CN217874498U - 顶管加氯管出管顶出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶管加氯管出管顶出装置，由加氯管出管组件和加氯管出管定位机构构成；加氯管外接组件包括由相连接的水平管和竖直管构成的出管段加氯管，以及分别固定在竖直管的管端和管侧的第一法兰组件和第二法兰组件；加氯管出管定位机构包括固定套筒、导向套筒和至少两个千斤顶；导向套筒顶端固定在顶管管壁的通孔处；固定套筒由一侧设有缺口的圆柱形筒体和弧形底板构成，其以缺口处与标准段加氯管呈相对设置的方式固定在导向套筒的底端；千斤顶对称设置在固定套筒内；该装置预装在顶管内，不仅在顶管顶进施工阶段进行有效保护，且在顶管施工完成后快捷完成出管段加氯管的顶出和固定，以对管内的标准段加氯管与外侧加氯管进行快速连接。

Description

顶管加氯管出管顶出装置

技术领域

本实用新型涉及顶管施工技术领域，特别涉及一种顶管加氯管出管顶出装置。

背景技术

顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。因其适应性强，不用开挖地面可直接深入地下作业，对周边环境影响小等优点，近年来在市政工程中得到了广泛的应用。随着顶管设备的不断更新换代，施工技术的不断成熟，顶管技术在穿越城市道路、建筑物、铁路、河流湖泊中发挥了重要的作用。

顶管中通常需要预设预埋管线，如取水工程中需要在顶管中设置加氯管以对取水口水质进行净化，顶管末端因取水头、过渡管道等结构的安装需要，加氯管需要穿出末端管道至管道外部，即加氯管末端在顶管施工中位于管道内侧，顶管施工完成后位于管道外侧。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可在顶管阶段对管道内末端加氯管进行有效保护，并在顶管施工完成后能够方便快捷地顶出末端加氯管的顶管加氯管出管顶出装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种顶管加氯管出管顶出装置，其由加氯管出管组件和加氯管出管定位机构构成；其中，

加氯管外接组件包括出管段加氯管、第一法兰组件和第二法兰组件；出管段加氯管为一根由相连接的水平管和竖直管构成的直角弯管；第一法兰组件包括套装并固定在出管段加氯管的竖直管管端外壁上的第一法兰盘，其上通过螺栓固定有封闭出管段加氯管的法兰盘盲板；第二法兰组件设置在第一法兰组件和下方，其包括自下而上套装在出管段加氯管外侧第二法兰盘和法兰套管，第二法兰盘固定在出管段加氯管上；

加氯管出管定位机构包括固定套筒、导向套筒和至少两个千斤顶；导向套筒由小直径的上筒体和大直径的下筒体构成，且二者之间连接处形成有环形台阶；上筒体的顶端固定在顶管管壁上开设的通孔内壁上，第二法兰盘组件初始位于下筒体内，且导向套筒的上筒体的内径和轴向长度分别与法兰套管的外径和轴向长度相适应，使法兰套管在导向套筒内上行至抵在第一法兰盘底面处时，法兰套管填充在上筒体与竖直管之间形成的环形空间内，第二法兰盘的顶面抵在环形台阶的下端面处并通过螺栓将二者连接固定；固定套筒由一侧设有缺口的圆柱形筒体和自筒体底端内壁向中心处水平延伸形成的弧形底板构成；固定套筒以缺口处与标准段加氯管呈相对设置的方式将其顶端可拆卸地固定在导向套筒的底端；至少两个千斤顶以其轴线方向平行于固定套筒轴线方向的方式对称设置在固定套筒内；各千斤顶的固定端固定在固定套筒的弧形底板上、活动端抵在第二法兰盘上。

进一步地，在第一法兰盘与法兰盘盲板之间还设置有第一法兰盘垫圈，使第一法兰盘的顶面与法兰盘盲板的底面之间形成密封。

进一步地，在第二法兰盘与法兰套管之间还设置有第二法兰盘垫圈，使第二法兰盘的顶面与环形台阶的下端面之间形成密封。

进一步地，法兰套管的顶面至第一法兰盘之间的间距与初始状态下出管段加氯管的水平管中轴线与标准段加氯管中轴线之间的垂直间距相适应，使法兰套管上行至抵在第一法兰盘底面处时，出管段加氯管的水平管与标准段加氯管达到管口对接的状态。

进一步地，标准段加氯管的对接端至顶管上通孔的距离与出管段加氯管的水平管的长度相适应，使出管段加氯管上行固定后，其水平管管端与标准段加氯管的对接端相接触。

进一步地，在出管段加氯管的水平管管端外壁上固定有管内连接法兰，在顶管内标准段加氯管的对接端固定有加氯管法兰盘。

进一步地，导向套筒的上筒体底端内壁与其环形台阶下端面之间连接处加工为圆弧倒角，以便于法兰套管插入至导向套筒的上筒体内。

与现有技术相比，该顶管加氯管出管顶出装置结构简单、设计合理，其预装在顶管内，不仅能在顶管顶进施工阶段进行有效保护，而且可以在顶管施工完成后，无需设置额外预埋件，即可方便快捷的顶出并固定出管段加氯管固定，并能实现利用其对管道内侧的标准段加氯管与外侧加氯管的快速连接连通；另外，在结构设计上，无论前期施工和后期应用均能起到顶管内、外有效止水的作用，可广泛应用于陆上和水下的多种施工环境中，具有极好的市场应用和推广前景。

附图说明

图1为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置在加氯管道连接施工前的结构示意图；

图2为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置的剖面图；

图3为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置的侧视图；

图4为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置在加氯管道连接施工中拆除部分第一法兰组件的结构示意图；

图5为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置在加氯管道连接施工中拆除部分第一法兰组件的剖视图；

图6为本实用新型的顶管加氯管出管顶出装置在加氯管道连接施工中拆除部分第一法兰组件的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，目前末端顶管的结构为：在顶管1内预设有一根标准段加氯管 2，其以轴线方向平行于顶管1轴线方向的方式设置，并通过至少两根标准段加氯管支撑3固定在靠近顶管1的内壁侧；在顶管施工完成后，需要在顶管壁面上进行开孔并从顶管外侧下入连接管与标准段加氯管2进行对接，以实现后续向管内进行加氯操作；然后该后续施工的实际作业工序复杂，尤其是在水下顶管施工后操作难度更大；基于此，在本实施例中，提供一种可以直接预设在顶管结构中且便于后续顶出的装置。

参见图2～图6，该顶管加氯管出管顶出装置由加氯管出管组件和加氯管出管定位机构；其中，

加氯管外接组件包括出管段加氯管5、第一法兰组件和第二法兰组件；

出管段加氯管5为一根直角弯管，其由相连接的水平管和竖直管构成；在出管段加氯管5的水平管管端外壁上焊接固定有管内连接法兰6，以便于与顶管内的标准段加氯管2进行对接连接；

第一法兰组件包括具有相同外径的第一法兰盘14、第一法兰盘垫圈15和法兰盘盲板16、以及若干个第一法兰螺栓及配套螺母17；第一法兰盘14套装并焊接固定在出管段加氯管5的竖直管管端外壁上；第一法兰盘垫圈15和法兰盘盲板16自下而上依次设置在第一法兰盘14的顶面上，二者在圆周方向上均开设有与第一法兰盘14上的法兰孔一一对应地通孔，使法兰盘盲板16通过沿圆周方向均布设置的若干个第一法兰螺栓及配套螺母17固定在第一法兰盘14上并压紧第一法兰盘垫圈15，以封闭竖直管顶端开口，并使第一法兰盘14与法兰盘盲板16 之间通过第一法兰盘垫圈15形成密封；该第一法兰盘垫圈15和法兰盘盲板16 的设置用于在顶管施工阶段有效封闭管口，以对出管段加氯管5进行防护，以免影响后续安装和使用；

第二法兰组件包括第二法兰盘10、第二法兰盘垫圈11、法兰套管13和若干个第二法兰螺栓及配套螺母12；第二法兰盘10套装并焊接固定在出管段加氯管 5的竖直管外侧并间隔位于第一法兰盘14的下方；第二法兰盘垫圈11和法兰套管13套装在出管段加氯管5的竖直管外侧，并自下而上依次置于第二法兰盘10 的顶面上；第二法兰盘垫圈11的外径与第二法兰盘10的外径相同，且大于法兰套管13的外径；第二法兰盘垫圈11在圆周方向上开设有与第二法兰盘10上的法兰孔一一对应的通孔；法兰套管13的顶面至第一法兰盘14之间的间距与初始状态下出管段加氯管5的水平管中轴线与标准段加氯管2中轴线之间的垂直间距相适应，使法兰套管13上行至抵在第一法兰盘14底面处时，出管段加氯管5的水平管与标准段加氯管2达到管口对接的状态；

加氯管出管定位机构包括固定套筒7、导向套筒9和两个千斤顶18；

导向套筒9为变径筒体，其由小直径的上筒体和大直径的下筒体构成，且二者之间连接处形成有环形台阶，环形台阶上沿圆周方向开设有若干个与第二法兰盘10上法兰孔一一对应的通孔；具体地，

导向套筒9的上筒体外径与顶管1管壁上开设的通孔的孔径相适应，使其顶端外壁在装配时固定在顶管1的通孔孔壁上；导向套筒9的下筒体内径与第二法兰盘10的外径相适应，使第二法兰组件初始位于导向套筒9的下筒体内；

导向套筒9的上筒体的内径和轴向长度分别与法兰套管13的外径和轴向长度相适应，使法兰套管13在导向套筒9内上行至抵在第一法兰盘14底面处时，法兰套管13也刚好填充在上筒体与竖直管之间形成的环形空间内，与此同时，第二法兰盘垫圈11的环形面抵在环形台阶的下端面上，使第二法兰盘10与导向套筒9的环形台阶面之间形成密封；此时，通过将若干个第二法兰螺栓及配套螺母12自下而上且一一对应地穿装在第二法兰盘10、第二法兰盘垫圈11和环形台阶的对应通孔内，实现第二法兰组件与导向套筒9之间的连接固定，即完成对出管段加氯管5的位置进行固定；

作为本实施例的一个优选技术方案，导向套筒9的上筒体底端内壁与其环形台阶下端面之间连接处加工为圆弧倒角，以便于法兰套管13插入至导向套筒9 的上筒体内；

如图3所示，固定套筒7由一侧设有缺口的圆柱形筒体和自筒体底端内壁向中心处水平延伸形成的弧形底板构成；具体地，筒体的顶端内径与导向套筒9的下筒体的外径相同，弧形底板的内径和缺口处的宽度均大于出管段加氯管5的外径；固定套筒7以其缺口处与标准段加氯管2呈相对设置的方式，通过沿圆周方向均布设置的双排套筒螺栓8将其顶端套装并固定在下筒体的底端外壁上，以避免其影响后续与标准段加氯管2相连接；

两个千斤顶18以其轴线方向平行于固定套筒7轴线方向的方式对称设置在固定套筒7内；千斤顶18的固定端固定在固定套筒7的弧形底板上、活动端抵在第二法兰盘10上，且其最大行程长度满足将第二法兰盘10顶起至将法兰套管 13填充在上筒体与竖直管之间形成的环形空间内。

如图1所示，目前末端顶管的结构为：在顶管1内预设有一根标准段加氯管 2，其以轴线方向平行于顶管1轴线方向的方式设置，并通过至少两根标准段加氯管支撑3固定在靠近顶管1的内壁侧；在顶管施工完成后，需要在顶管壁面上进行开孔并从顶管外侧下入连接管与标准段加氯管2进行对接，以实现后续向管内进行加氯操作；基于此，为了简化顶管施工顶管加氯管出管顶出工序，

采用该顶管加氯管出管顶出装置实现加氯管出管顶出工艺的具体方法如下：

一、顶管预装：如图1所示，在末端顶管1的侧壁上开设有用于安装该顶管加氯管出管顶出装置的通孔，通孔的开设位置与顶管1内标准段加氯管2的设置位置相适应，具体为：标准段加氯管2的对接端至顶管1上通孔的开孔距离与出管段加氯管5的水平管的长度相适应，与此同时，在标准段加氯管2的对接端端壁上套装并焊接固定有加氯管法兰盘4，使出管段加氯管5的水平管移动至与标准段加氯管2对齐后，通过将加氯管法兰盘4与管内法兰盘6进行螺栓固定，即可完成标准段加氯管2与出管段加氯管5的连接和相连通；其中，在顶管预装阶段，导向套筒9的顶端固定在顶管1侧壁上开孔的孔壁处；具体地，若顶管1为钢结构管则导向套筒9焊接固定在顶管1的开孔孔壁上；若顶管1为混凝土管，则在混凝土管浇筑时在孔壁处预埋金属焊接件，以便与导向套筒9焊接固定；若顶管1为玻璃钢管则将导向套筒9通过强力胶粘合在孔壁处；出管段加氯管5、第一法兰组件和第二法兰组件装配得到的加氯管外接组件套装在导向套筒9内，由于法兰盘盲板16的外径与导向套筒9的上筒体外径相同，因此，初始状态下，在加氯管外接组件套装在导向套筒9内后，再固定法兰盘盲板16在第一法兰盘 14顶面上，进而实现通过将法兰盘盲板16压配在导向套筒9的上筒体顶端端面上，将加氯管外接组件相对固定在顶管1上通孔处；

二、当顶管施工完毕后，此时末端顶管1顶至目标位置，将固定套筒7通过双排套筒螺栓8连接固定在导向套筒9底端处，而后再固定套筒7底部的弧形底板上对称设置并固定两个千斤顶18；

三、控制两个千斤顶18同步向上伸长，以驱动第二法兰盘10带动出管段加氯管5上行，当法兰套管13顶端抵在第一法兰盘14的底面上且填充于上筒体与竖直管之间形成的环形空间内时，利用若干个第二法兰螺栓及配套螺母12将第二法兰盘10固定在导向套筒9的环形台阶处，此时，出管段加氯管5局部位于顶管1外侧；

四、拆除出管段加氯管5的竖直管端部的一级法兰盘盲板16和一级法兰盘垫圈15，即可通过第一法兰盘14将出管段加氯管5与外部加氯管进行连接；与此同时，通过加氯管法兰盘4和管内法兰盘6，将出管段加氯管5与标准段加氯管2进行连接，即完成了外部加氯管与顶管内标准段加氯管2的连接工序；

五、依次移走两个千斤顶18和固定套筒7，顶管加氯管顶出工作，该两个部件可以在后续施工中进行重复利用。

需要说明的是，本实用新型未详细公开的部分属于本领域的公知技术；此外，尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均为保护之列。

Claims (7)

1.一种顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，由加氯管出管组件和加氯管出管定位机构构成；其中，

加氯管外接组件包括出管段加氯管(5)、第一法兰组件和第二法兰组件；出管段加氯管(5)为一根由相连接的水平管和竖直管构成的直角弯管；第一法兰组件包括套装并固定在出管段加氯管(5)的竖直管管端外壁上的第一法兰盘(14)，其上通过螺栓固定有封闭出管段加氯管(5)的法兰盘盲板(16)；第二法兰组件设置在第一法兰组件和下方，其包括自下而上套装在出管段加氯管(5)外侧第二法兰盘(10)和法兰套管(13)，第二法兰盘(10)固定在出管段加氯管(5)上；

加氯管出管定位机构包括固定套筒(7)、导向套筒(9)和至少两个千斤顶(18)；导向套筒(9)由小直径的上筒体和大直径的下筒体构成，且二者之间连接处形成有环形台阶；上筒体的顶端固定在顶管(1)管壁上开设的通孔内壁上，第二法兰盘组件初始位于下筒体内，且导向套筒(9)的上筒体的内径和轴向长度分别与法兰套管(13)的外径和轴向长度相适应，使法兰套管(13)在导向套筒(9)内上行至抵在第一法兰盘(14)底面处时，法兰套管(13)填充在上筒体与竖直管之间形成的环形空间内，第二法兰盘(10)的顶面抵在环形台阶的下端面处并通过螺栓将二者连接固定；固定套筒(7)由一侧设有缺口的圆柱形筒体和自筒体底端内壁向中心处水平延伸形成的弧形底板构成；固定套筒(7)以缺口处与标准段加氯管(2)呈相对设置的方式将其顶端可拆卸地固定在导向套筒(9)的底端；至少两个千斤顶(18)以其轴线方向平行于固定套筒(7)轴线方向的方式对称设置在固定套筒(7)内；各千斤顶(18)的固定端固定在固定套筒(7)的弧形底板上、活动端抵在第二法兰盘(10)上。

2.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，在第一法兰盘(14)与法兰盘盲板(16)之间还设置有第一法兰盘垫圈(15)，使第一法兰盘(14)的顶面与法兰盘盲板(16)的底面之间形成密封。

3.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，在第二法兰盘(10)与法兰套管(13)之间还设置有第二法兰盘垫圈(11)，使第二法兰盘(10)的顶面与环形台阶的下端面之间形成密封。

4.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，法兰套管(13)的顶面至第一法兰盘(14)之间的间距与初始状态下出管段加氯管(5)的水平管中轴线与标准段加氯管(2)中轴线之间的垂直间距相适应，使法兰套管(13)上行至抵在第一法兰盘(14)底面处时，出管段加氯管(5)的水平管与标准段加氯管(2)达到管口对接的状态。

5.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，标准段加氯管(2)的对接端至顶管(1)上通孔的距离与出管段加氯管(5)的水平管的长度相适应，使出管段加氯管(5)上行固定后，其水平管管端与标准段加氯管(2)的对接端相接触。

6.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，在出管段加氯管(5)的水平管管端外壁上固定有管内连接法兰(6)，在顶管(1)内标准段加氯管(2)的对接端固定有加氯管法兰盘(4)。

7.根据权利要求1所述的顶管加氯管出管顶出装置，其特征在于，导向套筒(9)的上筒体底端内壁与其环形台阶下端面之间连接处加工为圆弧倒角，以便于法兰套管(13)插入至导向套筒(9)的上筒体内。

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