CN117090995A - 一种管道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道施工方法，属于管道施工技术领域，包括以下步骤：开挖沟槽；将垫层铺设机设置于所述沟槽内，所述垫层铺设机的前端具有出料组件，所述垫层铺设机的后端具有压实组件；将管道顶推机构设置于所述沟槽内，并位于所述垫层铺设机的后方，通过所述管道顶推机构将多节管道依次朝向所述垫层铺设机的方向进行顶进，从而通过所述管道顶推机构驱动所述垫层铺设机朝向前方移动。本发明提供的管道施工方法，管道顶推机构和垫层铺设机通过管道的拼接移动进行配合，管道的移动充当垫层铺设机的动力，垫层施工和管道铺设同步完成，降低了施工周期，加快了施工进度。

Description

一种管道施工方法

技术领域

本发明涉及管道施工技术领域，具体涉及一种管道施工方法。

背景技术

给排水管道施工主要包括开槽和非开挖两种类型，非开挖施工方法对施作管道的形状、连接构造型式以及刚度、强度等有限制要求，目前管道的开挖施工较为常见。

开槽施工能够满足任意类型管道的铺设需求，但目前沟槽的开挖与支护、垫层施工及管道铺设等工序相互独立，施工进度缓慢，施工周期长，效率低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的沟槽开挖与支护、垫层施工及管道铺设等工序相互独立，施工进度缓慢，施工周期长和效率低的缺陷，从而提供一种管道施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种管道施工方法，包括以下步骤：

开挖沟槽；

将垫层铺设机设置于所述沟槽内，所述垫层铺设机的前端具有出料组件，所述垫层铺设机的后端具有压实组件；

将管道顶推机构设置于所述沟槽内，并位于所述垫层铺设机的后方，通过所述管道顶推机构将多节管道依次朝向所述垫层铺设机的方向进行顶进，从而通过所述管道顶推机构驱动所述垫层铺设机朝向前方移动。

可选地，所述垫层铺设机的后端具有顶推板，所述顶推板上设置有管槽，所述管道的前端卡设于所述管槽中。

可选地，在沟槽的两侧设置有支护结构，所述支护结构上设有用于所述垫层铺设机移动的轨道，所述垫层铺设机滑动安装在所述轨道上。

可选地，所述支护结构的两侧内侧壁上设置有沿水平方向的第一滑轨，所述出料组件上设置有与所述第一滑轨相适配的第一滑槽。

可选地，所述支护结构包括沿沟槽的长度方向依次连接的多个支护件，沿沟槽的长度方向的相邻两个所述支护件之间通过插接连接。

可选地，所述支护件包括平行间隔设置的两个支护板以及支撑在两个所述支护板之间的支撑件；

所述支护板上设有导流通道，所述支护板的外侧壁上设有与所述导流通道连通的出浆孔。

可选地，所述支护板的前端设有竖直插件，所述支护板的后端具有与所述竖直插件配合的竖直插槽，所述竖直插件和所述竖直插槽之间设置有密封件。

可选地，所述出料组件包括：

出料仓，具有进料口和出料口，所述出料口朝向所述沟槽底部；

卸料器，设置于所述出料口。

可选地，所述压实组件包括：

压实架，设置于所述出料组件上；

压实件，与所述压实架连接，所述压实件对垫层材料进行压实。

可选地，所述出料组件和所述压实组件之间设置有第一刮平件；沿垫层铺设方向，所述压实组件的后方设置有第二刮平件。

可选地，所述沟槽的上方设置有送料机，所述送料机的出口通过送料管与所述垫层铺设机的出料组件连通，所述送料机通过送料管向所述出料组件中送入垫层材料，所述出料组件在移动过程中将垫层材料送入沟槽底部，所述压实组件对沟槽底部的垫层材料进行压实。

可选地，所述送料机包括：

送料箱，具有进口和出口，所述出口通过送料管与所述出料组件连接；

第一输送件，设置于所述送料箱中，所述第一输送件用于将所述送料箱中的垫层材料送至所述出口；

第二输送件，设置于所述送料箱中，所述第二输送件用于将所述进口处的垫层材料输送至所述送料箱中；

驱动件，与所述第一输送件和所述第二输送件连接。

可选地，所述送料管为软管结构，所述送料管内设置有螺旋输送件，所述螺旋输送件的一端与所述第一输送件的输出端连接，所述第一输送件带动所述螺旋输送件转动，以输送所述送料管中的垫层材料。

可选地，所述送料管具有多组，多组所述送料管之间可拆卸连接。

可选地，所述沟槽的一端设置有顶进井，所述顶进井中设置有反力墙，所述反力墙用于安装所述管道顶推机构。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的管道施工方法，包括以下步骤：开挖沟槽；将垫层铺设机设置于沟槽内，垫层铺设机的前端具有出料组件，垫层铺设机的后端具有压实组件；将管道顶推机构设置于所述沟槽内，并位于垫层铺设机的后方，通过管道顶推机构将多节管道依次朝向垫层铺设机的方向进行顶进，从而通过管道顶推机构驱动垫层铺设机朝向前方移动。管道顶推机构和垫层铺设机通过管道的拼接移动进行配合，管道的移动充当垫层铺设机的动力，垫层施工和管道铺设同步完成，降低了施工周期，加快了施工进度。

2.本发明提供的管道施工方法，垫层铺设机的后端具有顶推板，顶推板上设置有管槽，管道的前端卡设于管槽中，管道移动时通过推动顶推板带动垫层铺设机整体移动，在移动过程中受到较均匀的推力作用，管槽和管道的配合提高了移动过程中的稳定性。

3.本发明提供的管道施工方法，在沟槽的两侧设置有支护结构，支护结构上设有用于垫层铺设机移动的轨道，垫层铺设机滑动安装在所述轨道上，使得出料组件在移动过程中保持水平移动状态，不会受到沟槽底部不平的影响，实现了垫层的快速均匀填铺，无需人工压实和整平，提高垫层铺设效率。

支护结构的两侧内侧壁上设置有沿水平方向的第一滑轨，出料组件上设置有与第一滑轨相适配的第一滑槽，支护结构较长，在其上设置滑轨比开槽较为简单，第一滑轨和第一滑槽的配合安装快速简单，且保证了出料组件移动过程中的水平状态。

4.本发明提供的管道施工方法，支护结构包括沿沟槽的长度方向依次连接的多个支护件，沿沟槽的长度方向的相邻两个支护件之间通过插接连接，在安装过程中为依次插接连接的多组支护件形成了支护结构，可提前进行模块化预制，根据沟槽开挖尺寸进行快速组装，施工完成后可进行回收拆卸，便于重复利用，节省工程成本。

5.本发明提供的管道施工方法，支护件包括平行间隔设置的两个支护板以及支撑在两个支护板之间的支撑件；支护板上设有导流通道，支护板的外侧壁上设有与导流通道连通的出浆孔，在支护板与沟槽侧壁接触移动过程中，通过导流通道和出浆孔向沟槽侧壁注入润滑泥浆，降低顶进摩阻力的同时可起到护壁作用，提高了支护结构的安装效率，使得安装简单快捷。

6.本发明提供的管道施工方法，支护板的前端设有竖直插件，支护板的后端具有与竖直插件配合的竖直插槽，竖直插件和竖直插槽之间设置有密封件，相邻支护板之间通过竖直插件和竖直插槽配合连接，便于安装，密封件的设置能够实现良好的止水效果。

7.本发明提供的管道施工方法，出料组件包括出料仓和卸料器，卸料器设置在出料仓的出料口处，卸料器可以按照控制速率将出料仓内的物料卸出并连续均匀地送入沟槽底部，提高了送料的均匀性，也进一步提高了后续压实的效果。

8.本发明提供的管道施工方法，压实组件包括压实架和压实件,压实架设置在出料组件上,跟随出料组件一起向前移动,出料组件将垫层材料输送到沟槽底部，在压实件的作用下，完成对垫层的压实，压实的垫层增强地基负载，且提高了地基稳定性，保护管道不易受损。

9.本发明提供的管道施工方法，出料组件和压实组件之间设置有第一刮平件，第一刮平件对出料组件中落下的垫层材料进行刮平，便于后续压实过程，使得压实更加均匀；沿垫层铺设方向，压实组件的后方设置有第二刮平件，在对垫层压实之后，第二刮平件的设置可以对压实后垫层表面凸出的材料进行刮走，避免其对后续管道的铺设造成不平整的影响。

10.本发明提供的管道施工方法，沟槽上方设置有送料机，送料机实现了将垫层材料送至出料组件中，送料机包括送料箱、第一输送件、第二输送件和驱动件，第一输送件用于将送料箱中的垫层材料送至所述出口，第二输送件用于将进口处的垫层材料输送至送料箱中，第一输送件和第二输送件之间的配合使用，使得从进口进入的垫层材料顺利均匀的进入送料管中，避免垫层材料的堆积，也避免给送料管造成较大负担。

11.本发明提供的管道施工方法，送料管为软管结构，送料管内设置有螺旋输送件，螺旋输送件转动将垫层材料顺利均匀的送入出料仓中，且螺旋输送时不容易发生卡料或者堵料现象，软管结构的设置也可以使得在出料组件移动过程中，避免支护结构的横撑对其造成干扰。

12.本发明提供的管道施工方法，送料管具有多组，多组送料管之间可拆卸连接，在出料组件移动过程中，送料机无需移动，仅设置在顶进井附近就可以，出料组件每移动一个单位距离，就增加一组送料管，避免送料机移动过程中对沟槽边坡带来不稳定性，提高了工作效率。

13.本发明提供的管道施工方法，沟槽的一端设置有顶进井，顶进井中设置有反力墙，反力墙用于安装所述管道顶推机构，为管道顶推机构施力时提供反力支撑，更有利于力的传递。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的管道施工方法中的一种具体实施方式的示意图；

图2为图1中支护结构的结构示意图；

图3为图1中出料组件的结构示意图；

图4为图1中卸料器的结构示意图；

图5为图1中支护件的结构示意图；

图6为图5中支护板的结构示意图；

图7为图5中支护板的俯视图；

图8为图7中B-B剖视结构示意图；

图9为图7中A-A剖视结构示意图；

图10为图5中支撑件的结构示意图；

图11为图10中第一支撑件的结构示意图；

图12为图10中第三支撑件的结构示意图；

图13为图5中竖直插件的俯视结构示意图；

图14为图5中竖直插件和竖直插槽的连接结构示意图；

图15为本发明中提供的开挖支护施工装置的俯视结构示意图；

图16为图15中的顶铁的结构示意图；

图17为图15中开挖装置的前端正面结构示意图；

图18为图15中开挖装置的后端背面结构示意图；

图19为图15中的螺旋输土管的结构示意图；

图20为图15中壳体的结构示意图。

图21为图1中压实架的结构示意图；

图22为图1中压实件的结构示意图；

图23为图1中送料管连接处的结构示意图。

附图标记说明：

1、出料组件；2、压实组件；3、管道顶推机构；4、管道；5、顶推板；6、管槽；7、第一滑轨；8、第一滑槽；9、支护件；10、支护板；11、导流通道；12、出浆孔；13、竖直插件；14、竖直插槽；15、密封件；16、出料仓；17、进料口；18、出料口；19、卸料器；20、压实架；21、压实件；22、第一刮平件；23、第二刮平件；24、送料管；25、送料箱；26、进口；27、出口；28、第一输送件；29、第二输送件；30、送料驱动件；31、螺旋输送件；32、顶进井；33、反力墙；34、内板；35、外板；36、安装腔；37、注浆管；38、连接板；39、支撑件；40、卡板；41、第一支撑件；42、第二支撑件；43、第三支撑件；44、凹槽；45、密封凸起；46、第一安装腔；47、开挖装置；48、顶进驱动件；49、垫块；50、顶铁；51、壳体；52、面板；53、螺旋输土管；54、前壳体；55、后壳体；56、支撑板；57、管过槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

给排水管道施工主要包括开槽和非开挖两种类型，非开挖施工常见的方法包括顶管法和水平定向钻法，以不开挖地表、对交通影响小等优势迅速得到推广；开槽施工工法主要包括放坡法、横列板法和钢板桩支护法等。

非开挖施工方法对施作管道的形状、连接构造型式以及刚度、强度等有限制要求，开槽施工能够满足任意类型管道的铺设需求，但目前沟槽的开挖与支护、垫层的施工与管道铺设等工序相互独立，施工进度缓慢，占用场地空间大，施工周期长。另外现阶段开槽施工工艺存在诸多弊端，如在沟槽支护方面：横列板支护法材料损耗率高，内支撑人工作业安全隐患大；钢板桩支护法沟槽线形难以控制，内支撑结构需现场安装，工序繁琐复杂；在沟槽开挖方面：采用挖掘机械边移动边由上至下开挖的形式，开挖效率低下。

本实施例提供的管道施工方法，沟槽开挖和支护同步进行，实现了垫层施工和管道铺设的一体化，降低了施工周期，加快了施工进度。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法的一种具体实施方式，包括以下步骤：

开挖沟槽；其中，在沟槽的两端修建顶进井32和接收井，顶进井32中安装反力墙33；

将垫层铺设机设置于所述沟槽内，所述垫层铺设机的前端具有出料组件1，所述垫层铺设机的后端具有压实组件2；

将管道顶推机构3设置于所述沟槽内，并位于所述垫层铺设机的后方，通过所述管道顶推机构将多节管道4依次朝向所述垫层铺设机的方向进行顶进，从而通过所述管道顶推机构驱动所述垫层铺设机朝向前方移动。

管道顶推机构3和垫层铺设机通过管道的拼接移动进行配合，管道的移动充当垫层铺设机的动力，垫层施工和管道铺设同步完成，降低了施工周期，加快了施工进度。

如图1至图3所示，本实施例提供的管道施工方法，在沟槽的两侧设置有支护结构，所述支护结构上设有用于所述垫层铺设机移动的轨道，所述垫层铺设机滑动安装在所述轨道上。使得出料组件1在移动过程中保持水平移动状态，不会受到沟槽底部不平的影响，实现了垫层的快速均匀填铺，无需人工压实和整平，实现了出料和压实的一体化，提高垫层铺设效率。具体地，轨道可以在支护结构上提前预制，也可以在支护结构安装完成后进行单独的安装，在安装过程中保证轨道的水平度。

如图2和图3所示，本实施例提供的管道施工方法，支护结构的两侧内侧壁上设置有沿水平方向的第一滑轨7，所述出料组件1上设置有与所述第一滑轨7相适配的第一滑槽8。支护结构较长，在其上设置滑轨相对要比开设滑槽方便，第一滑轨7和第一滑槽8的配合安装快速简单，且保证了出料组件1移动过程中的水平状态。另外，作为可替换实施方式，也可以在出料组件1上设置第一滑轨7，在支护结构上设置第一滑槽8。

如图5所示，本实施例提供的管道施工方法，支护结构包括沿沟槽的长度方向依次连接的多个支护件9，沿沟槽的长度方向的相邻两个所述支护件9之间通过插接连接。在安装过程中为依次插接连接的多组支护件9形成了支护结构，可提前进行模块化预制，根据沟槽开挖尺寸进行快速组装，施工完成后可进行回收拆卸，便于重复利用，节省工程成本。

如图5所示，本实施例提供的管道施工方法，支护件9包括平行间隔设置的两个支护板10以及支撑在两个所述支护板10之间的支撑件39；所述支护板10上设有导流通道11，所述支护板10的外侧壁上设有与所述导流通道11连通的出浆孔12。在支护板10与沟槽侧壁接触移动过程中，通过导流通道11和出浆孔12向沟槽侧壁注入润滑泥浆，降低顶进摩阻力的同时可起到护壁作用，提高了支护结构的安装效率，使得安装简单快捷。

其中，出浆孔12中设置有过滤网，避免在支护板10安装过程中沟槽侧壁上的土石块进入出浆孔12中形成堵塞，堵塞后会影响后续移动过程中的润滑，降低了安装效率，其中过滤网为金属过滤网，受力效果更好。

具体地，如图5所示，出浆孔12具有多组，多组所述出浆孔12阵列设置于所述支护板10上，使得润滑泥浆比较均匀的注入到支护板10的外侧壁，避免移动过程中出现局部阻力较大情况，具体地，出浆孔12为方形阵列，另外，作为可替换实施方式，出浆孔12也可以为圆形阵列。

如图6至图9所示，支护板10包括间隔设置的内板34和外板35，所述内板34和所述外板35之间形成所述安装腔36，安装腔36中设置有注浆管37，所述注浆管37的内部形成所述导流通道；所述出浆孔12设置在所述外板35上，所述内板34和所述外板35之间设有若干连接板38用于固定连接。外板35用于与沟槽侧壁接触，通过设置在外板35上的出浆孔12注入润滑泥浆，内板34对注浆管37起到了防护作用，连接板38的设置提高了支护板10的稳定性。具体地，连接板38可以设置有多组，在多个位置处设置进行连接，稳固效果更好。另外，作为可替换实施方式，支护板10可以为分体式结构，也可以为一体式结构，对安装腔36的封闭或者开放结构不做限定，安装腔36也可以为一组或者多组，与注浆管37的数量适配，每一组注浆管37安装在相对应的安装腔36中，每一排的出浆孔12连通一组注浆管37，多组注浆管37通过管道与设置于地面上的总管连通，注浆管37上设置单向阀。

如图6所示，所述支护板10的底部为尖状结构，降低支护板移动过程中的阻力，提高安装效率，尖状结构可以为截面是正三角形结构，截面也可以为直角三角形结构。另外，作为可替换实施方式，支护板10的底部也可以为平面结构。

如图10至图12所示，所述支撑件39包括：可拆卸连接的多段，根据不同沟槽的宽度尺寸，选取不同数量进行配合连接，通用性强，可以提前预制进行现场拼装。

具体地，所述支撑件39包括第一支撑件41、第二支撑件42和第三支撑件43，第一支撑件41连接在一块所述支护板10的内壁上；第二支撑件42连接在另一块所述支护板10的内壁上；第三支撑件43连接在所述第一支撑件41和所述第二支撑件42之间，所述第三支撑件43具有可拆卸的多段，第三支撑件43的数量根据实际沟槽的宽度尺寸进行选择，第一支撑件41、第二支撑件42和第三支撑件43可以为中空式圆柱体结构。

所述第一支撑件41和所述第二支撑件42分别与所述支护板10之间通过螺纹连接，多段所述第三支撑件43之间通过法兰连接。螺纹连接中螺纹孔的设置可以进行预制，无需后续进行位置选取过程中的定位，法兰连接方式便于安装和拆卸，根据实际沟槽宽度，可以选取不同数量的第三支撑件43，进行模块化拼装。另外，作为可替换实施方式，第一支撑件41和第二支撑件42与支护板10之间也可以通过法兰连接。

如图6、图7、图13和图14所示，本实施例提供的管道施工方法，支护板10的前端设有竖直插件13，所述支护板10的后端具有与所述竖直插件13配合的竖直插槽14，所述竖直插件13和所述竖直插槽14之间设置有密封件15。相邻支护板10之间通过竖直插件13和竖直插槽14配合连接，便于安装，密封件15的设置能够实现良好的止水效果。竖直插槽14可以为内板34和外板35之间形成，通过卡板40进行限制竖直插件13的位置，也可以另外单独的设置竖直插槽14。其中，竖直插槽14的进口处设置有扩口，便于竖直插件13的插入，竖直插槽14为上下开放结构，便于后续拔出，卡板40与竖直插件13接触的面上粘贴有弹性垫板，能够在顶进过程中起到缓冲作用。

具体地，所述竖直插件13沿其四周设置有凹槽44，所述密封件15套设于所述凹槽44中所述密封件15的外侧壁上设置有密封凸起45，所述密封凸起45和所述密封件15之间具有夹角。密封件15为橡胶密封圈，密封件15上设置密封凸起45，密封凸起45和密封件15之间具有夹角，在相邻的竖直插件13插入至竖直插槽14的过程中，密封凸起45时刻处于受力状态，时刻保持沟槽内侧与外侧之间的密封，且密封凸起45的设置使得竖直插槽14内壁和竖直插件13外壁之间形成间隙，加之卡板40上弹性垫板的缓冲作用，允许相邻的支护板10之间的相对姿态调整。

如图15所示，其中支护结构通过开挖支护施工装置进行安装，开挖支护施工装置包括顶进装置和开挖装置47，顶进装置用于沿沟槽的长度方向顶推支护件9，或者用于顶推支护结构；开挖装置47尾部与所述支护件或所述支护结构连接，其头部用于沿沟槽向前移动挖掘。顶进装置推动支护件9和开挖装置47同时向前移动，在挖掘的同时实现了支护板10的向前逐节拼接安装，安装简单快捷，无需大型开挖设备边移动边由上至下开挖，大型设备挖掘占用路面较长位置，效率低，本发明只需在顶进井32和接收井附近进行设备的安装，不需要占用较长路线，施工效率高。其中，在顶进井32中设置沿沟槽长度方向上的第一导轨，沿着第一导轨将开挖装置47向前推动，保证了开挖装置47在初始挖掘时保证了方向的准确性。顶进装置的输出端与支护件的竖直插槽14配合连接，开挖装置47的尾部与支护件9的竖直插件13配合连接。

如图15所示，所述顶进装置包括顶进驱动件48，顶进驱动件48垂直于反力墙33设置，其中顶进驱动件48为水平设置的千斤顶，设置千斤顶固定支架实现千斤顶的安装。

如图15和图16所示，所述顶进驱动件48的输出端设置有垫块49和顶铁50，所述顶铁50与所述支护板10的尾部相适配。垫块49放置在顶进驱动件48的前端能够增加受力面积和顶推长度，保证了顶进驱动件48的正常工作，顶铁50的设置将顶力可以均匀的传递到支护件上，保证了顶进效果。顶铁50两端设置有承力块，承力块之间通过连接块连接，在顶力时，承力块分别顶入支护件的竖直插槽14内，进而推动支护板10移动，顶进驱动件48对称作用于承力块上，顶进驱动件48施加作用力的合力点位于支护件的形心点附近，垫块49与顶铁50的结构类似。

如图17至图20所示，所述开挖装置47包括壳体51、面板52、开挖驱动件和螺旋输土管53，壳体51为矩形结构，所述壳体51的后端设置有与所述支护板10的头部相适配的端口；面板52具有至少一组，所述面板52设置于所述壳体51前端，所述面板52的前侧设置有刀盘；开挖驱动件设置于所述面板52上，所述开挖驱动件与所述刀盘连接；螺旋输土管53与所述壳体51的底部连接。壳体51为矩形结构，与沟槽的形状适配，在挖掘过程中，开挖驱动件驱动刀盘转动，切削下来的渣土通过螺旋输土管53输送至外部，保证了刀盘的正常切削工作。面板52的底部设置有至少一组出土口，用于安装螺旋输土管53，螺旋输土管53中安装有挠性螺旋体。其中，壳体51的高度会略高于地面，保证可以准备的实现沟槽的深度要求及不发生土地掉落，开挖驱动件为转动电机，开挖驱动件设置在面板52的后侧，开挖驱动件的输出端穿过面板52后与刀盘连接，以驱动刀盘转动。

其中，所述面板52和所述壳体51为可拆卸连接。每个面板52和刀盘为独立设置，刀盘设置为可变径式，可以根据实际刀盘切削情况设置不同数量的面板52，适应多种沟槽开挖宽度和开挖深度的需求。所述壳体51包括前壳体54和后壳体55，后壳体55设置于所述前壳体54后方，所述后壳体55内设置有纠偏装置，所述纠偏装置与所述前壳体54连接。纠偏装置设置有多组，设置在前壳体54和后壳体55的拼接位置处，纠偏装置的设置可以满足沟槽开挖过程中的纠偏需求。

如图1至图3所示，本实施例提供的管道施工方法，垫层铺设机的后端具有顶推板5，所述顶推板5上设置有管槽6，所述管道4的前端卡设于所述管槽6中。管道移动时通过推动顶推板带动垫层铺设机整体移动，在移动过程中受到较均匀的推力作用，管槽和管道的配合提高了移动过程中的稳定性。具体地，顶推板5底部为圆弧形，圆弧与管道4的最大截面处吻合，提高了推动过程中的稳定性。

如图1至图4所示，本实施例提供的管道施工方法，出料组件1包括出料仓16和卸料器19，出料仓16具有进料口17和出料口18，所述出料口18朝向所述沟槽底部；卸料器19设置于所述出料口18。卸料器19可以按照控制速率将出料仓16内的物料卸出并连续均匀地送入沟槽底部，提高了送料的均匀性，也进一步提高了后续压实的效果。其中卸料器19为星形卸料器，性能稳定，排料均匀、连续，卸料器19可以实现正反转，出料仓16的宽度尺寸与沟槽内宽度尺寸基本一致，仅需预留卸料器19外部的驱动安装的空间即可，较宽的出料宽度也提高了垫层的均匀性。

具体地，送料管24的出口端通过第二滑轨结构可滑动地安装于所述进料口17，所述第二滑轨结构沿沟槽的宽度方向设置。所述出料仓16上设置有第一驱动件，所述第一驱动件的输出端与所述送料管24的出口端连接，以驱动所述送料管24的出口端沿所述第二滑轨结构移动。在送料过程中，第一驱动件可以控制送料管24在沟槽宽度方向上匀速往复运动，保证宽度方向上出料的均匀性。具体地，进料口17处设置有第二滑槽，送料管24的出口端上设置有第二滑轨或者滑动扣，第二滑轨或者滑动扣配合设置于第二滑槽中，实现送料管24的出口端与进料口17之间的相对运动。第一驱动件可以为直线模组或者伸缩电机，进料口17为矩形结构，可以适应较长尺寸内的下料，使得垫层材料均匀进入出料仓16内。

如图3所示，所述进料口17外侧设置有支撑板56，所述支撑板56上设置有管过槽57，所述送料管24的出口端穿过所述管过槽57后设置于所述进料口17处，以使所述送料管24的出口端的轴线与所述进料口17的中心线平行，保证垫层材料可以竖直顺利的进入出料仓内，避免送料管24的出料端在进料口17处出现折叠等影响下料状态。

如图1所示，所述出料仓16下部为收口状结构，便于出料仓16内部垫层材料的送出，其下部可以为倒棱锥结构或者为倒圆锥结构。

如图1、图21和图22所示，本实施例提供的管道施工方法，压实组件2包括压实架20和压实件21，压实架20设置于所述出料组件1上；压实件21与所述压实架20连接，所述压实件21对垫层材料进行压实。在压实件21的作用下，完成对垫层的压实，压实的垫层增强地基负载，且提高了地基稳定性，保护管道不易受损。

具体地，所述压实架20与所述出料组件1活动连接。压实架20和出料组件1活动连接，允许压实件21可以根据前方垫层落下的量进行不同厚度的压实。具体地，在出料组件1的后方设置连接板，连接板上开设矩形槽，矩形槽中安装U形环，压实架20与U形环连接。

如图21和图22所示，所述压实件21为圆柱形结构，所述压实架20具有第一安装腔46，所述压实件21转动设置于所述第一安装腔46中，所述压实件21的轴线方向与沟槽的宽度方向平行，在压实过程中，压实件21边移动边转动，具有较好的压实效果。压实架20为矩形框架结构，第一安装腔46设置在内部，压实架20的长度尺寸与沟槽的宽度尺寸一致，可以安装较长尺寸的压实件21，确保了压实的范围。另外，作为可替换实施方式，压实件21也可以为其他形状结构，例如为矩形块结构，矩形块结构通过其自身重量进行压实，不设置为转动。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法，出料组件1和所述压实组件2之间设置有第一刮平件22；沿垫层铺设方向，所述压实组件2的后方设置有第二刮平件23。第一刮平件22对出料组件1中落下的垫层材料进行刮平，便于后续压实过程，使得压实更加均匀；第二刮平件23的设置可以对压实后垫层表面凸出的材料进行刮走，避免其对后续管道的铺设造成不平整的影响。且控制压实后的垫层厚度，保证压实后的平整度。第一刮平件22和第二刮平件23可以为平板结构也可以为弧形结构。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法，所述沟槽的上方设置有送料机，所述送料机的出口通过送料管24与所述垫层铺设机的出料组件1连通，所述送料机通过送料管24向所述出料组件1中送入垫层材料，所述出料组件1在移动过程中将垫层材料送入沟槽底部，所述压实组件2对沟槽底部的垫层材料进行压实。其中，送料机安装在顶进井32附近的地面上。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法，送料机包括送料箱25、第一输送件28、第二输送件29和送料驱动件30，送料箱25具有进口26和出口27，所述出口27通过送料管24与所述出料组件1连接；第一输送件28设置于所述送料箱25中，所述第一输送件28用于将所述送料箱25中的垫层材料送至所述出口27；第二输送件29设置于所述送料箱25中，所述第二输送件29用于将所述进口26处的垫层材料输送至所述送料箱25中；送料驱动件30与所述第一输送件28和所述第二输送件29连接。第一输送件28和第二输送件29之间的配合使用，使得从进口26进入的垫层材料顺利均匀的进入送料管24中，避免垫层材料的堆积，也避免给送料管24造成较大负担。其中，送料箱25为矩形结构，送料驱动件30为电机，送料驱动件30设置在送料箱25顶部，第一输送件28水平设置在送料箱25内部，送料驱动件30通过皮带传动或者链条传动驱动第一输送件28转动。

具体地，第一输送件28和所述第二输送件29为螺旋输送轴结构，所述送料驱动件30同时驱动所述第一输送件28和所述第二输送件29转动。具体地，第一输送件28和第二输送件29相互平行设置。另外，作为可替换实施方式，第一输送件28和第二输送件29也可以为其他输送结构，例如可以为带式输送或者斜槽输送等。送料驱动件30的输出轴上连接有两组传动，分别与第一输送件28和第二输送件29连接，实现两者的同时驱动。

所述送料箱25的进口处设置有进料罐。进料罐为下部收口结构，进料罐的设置可以给予进入送料箱25中的垫层材料缓冲，垫层材料先送入进料罐中储存，在第二输送件29的作用下均匀的送入送料箱25中。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法，所述送料管24为软管结构，所述送料管24内设置有螺旋输送件31，所述螺旋输送件31的一端与所述第一输送件28的输出端连接，所述第一输送件28带动所述螺旋输送件31转动，以输送所述送料管24中的垫层材料。螺旋输送件31转动将垫层材料顺利均匀的送入出料仓16中，且螺旋输送时不容易发生卡料或者堵料现象，软管结构的设置也可以使得在出料组件移动过程中，避免支护结构的横撑对其造成干扰。螺旋输送件31与送料管24的内壁接触，避免在缝隙中出现卡料情况。

如图23所示，本实施例提供的管道施工方法，送料管24具有多组，多组所述送料管24之间可拆卸连接。在出料组件1移动过程中，送料机无需移动，仅设置在顶进井32附近就可以，出料组件1每移动一个单位距离，就增加一组送料管24，避免送料机移动过程中对沟槽边坡带来不稳定性，提高了工作效率。

如图1所示，本实施例提供的管道施工方法，沟槽的一端设置有顶进井32，所述顶进井32中设置有反力墙33，所述反力墙33用于安装所述管道顶推机构3。反力墙为管道顶推机构3施力时提供反力支撑，更有利于力的传递。其中，管道顶推机构3与顶进装置的结构类似，在进行管道铺设时，在顶进井32中设置于管道适配的第二导轨，对管道的移动起到导向作用。

本实施例提供的管道施工方法，通过沟槽施工和管道铺设两个部分来实现，其中，沟槽施工部分，采用顶进式开挖装置47开挖土体形成沟槽，特殊设计与开挖装置47相匹配的支护体系，在随开挖装置47向前行进过程中完成拼接，实现对开挖沟槽侧壁的同步支护，利用顶进系统为开挖装置47及支护体系向前行进提供动力。管道铺设部分，利用与支护体系连接的可沿沟槽延伸方向自由移动的垫层铺设机进行垫层材料填铺和压实，铺设过程中借助送料体系持续输送垫层材料，并采用顶进铺设体系为垫层铺筑体系提供行进动力，同步完成管道铺设。管道铺设部分与沟槽施工部分相衔接，在沟槽施作的基础上完成垫层和管道同步铺设。

具体的，管道施工方法包括以下步骤：根据设计的管道沟槽开挖宽度和深度，选择并拼装合适尺寸的开挖装置47；将预制的支护板10和支撑件39进行拼装为配套尺寸的支护体系；

选择适配的顶铁50及多组垫块49；

在沟槽的两端修建顶进井32和接收井，顶进井32可修建再设计检修井的位置，临时的接收井可简易施作，仅需满足开挖装置47吊出的空间需求即可；

将开挖装置47吊入顶进井32中的第一导轨上，确保开挖装置47的壳体51的高度高于地面；

顶进驱动件48的输出端伸出，将开挖装置47顶入土中，同时开启开挖装置47的切削和排土功能，切削的土地经由螺旋输土管53同步排至开挖沟槽的两侧地面上；

将支护件9吊入顶进井32中，在支护件两侧地面上较近位置铺设总管，将支护件9上的注浆管37与总管相连接，打开注浆管37上安装的单向阀，润滑泥浆通过出浆孔12注入到沟槽侧壁，降低顶进摩阻力的同时起到护壁作用，同时，顶进驱动件48的输出端伸出，将支护件9的竖直插件13顶入开挖装置47后端的竖直插槽14内，继续向前顶推；

回缩顶进驱动件48的输出端，将每组支护件9依次吊入井内对接顶推，重复上一步中的注浆管37的连接及单向阀开启等操作内容，当侧壁注浆量足够时可选择不开启后续沟槽支护件上的单向阀，在需要时再启用补浆，顶进过程中通过纠偏装置控制顶进路线；

顶进至设计距离后，吊出开挖装置47；

在顶进井32中安装管道顶推机构3，然后安装第二导轨，将垫层铺设机吊放至井内，通过第一滑轨结构安装在支护结构上，在顶进井32附近的地面上安装送料机；

向送料箱25中添加垫层材料，启动送料驱动件30，第一输送件28和第二输送件29转动，将垫层材料输送至送料管24中，在送料管24中螺旋输送件31的作用下，将垫层材料送至出料仓16中，期间控制送料管24的出口端在出料仓16的进料口17处往复运动，保证沟槽宽度方向上进料的均匀性；至垫层材料基本填满出料仓16，管道顶推机构3伸出，通过适配的顶铁将出料组件1向前顶推，同时启动卸料器19工作，将垫层材料均匀填铺在沟槽底部，过程中向送料箱25中持续不断补充垫层材料，垫层压实厚度的控制通过调整顶推速度、卸料器19转动速度以及压实件21的重量来实现；

顶推距离达到单节管长时，回缩管道顶推机构3，暂停材料补充和输送，暂停出料工作；进行送料管24的加长连接，向顶进井32内吊放管道4，管道顶推机构3伸出将管道4向前顶推，将管道4管口顶入顶推板5上的管槽6内；重新启动材料补充、输送及卸料工作，管道顶推机构3持续伸长，进行垫层铺筑和管道铺设；

每次顶推距离达到单节管长时，回缩管道顶推机构3，暂停材料补充和输送，暂停卸料工作；进行送料管24的加长连接，向顶进井32内吊放管道4，完成前后管道4连接；重新启动材料补充、输送、卸料以及顶推工作。重复上述操作直至完成区段内垫层施工及管道铺设工作；

进行设备拆除、顶进井施工；

对沟槽内部回填压实，在回填至适当高度时将支撑件39进行拆除，继续回填后借助拔管机等类似机械设备将支护结构逐节拔出，夯实中空区位置回填的土体，进行施工区域路面恢复。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种管道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

开挖沟槽；

将垫层铺设机设置于所述沟槽内，所述垫层铺设机的前端具有出料组件(1)，所述垫层铺设机的后端具有压实组件(2)；

将管道顶推机构(3)设置于所述沟槽内，并位于所述垫层铺设机的后方，通过所述管道顶推机构将多节管道(4)依次朝向所述垫层铺设机的方向进行顶进，从而通过所述管道顶推机构驱动所述垫层铺设机朝向前方移动。

2.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，所述垫层铺设机的后端具有顶推板(5)，所述顶推板(5)上设置有管槽(6)，所述管道(4)的前端卡设于所述管槽(6)中。

3.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，在沟槽的两侧设置有支护结构，所述支护结构上设有用于所述垫层铺设机移动的轨道，所述垫层铺设机滑动安装在所述轨道上。

4.根据权利要求3所述的管道施工方法，其特征在于，所述支护结构的两侧内侧壁上设置有沿水平方向的第一滑轨(7)，所述出料组件(1)上设置有与所述第一滑轨(7)相适配的第一滑槽(8)。

5.根据权利要求3所述的管道施工方法，其特征在于，所述支护结构包括沿沟槽的长度方向依次连接的多个支护件(9)，沿沟槽的长度方向的相邻两个所述支护件(9)之间通过插接连接。

6.根据权利要求5所述的管道施工方法，其特征在于，所述支护件(9)包括平行间隔设置的两个支护板(10)以及支撑在两个所述支护板(10)之间的支撑件(39)；

所述支护板(10)上设有导流通道(11)，所述支护板(10)的外侧壁上设有与所述导流通道(11)连通的出浆孔(12)。

7.根据权利要求6所述的管道施工方法，其特征在于，所述支护板(10)的前端设有竖直插件(13)，所述支护板(10)的后端具有与所述竖直插件(13)配合的竖直插槽(14)，所述竖直插件(13)和所述竖直插槽(14)之间设置有密封件(15)。

8.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，所述出料组件(1)包括：

出料仓(16)，具有进料口(17)和出料口(18)，所述出料口(18)朝向所述沟槽底部；

卸料器(19)，设置于所述出料口(18)。

9.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，所述压实组件(2)包括：

压实架(20)，设置于所述出料组件(1)上；

压实件(21)，与所述压实架(20)连接，所述压实件(21)对垫层材料进行压实。

10.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，所述出料组件(1)和所述压实组件(2)之间设置有第一刮平件(22)；沿垫层铺设方向，所述压实组件(2)的后方设置有第二刮平件(23)。

11.根据权利要求1所述的管道施工方法，其特征在于，所述沟槽的上方设置有送料机，所述送料机的出口通过送料管(24)与所述垫层铺设机的出料组件(1)连通，所述送料机通过送料管(24)向所述出料组件(1)中送入垫层材料，所述出料组件(1)在移动过程中将垫层材料送入沟槽底部，所述压实组件(2)对沟槽底部的垫层材料进行压实。

12.根据权利要求11所述的管道施工方法，其特征在于，所述送料机包括：

送料箱(25)，具有进口(26)和出口(27)，所述出口(27)通过送料管(24)与所述出料组件(1)连接；

第一输送件(28)，设置于所述送料箱(25)中，所述第一输送件(28)用于将所述送料箱(25)中的垫层材料送至所述出口(27)；

第二输送件(29)，设置于所述送料箱(25)中，所述第二输送件(29)用于将所述进口(26)处的垫层材料输送至所述送料箱(25)中；

送料驱动件(30)，与所述第一输送件(28)和所述第二输送件(29)连接。

13.根据权利要求12所述的管道施工方法，其特征在于，所述送料管(24)为软管结构，所述送料管(24)内设置有螺旋输送件(31)，所述螺旋输送件(31)的一端与所述第一输送件(28)的输出端连接，所述第一输送件(28)带动所述螺旋输送件(31)转动，以输送所述送料管(24)中的垫层材料。

14.根据权利要求12所述的管道施工方法，其特征在于，所述送料管(24)具有多组，多组所述送料管(24)之间可拆卸连接。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的管道施工方法，其特征在于，所述沟槽的一端设置有顶进井(32)，所述顶进井(32)中设置有反力墙(33)，所述反力墙(33)用于安装所述管道顶推机构(3)。