CN204225895U - 一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，用于解决现有纠偏方法施工量大，存在安全隐患的问题。本实用新型包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统。本实用新型具有操作更加简单、安全性能更高、以液压纠偏控制取代人力纠偏、性能稳定可靠、可多次重复使用、纠偏进度高、极大的降低了非开挖顶管的施工难度以及成本的投入。

Description

一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头

技术领域

本实用新型属于非开挖顶管施工技术领域，具体涉及一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头。

背景技术

随着国家现代化的进程，城市建设脚步越来越快，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑越来越多，开挖施工使道路质量变差、破坏环境，同时给人们的生活、工作带来诸多不便，施工成本越来越高。为了解决现有市政设施与施工的矛盾，诞生了一项新的施工技术—非开挖技术。

非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复和更换管道，它高效、优质、成本适中、对环境友善，具有不影响交通、不污染环境等优点，在许多情况下，比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好。现已经成为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、天然气、热力、排水等管道的铺设。

例如申请号为02260962.8的实用新型专利公开了一种非开挖塑料管顶管装置，包括控制操作台、液压动力源、液压推进机、顶管机头，液压推进机与顶管机头间由插接推进管连接，推进管上套有若干个定位架，定位架外套有塑料管；定位架由推进管外侧面上的三个支撑脚构成，两个支撑脚的顶点由调节螺丝与推进管外侧面上的底座连接，一个支撑脚的顶点由弹簧与推进管外侧面上的底座连接，支撑脚的顶点为球状；定位架的三个支撑脚沿推进管外侧面的圆周环上三等分分布。

申请号为201410047292.4的实用新型专利公开了一种新型非开挖顶管，管子本体，三叉隔板和开挖头，管子本体与所述的三叉隔板相连接，且所述的三叉隔板设置于所述的管子本体的内侧，所述的管子本体与所述的开挖头相连接，且所述的开挖头设置于所述的管子本体的顶部，所述的开挖头与所述的三叉隔板通过锁链连接，所述的开挖头上设置微型摄像头。所述的开挖头上设置有湿度测试器。管子本体与的三叉隔板之间设置有橡胶。

例如申请号为201220420216.X的实用新型专利公开了一种用于非开挖施工的顶管，包括管体、承插口和插接口，承插口和插接口分别固定连接在管体的两端，所述承插口外壁上设有第一加强筋。插接口内壁上设有第二加强筋。 所述插接口外壁上还设有用于套装密封圈的环形凹槽。环形凹槽为一个以上。

然而非开挖顶管施工过程中，一般对高程及中线的要求很严格。但是由于管道受到地理、设备、土质等诸多不确定因素的影响，管道容易发生轴向与径向的偏差现象导致管线在施工过程中无法到达设计要求。

在整个非开挖顶管行业的发展与实施的进程中，管道的纠偏一直是一个不容被忽略的难题，它将关系到项目管线的质量，甚至整个顶进过程的成败。在以往的非开挖顶管过程中，常用的纠偏方法有：

一、土校正法：施工人员都是采用人工下到管道通过在不同部位增减挖土量达到纠偏的目的，受土质、偏差大小的影响，人工挖土方法受很大局限；强制校正法。

二、用垫木顶在管道偏离的那一侧管壁上，利用千斤顶给管子施力，使得管线走线回到轴线。

三、衬垫校正法：此方法限于管道呈现低头的现象时在管道底部加木楔，使管道停止低头趋势，沿着木楔的斜坡慢慢回到轴线走向。

四、调整顶力位置法：根据管道偏差方位选择合力作用点位置，可使管道慢慢回到轴线，次方法仅限于顶进距离不长，并且大多用于“抬头”的情况下。上诉的几种方法使用都颇受局限，加大了整个施工人力的投入、操作复杂、增加了安全风险同时无法保证管路轴线的精度要求。

然而现有的几种纠偏方法加大了整个施工人力的投入，并且操作复杂，增加了安全风险的同时无法保证管路轴线的精度要求。

实用新型内容

本实用新型是为了解决非开挖顶管施工过程中使用的纠偏方法施工投入大、操作复杂，存在风险的同时无法保证管路轴线的精度要求的问题，而提供一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，具有结构简单、操作方便的特点，同时能够保证管路轴线的精度。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统。

所述导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部。

所述掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上。

所述筒体内还连接有筋板，所述筋板的一端部与径向端板连接。

所述导向环包括圆形的外筒，所述外筒设有前端板和后端板，所述前端板设有耳环固定铰链支座，所述耳环固定铰链支座与纠偏油缸的缸端连接。

所述径向端板上经支座连接有四个或者八个纠偏油缸。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，在管道顶进过程中，将非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头安装在需要顶进的管道最前端，管道无偏差的情况下，掘进机头起到掘进、防止泥土垮塌的作用；当对顶进轴线进行测量发现管道发生偏差情况时，应及时起动控制纠偏油缸的液压系统，使得发生偏差方位的纠偏油缸单独动作，改变机头顶进角度，在管道顶进的同时，观察机头与管道的位置确定偏差值以保证随时调解纠偏油缸的伸出行程，直至管线偏差消除。本实用新型具有结构简单，操作方便、调节精度高的特点。同时具有实用性强的特点，节省了大量的施工人力，提高了掘进的效率。

相比于现有技术，本实用新型的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头操作更加简单、安全性能更高、以液压纠偏控制取代人力纠偏、性能稳定可靠、可多次重复使用、纠偏进度高、极大的降低了非开挖顶管的施工难度以及成本的投入。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型掘进机头的结构示意图；

图3是本实用新型导向环的结构示意图；

图中标记：1、掘进机头，2、销钉、3、纠偏油缸，4、导向环，5、筋板，6、筒体，7、径向端板，8、支座，9、耳环固定铰链支座，10、前端板，11、外筒，12、后端板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头1，所述掘进机头1均布有至少两个支座8，每个支座8连接有纠偏油缸3，所述支座8与纠偏油缸3活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸3的缸端经耳环固定铰链支座9连接有用于连接顶管的导向环4；所述纠偏油缸3经管道连接有液压系统。本实用新型的液压系统属于现有技术，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。作为本实用新型一种优选的方式，支座8通过销钉2与纠偏油缸3的活塞杆连接。

本实用新型的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，在管道顶进过程中，将非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头安装在需要顶进的管道最前端，管道无偏差的情况下，掘进机头起到掘进、防止泥土垮塌的作用；当对顶进轴线进行测量发现管道发生偏差情况时，应及时起动控制纠偏油缸的液压系统，使得发生偏差方位的纠偏油缸单独动作，改变机头顶进角度，在管道顶进的同时，观察机头与管道的位置确定偏差值以保证随时调解纠偏油缸的伸出行程，直至管线偏差消除。本实用新型具有结构简单，操作方便、调节精度高的特点。同时具有实用性强的特点，节省了大量的施工人力，提高了掘进的效率。

相比于现有技术，本实用新型的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头操作更加简单、安全性能更高、以液压纠偏控制取代人力纠偏、性能稳定可靠、可多次重复使用、纠偏进度高、极大的降低了非开挖顶管的施工难度以及成本的投入。

所述导向环4的外径小于掘进机头1的内径，所述导向环4套设在掘进机头1的尾部；使得本实用新型便于安装以及使用。

所述掘进机头1包括圆形的筒体6，所述筒体6的内部连接有径向端板7，所述支座8固定连接在径向端板7上并且均匀分布在径向端板7上。径向端板7的设计便于支座的连接，同时能够提高掘进机头的强度。作为本实用新型一种选择的方式，径向端板焊接在筒体内，同时支座通过焊接的方式连接在径向端板上。

筒体6内还连接有筋板5，所述筋板5的一端部与径向端板7连接。考虑到在整个顶管施工中，纠偏掘进机头所需要承受的推力与摩擦力、土质多样性等因素，确保机头能正常顺利完成工作。必须要根据整条管线所需的顶力、地勘报告等前提来确定制造机头所需用的板材厚度以及筋板的数量，由于顶管过程中，不均匀应力的存在，筋板沿圆周均布，以保证机头的每一处都能承受外界所施加的力不至发生形变；因此作为本实用新型一种优选的方式，筋板沿圆周均布在筒体内。

所述导向环4包括圆形的外筒11，所述外筒11设有前端板10和后端板12，所述前端板10设有耳环固定铰链支座9，所述耳环固定铰链支座9与纠偏油缸3的缸端连接。在施工的过程中顶管连接在导向环上。

为了便于能够对各个方向的偏移进行调整，径向端板7上经支座8连接有四个或者八个纠偏油缸3，同时在实际的使用过程中，可以根据管道大小、土质、管线长度等各类因素确定纠偏油缸的数量，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。

实施例一

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统。

实施例二

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部。

实施例三

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部；掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上。

实施例四

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部；掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上；筒体内还连接有筋板，所述筋板的一端部与径向端板连接。

实施例五

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有至少两个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部；掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上；筒体内还连接有筋板，所述筋板的一端部与径向端板连接；导向环包括圆形的外筒，所述外筒设有前端板和后端板，所述前端板设有耳环固定铰链支座，所述耳环固定铰链支座与纠偏油缸的缸端连接。

实施例六

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有4个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部；掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上；筒体内还连接有筋板，所述筋板的一端部与径向端板连接；导向环包括圆形的外筒，所述外筒设有前端板和后端板，所述前端板设有耳环固定铰链支座，所述耳环固定铰链支座与纠偏油缸的缸端连接。

实施例七

本实施例的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，包括掘进机头，所述掘进机头均布有8个支座，每个支座连接有纠偏油缸，所述支座与纠偏油缸活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸的缸端经耳环固定铰链支座连接有用于连接顶管的导向环；所述纠偏油缸经管道连接有液压系统；导向环的外径小于掘进机头的内径，所述导向环套设在掘进机头的尾部；掘进机头包括圆形的筒体，所述筒体的内部连接有径向端板，所述支座固定连接在径向端板上并且均匀分布在径向端板上；筒体内还连接有筋板，所述筋板的一端部与径向端板连接；导向环包括圆形的外筒，所述外筒设有前端板和后端板，所述前端板设有耳环固定铰链支座，所述耳环固定铰链支座与纠偏油缸的缸端连接。

Claims (6)

1.一种非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，包括掘进机头（1），所述掘进机头（1）均布有至少两个支座（8），每个支座（8）连接有纠偏油缸（3），所述支座（8）与纠偏油缸（3）活塞杆端的耳环固定铰链支座连接；所述纠偏油缸（3）的缸端经耳环固定铰链支座（9）连接有用于连接顶管的导向环（4）；所述纠偏油缸（3）经管道连接有液压系统。

2.根据权利要求1所述的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，所述导向环（4）的外径小于掘进机头（1）的内径，所述导向环（4）套设在掘进机头（1）的尾部。

3.根据权利要求1或2所述的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，所述掘进机头（1）包括圆形的筒体（6），所述筒体（6）的内部连接有径向端板（7），所述支座（8）固定连接在径向端板（7）上并且均匀分布在径向端板（7）上。

4.根据权利要求3所述的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，所述筒体内（6）还连接有筋板（5），所述筋板（5）的一端部与径向端板（7）连接。

5.根据权利要求4所述的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，所述导向环（4）包括圆形的外筒（11），所述外筒（11）设有前端板（10）和后端板（12），所述前端板（10）设有耳环固定铰链支座（9），所述耳环固定铰链支座（9）与纠偏油缸（3）的缸端连接。

6.根据权利要求5所述的非开挖顶管施工液压纠偏掘进机头，其特征在于，所述径向端板（7）上经支座（8）连接有四个或者八个纠偏油缸（3）。