三配合环15的半径小于第二配合环14的半径，从而能够减少扩孔套头111与管道3之间接触的摩擦力。在施工时，施工人员会预先在与第三配合环15配合安装的第一配合环13的内侧壁涂上润滑剂，从而能够对管道3与扩孔套头111的连接处进行保护，在不影响扩孔套头111转动的前提下带动管道3朝向接收井2的一侧进行安装。

步骤五，在管道3安装完成后，需要对管道3的内部、工作井1的内部以及接收井2的内部进行清理，保证管道3内部的洁净，不影响管道3的使用。

本申请实施例一种非开挖管道拉顶铺设施工方法的实施原理为：

在施工场地分别开挖工作井1以及接收井2，然后在工作井1内安装顶管机4，并将多段钻头5安装在顶管机4上朝向接收井2的方向进行钻孔工作。在钻孔完成后安装扩孔套头111进行扩孔作业，并在扩孔完成后将管道3安装在孔内，从而完成对管道3的铺设，最后对施工场地进行清理，完成施工，从而能够改变直接在路面进行管道3渠挖设安装的方法，施工过程中，只需要占用工作井1和接收井2对应的路面面积，减少了施工用的占地面积，提高了施工的便利性。

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 (10)

1.一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

S1、挖设工作井(1)和接收井(2)；在管道(3)铺设的起点处挖设工作井(1)，并在管道(3)铺设的终点处挖设接收井(2)；

S2、钻孔导向；使用顶管机(4)在所述工作井(1)内朝向所述接收井(2)的方向通过多段钻头(5)进行钻孔，并将多段钻头(5)预留在钻孔内；

S3、扩孔；使用所述顶管机(4)在所述工作井(1)内朝向所述接收井(2)的方向通过扩孔组件(11)沿所述多段钻头(5)的方向进行扩孔；

S4、拉管；使用所述顶管机(4)在所述工作井(1)内朝向所述接收井(2)的方向进行管道(3)的接通安装；

S5、清理场地；对所述管道(3)内部进行清理，并对所述工作井(1)、所述接收井(2)内进行清理，完成管道(3)拉顶铺设施工。

2.根据权利要求1所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述多段钻头(5)包括多个子钻头(51)，所述子钻头(51)的一端对应开设有十字装配槽(7)，所述子钻头(51)的另一端安装有十字装配块(6)，所述十字装配块(6)与所述十字装配槽(7)卡接配合。

3.根据权利要求2所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述十字装配槽(7)的的槽底开设有盲孔(8)，所述盲孔(8)内滑移安装有螺纹套(9)，所述螺纹套(9)的内部设置有内螺纹，所述十字装配块(6)远离所述子钻头(51)的一端固定有螺栓(10)，所述螺栓(10)与所述螺纹套(9)螺纹配合。

4.根据权利要求2所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述扩孔组件(11)包括扩孔套头(111)，所述扩孔套头(111)的两端均呈开口设置，且所述扩孔套头(111)的一端安装有固定架(113)，所述固定架(113)用于与所述顶管机(4)相连接，所述顶管机(4)用于驱动所述扩孔套头(111)转动，所述扩孔套头(111)沿所述固定架(113)的一端朝向另一端呈径向扩张设置，且所述扩孔套头(111)的内侧壁沿长度方向螺旋设置有多片刮泥板(112)，且多片所述刮泥板(112)沿所述扩孔套头(111)的中轴线呈圆周阵列设置。

5.根据权利要求3所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述固定架(113)内固定安装有导向套管(114)，所述导向套管(114)与所述多段钻头(5)套接配合，所述导向套管(114)的一端固定有导向钻(115)，所述顶管机(4)用于驱动所述导向钻(115)转动并朝向所述接收井(2)一端移动。

6.根据权利要求4所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述导向钻(115)远离所述导向套管(114)的一端固定设置有所述十字装配块(6)，所述十字装配块(6)与所述十字装配槽(7)卡接配合。

7.根据权利要求2所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述顶管机(4)包括安装架(41)、推动气缸(42)以及驱动电机(43)，所述推动气缸(42)呈水平安装在所述安装架(41)的侧壁，所述推动气缸(42)的伸缩杆端部安装有移动架(44)，所述驱动电机(43)呈水平安装在所述移动架(44)的侧壁，所述驱动电机(43)的驱动轴开设有所述十字装配槽(7)。

8.根据权利要求1所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述管道(3)的一端固定有第一配合环(13)，所述第一配合环(13)的内侧壁沿轴线方向设置有波浪卡接部(16)，所述管道(3)的另一端固定有第二配合环(14)，所述第二配合环(14)的外侧壁沿轴线方向设置有波浪配合部(17)，所述波浪卡接部(16)用于与所述波浪配合部(17)相配合。

9.根据权利要求7所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述安装架(41)的一侧设置有软土组件(12)，所述软土组件(12)用于软化土壤。

10.根据权利要求9所述的一种非开挖管道拉顶铺设施工方法，其特征在于：所述软土组件(12)包括洒水喷头(121)、连接管(122)以及储水箱(123)，所述储水箱(123)安装在所述安装架(41)的一侧，且所述储水箱(123)的侧壁安装有抽水泵(124)，所述洒水喷头(121)固定在安装架(41)的另一侧，且所述洒水喷头(121)与所述抽水泵(124)的出水端通过连接管(122)相连通，所述洒水喷头(121)用于对待挖泥土进行洒水软化。

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