CN204459454U - 一种顶管施工中止后复顶施工装置 - Google Patents

一种顶管施工中止后复顶施工装置 Download PDF

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潘建立
史鹏飞
刘应亮
王庆柱
罗兴虎
汪国贤
赵涛
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Abstract

本实用新型涉及一种顶管施工中止后复顶施工装置,在起始的原施工管节与下一原施工管节之间区域中设有小型管节,在小型管节的前端的端面以及端口处分别设有前支顶法兰加劲肋板、前支顶法兰,在小型管节的后端的外壁上设有密封组件,在小型管节的后端的端口内通过顶推支撑环安装有顶推组件,在小型管节的外壁与原施工管节之间构成密闭的减阻泥浆的灌注腔室。本实用新型的顶工艺与原有顶进施工模式类似,且仍能保持原有顶进精度、沉降控制等施工水平,适用范围广,多采用焊接工艺,钢管节顶进施工中具有良好的适应性,对减阻泥浆置换成水泥浆或水泥砂浆,可提高小型管节刚度,还可以有效的控制地表沉降,施工技术安全、可靠、高效。

Description

一种顶管施工中止后复顶施工装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种顶管施工中止后复顶施工装置。
背景技术
[0002] 在公知的技术领域,泥水平衡顶管机顶进过程中会出现因某种原因使管道周围形成的泥浆套流失严重,土体直接裹住管道,摩阻力增加较大;或因某种原因不得已需要对该施工区域进行注浆加固,使局部管道被水泥浆包裹,硬化后固定;或因某种原因不得已需要长时间停止顶进,管道固定等现象。在恢复顶进时,正常施工方式不能顶动管道,就必须通过其它特殊的模式来解决复顶施工,复顶施工中安全风险控制、顶进精度控制、止水效果等方面问题都需要重点考虑。
发明内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是:克服上述问题,提供一种顶管施工中止后复顶施工装置,能够进行安全、可靠、高效、经济、实用的复顶施工。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种顶管施工中止后复顶施工装置,包括若干段顺次分布的原施工管节,在起始的原施工管节的前端的端面顶住有泥水平衡顶管机,且在起始的原施工管节与下一原施工管节之间区域中设有小型管节,在所述小型管节的前端的端面以及端口处分别设有前支顶法兰加劲肋板、前支顶法兰,在所述小型管节的后端的外壁上设有密封组件,在所述小型管节的后端的端口内通过顶推支撑环安装有顶推组件,在所述顶推后背支撑板的后侧可安装有支撑组件,在所述小型管节的外壁与原施工管节之间构成密闭的减阻泥浆的灌注腔室。
[0005] 进一步的,考虑到支撑的稳固,本实用新型在所述顶推后背支撑板与原施工管节的内壁之间设有支撑钢管。
[0006] 进一步的,作为一种具体的组成形式,本实用新型中所述顶推组件具有顺次设置的顶推油缸、顶推后背支撑板。
[0007] 进一步的,考虑到另外一种施工可能,本实用新型中所述支撑组件包括安装在顶管工作井内的导向组件,在所述顶管工作井内安装有顶管施工平台,所述导向组件具有穿过顶管工作井的顶管工作井内衬墙的小型管节施工导向架,所述小型管节施工导向架安装在位于最后一段的原施工管节的后端上,且在最后一段的原施工管节的后端上安装有顶推油缸,在所述顶推油缸的末端与顶管工作井的内壁之间设有顶推后背支撑墙。
[0008] 进一步的,作为一种具体的实施方式,本实用新型在所述小型管节施工导向架与顶管施工平台之间设有顶管施工导向架。
[0009] 本实用新型的有益效果是:本实用新型具有:
[0010] (I)小型管节直径在满足原管节内的运输条件下尽量取大,这样可以减小与原有管节刚度等要求的差距,还可以利用原管节内的连接加劲板保持小型管节顶进受力的稳定;顶推后背支撑板安装尽量结合原管节连接处肋板一起受力,均充分利用原有管节结构;
[0011] (2)多个部件可在管道外预制拼装,减少管道内的工作量,降低施工风险;
[0012] (3)顶进施工时管道内均采用无人操作,确保人员安全;
[0013] (4)复顶工艺与原有顶进工艺类似,施工中所有的部件均可采用原有加工设备和顶进设备,降低复顶解困的施工成本;
[0014] (5)复顶工艺与原有顶进施工模式类似,操作方便,且仍能保持原有顶进精度、沉降控制等施工水平,适用范围广;
[0015] (6)本技术多采用焊接工艺,钢管节顶进施工中具有良好的适应性;
[0016] (7)对减阻泥浆置换成水泥浆或水泥砂浆,可提高小型管节刚度,还可以有效的控制地表沉降;
[0017] (8)本实用新型遵循泥水平衡原理,利用盾构、顶管施工原理及工艺,施工技术安全、可靠、高效、经济、实用。
附图说明
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019] 图1是本实用新型实施例一的结构示意图;
[0020] 图2是本实用新型实施例二的结构示意图;
[0021] 图中:1.泥水平衡顶管机,2.原施工管节,3.小型管节,4.前支顶法兰加劲肋板,5.前支顶法兰,6.减阻泥浆,7.小型管节插口,8.止水法兰及橡胶止水圈,9.顶推支撑环,10.顶推油缸,12.支撑钢管,13.顶推后背支撑墙,14.小型管节施工导向架,15.顶管施工导向架,16.顶管施工平台,17.顶管工作井,18.顶管工作井内衬墙。
具体实施方式
[0022] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0023] 如图1所示的本实用新型一种顶管施工中止后复顶施工装置的实施例一,包括若干段顺次分布的原施工管节2,在起始的原施工管节2的前端的端面顶住有泥水平衡顶管机1,且在起始的原施工管节2与下一原施工管节2之间区域中设有小型管节,在小型管节3的前端的端面以及端口处分别设有前支顶法兰加劲肋板4、前支顶法兰5,在小型管节3的后端的外壁上设有密封组件8,在小型管节3的后端的端口内通过顶推支撑环9安装有顶推组件,在顶推后背支撑板11的后侧可安装有支撑组件,在小型管节3的外壁与原施工管节2之间构成密闭的减阻泥浆6的灌注腔室,在顶推后背支撑板11与原施工管节2的内壁之间设有支撑钢管12,所述顶推组件具有顺次设置的顶推油缸10、顶推后背支撑板11。
[0024] 上述结构是针对针对顶管施工快结束时受困不能顶进的情况,采取“以盾代顶”的解决方案。即把推进油缸从始发工作井移到受阻顶管机后方适当的位置(保证复顶前方有足够的操作空间),利用原管节做后背支撑提供反力,在原有管道内安装复顶装置,将所有部件采用滑轨运输到顶管机后第三及第四个管节,进行焊接组装,组织复顶施工,通过推动套管帮助顶管机脱困。具体操作方法依照下列步骤进行:
[0025] (I)施工所需要的各零部件在加工场内加工完成,前支顶法兰、止水法兰、顶推后背支撑板均需要分成两块,以便运输。前支顶法兰+劲肋板+承口、顶推支撑环+顶推油缸连接钢板+肋板、顶推后背支撑板+顶推油缸连接钢板+肋板均可在厂内焊接成半成品,然后运至现场安装;
[0026] (2)小型管节直径在满足原管节内的运输条件下尽量取大,这样可以减小与原有管节刚度等要求的差距,还可以利用原管节内的连接加劲板保持小型管节顶进受力的稳定;
[0027] ( 3 )施工时加强管道内通风,在原有管节内铺设滑轨,采用电动卷扬机和小车将所有部件顶管机后第三及第四个管节部位;
[0028] (4)在顶管机后第三管节内焊接组装前支顶法兰,在顶管机后第四管节内焊接组装止水法兰及橡胶止水圈;
[0029] (5)卸除顶管机后第三、四管节间的连接螺栓;
[0030] (6)安装小型管节,小型管节插口要与前支顶法兰承口相连,插口之间设置O型橡胶圈进行密封处理并用螺栓连接。安装N个小型管节,管节总长度满足顶管施工结束的距离;
[0031] (7)安装顶推支撑环和顶推油缸,在适宜的位置焊接组装顶推后背支撑板,尽量结合原管节连接处肋板一起受力,可减少大量焊接工程量;
[0032] (8)开启小型管节减阻泥浆分配器,将前支顶法兰、止水法兰橡胶圈及两大小管节之间的空间充满;
[0033] (9)启动顶推油缸实施顶进,并时时补充减阻泥浆;
[0034] (I)顶推油缸行程结束后,在顶推支撑环安设三根支撑钢管,钢管另一端与原管节焊接固定,防止因前方泥水压力使管节后退;
[0035] (10)拆除顶推后背支撑板,收回油缸,再将顶推后背支撑板组装在适宜的位置,尽量结合原管节连接处肋板一起受力;
[0036] (11)调整顶推油缸,使油缸受力,并拆除支撑钢管;
[0037] (12)循环9、10、11、12条步骤,直至顶进施工完成,施工过程中注意顶进精度的控制;
[0038] (13)利用一个减阻泥浆注浆孔开始注水泥浆,间隔一定距离利用一个减阻泥浆注浆孔将减阻泥浆排出,如此循环直至将所有的减阻泥浆置换成水泥浆,必要时也可置换成水泥砂浆。
[0039] (14)待水泥浆或水泥砂浆凝固后,复顶施工结束。
[0040] 针对顶管施工至中间部位受困不能顶进的情况利用原有顶推油缸设计复顶装置,施工中采用滑轨将所用部件运输到顶管机后第三及第四个管节,进行焊接组装,组织复顶施工,相对于实施例一,下述实施例二中所述支撑组件包括安装在顶管工作井17内的导向组件,在顶管工作井17内安装有顶管施工平台16,所述导向组件具有穿过顶管工作井17的顶管工作井内衬墙18的小型管节施工导向架14,所述小型管节施工导向架14安装在位于最后一段的原施工管节2的后端上,且在最后一段的原施工管节2的后端上安装有顶推油缸10,在顶推油缸10的末端与顶管工作井17的内壁之间设有顶推后背支撑墙13,在小型管节施工导向架14与顶管施工平台16之间设有顶管施工导向架15。
[0041] 具体操作方法依照下列步骤进行:
[0042] (I)施工所需要的各零部件在加工场内加工完成,前支顶法兰、止水法兰均需要分成两块,以便运输。前支顶法兰+劲肋板+承口、顶推支撑环+顶推油缸连接钢板+肋板均可在厂内焊接成半成品,然后运至现场安装;
[0043] (2)小型管节直径在满足原管节内的运输条件下尽量取大,这样可以减小与原有管节刚度等要求的差距,还可以利用原管节内的连接加劲板保持小型管节顶进受力的稳定;
[0044] ( 3 )施工时加强管道内通风,在原有管节内铺设滑轨,采用电动卷扬机和小车将所用部件顶管机后第三及第四个管节部位;
[0045] (4)在顶管机后第三管节内焊接组装前支顶法兰,在顶管机后第四管节内焊接组装止水法兰及橡胶止水圈;
[0046] (5)卸除顶管机后第三、四管节间的连接螺栓;
[0047] (6)安装小型管节,应按正常顶管工序从工作井向管内顶进连接,推进至机头后方前支撑法兰承口处与前支顶法兰承口相连,插口之间设置O型橡胶圈进行密封处理并用螺栓连接。
[0048] (7)开启小型管节减阻泥浆分配器,将前支顶法兰、止水法兰橡胶圈及两大小管节之间的空间充满;
[0049] (8)启动顶推油缸实施顶进,并时时补充减阻泥浆;
[0050] (9 )顶推油缸行程结束后,在顶推支撑环安设两根支撑钢管,钢管另一端与顶管平台焊接固定,防止因前方泥水压力使管节后退;
[0051] (10)收回油缸,安装一节小型管节,再调整顶推油缸,使油缸受力,并拆除支撑钢管;
[0052] (11)循环8、9、10条步骤,直至顶进施工完成,施工过程中注意顶进精度的控制;
[0053] (12)利用一个减阻泥浆注浆孔开始注水泥浆,间隔一定距离利用一个减阻泥浆注浆孔将减阻泥浆排出,如此循环直至将所有的减阻泥浆置换成水泥浆,必要时也可置换成水泥砂浆。
[0054] (13)待水泥浆或水泥砂浆凝固后,复顶施工结束。
[0055] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种顶管施工中止后复顶施工装置,包括若干段顺次分布的原施工管节(2),其特征在于:在起始的原施工管节(2)的前端的端面顶住有泥水平衡顶管机(1),且在起始的原施工管节(2)与下一原施工管节(2)之间区域中设有小型管节(3),在所述小型管节(3)的前端的端面以及端口处分别设有前支顶法兰加劲肋板(4)、前支顶法兰(5),在所述小型管节(3)的后端的外壁上设有密封组件(8),在所述小型管节(3)的后端的端口内通过顶推支撑环(9)安装有顶推组件,在所述顶推后背支撑板(11)的后侧可安装有支撑组件,在所述小型管节(3)的外壁与原施工管节(2)之间构成密闭的减阻泥浆(6)的灌注腔室。
2.如权利要求1所述的一种顶管施工中止后复顶施工装置,其特征在于:在所述顶推后背支撑板(11)与原施工管节(2)的内壁之间设有支撑钢管(12)。
3.如权利要求1所述的一种顶管施工中止后复顶施工装置,其特征在于:所述顶推组件具有顺次设置的顶推油缸(10)、顶推后背支撑板(11)。
4.如权利要求1所述的一种顶管施工中止后复顶施工装置,其特征在于:所述支撑组件包括安装在顶管工作井(17)内的导向组件,在所述顶管工作井(17)内安装有顶管施工平台(16),所述导向组件具有穿过顶管工作井(17)的顶管工作井内衬墙(18)的小型管节施工导向架(14),所述小型管节施工导向架(14)安装在位于最后一段的原施工管节(2)的后端上,且在最后一段的原施工管节(2)的后端上安装有顶推油缸(10),在所述顶推油缸(10)的末端与顶管工作井(17)的内壁之间设有顶推后背支撑墙(13)。
5.如权利要求4所述的一种顶管施工中止后复顶施工装置,其特征在于:在所述小型管节施工导向架(14)与顶管施工平台(16)之间设有顶管施工导向架(15)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105782564A (zh) * 2016-05-05 2016-07-20 江西建工第三建筑有限责任公司 顶管泥浆物理触控减阻方法
CN111119320A (zh) * 2020-03-10 2020-05-08 山东交通学院 一种预制混凝土排水沟施工辅助装置及施工方法

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Patentee after: THE 1ST ENGINEERING CO., LTD. OF CHINA RAILWAY 18TH BUREAU GROUP CO., LTD.

Patentee after: the Eighteenth Bureau of China's Railroad Group Co., Ltd.

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Patentee before: THE 1ST ENGINEERING CO., LTD. OF CHINA RAILWAY 18TH BUREAU GROUP CO., LTD.

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