CN218407433U - 顶管止退装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道施工技术领域，公开了一种顶管止退装置。本实用新型的装置包括两个限位部件和平衡支撑件。其中限位部件包括相互连接的支撑座和定位销，定位支撑结构上设置有定位孔，定位支撑结构为管节或顶铁，两个限位部件能够通过定位销和定位孔的插装，分别锁定于相邻两个定位支撑结构上。平衡支撑件轴线平行于始发井中的顶推装置的输出端方向，平衡支撑件夹设于两个限位部件之间，顶推装置的输出端收缩时，平衡支撑件能够同步伸长，顶推装置的输出端伸长时，平衡支撑件能够同步收缩。本实用新型通过定位销限位固定，以及平衡支撑件与施加推力装置的同步伸缩，避免管节和管节、管节和顶铁，以及顶铁和顶铁之间的后退现象。

Description

顶管止退装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种顶管止退装置。

背景技术

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。其原理就是在一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或者掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道则紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间，以此实现非开挖施工。

在顶管法施工过程中，尤其在添加管节时，当前一段顶管在土层内推进到预定位置后，液压装置或者主顶油缸等施加推力的设备后缩，为推进后一段顶管做准备。在此过程中，前一段顶管失去推力，承受前端土体较大的压力，在主动土压力作用下，管身与土体间的摩擦阻力不足以承受土压力，易产生后退现象。在一般地质条件下，顶管后退将会引起前方的土层坍塌，进一步导致地面沉降，严重危害地面结构，造成重大安全隐患。

因此，现有技术中在始发井墙壁和管节上分别焊接钢板或者钢筋作为临时止退装置，或者通过设计反力架阻挡管节，也有的是在导轨上开设凹槽限位固定。但焊接钢板或钢筋无法拆除影响后续作业，反力架和凹槽的设置也无法使得增加顶铁的过程中，避免由于顶铁后退而导致管节后退。因此，对于管节与管节之间，管节与顶铁之间，以及顶铁与顶铁之间防止后退装置的设计必不可少，既要保证作业效率，也要最大限度的避免后退现象出现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶管止退装置，以防止管节和管节、管节和顶铁，以及顶铁和顶铁之间出现后退现象。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

顶管止退装置，其中，包括：

两个限位部件，该限位部件包括相互连接的支撑座和定位销，定位支撑结构上设置有定位孔，该定位支撑结构为管节或顶铁，两个该限位部件能够通过该定位销和该定位孔的插装，分别锁定于相邻两个该定位支撑结构上；

平衡支撑件，该平衡支撑件轴线平行于始发井中的顶推装置的输出端方向，该平衡支撑件夹设于两个该限位部件之间，该顶推装置的输出端收缩时，该平衡支撑件能够同步伸长，该顶推装置的输出端伸长时，该平衡支撑件能够同步收缩。

作为可选地，其中该限位部件包括多个定位销，多个该定位销在该支撑座上间隔设置。

作为可选地，其中，该支撑座包括相互垂直连接的底撑板和抵接板，该定位销连接于该底撑板，该平衡支撑件可拆卸地连接于该抵接板。

作为可选地，其中该支撑座还包括竖撑板，该竖撑板垂直连接于该底撑板和该抵接板，该底撑板和该抵接板位于该竖撑板相邻的两侧边处。

作为可选地，其中该竖撑板和该底撑板的连接处固接有加筋条。

作为可选地，其中该竖撑板背离该底撑板和该抵接板的端角处设置有倒角。

作为可选地，其中该限位部件还包括连接座，该连接座连接于该支撑座，该平衡支撑件可拆卸地连接于该连接座。

作为可选地，其中该限位部件还包括连接轴，该连接座上设置有连接孔，该平衡支撑件上设置有拆装孔，该连接轴插装于该连接孔和该拆装孔中。

作为可选地，其中该限位部件包括两个该连接座，该连接轴架设于两个该连接座上，该平衡支撑件伸入两个该连接座之间。

作为可选地，其中该平衡支撑件包括千斤顶。

本实用新型的有益效果：

限位部件上的定位销能够分别插设于管节或顶铁上的定位孔，不仅能够可拆卸使用，还能够以此限位固定管节和/或顶铁，保障管节与管节、管节与顶铁和顶铁与顶铁之间的距离不改变，也就避免了管节或顶铁的后退现象。平衡支撑件夹设于限位部件之间，能够同始发井中的顶推装置同步伸缩，而不影响管节或顶铁的位置改变。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的顶管止退装置限位于顶铁和管节中且处于收缩状态时的工作示意图；

图2是本实用新型实施例所述的顶管止退装置限位于顶铁和管节中且处于伸长状态时的工作示意图；

图3是本实用新型实施例所述的顶管止退装置在非工作状态时的示意图；

图4是本实用新型实施例所述的顶管止退装置限位于两个管节中且处于伸长状态时的工作示意图；

图5是本实用新型实施例所述的顶管止退装置限位于两个管节中且处于收缩状态时的工作示意图；

图6是本实用新型实施例所述的顶管止退装置去除时的结构图；

图7是本实用新型实施例所述的顶管止退装置限位于两个顶铁中且处于伸长状态时的工作示意图；

图8是本实用新型实施例所述的顶管止退装置完成作业后的结构图。

图中：

100-管节；101-始发井井壁；102-建筑空隙；103-地层；104-轨道；201-顶铁；202-顶推装置；203-后座顶铁；300-夹轨器；10-限位部件；11-支撑座；12-定位销；13-连接座；20-平衡支撑件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

利用顶管法进行非开挖施工的过程中，由于在添加管节或者顶铁，为推进后一端顶管做准备的过程中，前一段顶管失去推力，需要承受前端土体较大的压力，且管身与土体之间的摩擦阻力不足以承受土压力，就会产生后退现象。在一般的地质条件下，顶管后退将会一起前方的土坍塌，进一步导致地面沉降，造成重大安全隐患。由此在管节与管节之间、管节与顶铁之间或者顶铁与顶铁之间的防后退装置的设计必不可少。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实施例的技术方案。

如图1-图8所示，本实施例提供了一种顶管止退装置，包括两个限位部件10和平衡支撑件20。其中，限位部件10包括相互连接的支撑座11和定位销12，定位支撑结构上设置有定位孔，定位支撑结构为管节100或顶铁201，两个限位部件10能够通过定位销12和定位孔的插装，分别锁定于相邻两个定位支撑结构上。

本实施例中，平衡支撑件20轴线平行于始发井中的顶推装置202的输出端方向，平衡支撑件20夹设于两个限位部件10之间，顶推装置202的输出端收缩时，平衡支撑件20能够同步伸长，顶推装置202的输出端伸长时，平衡支撑件20能够同步收缩。

由此通过限位部件10上的定位销12能够分别插设于管节100或顶铁201上的定位孔，不仅能够可拆卸使用，还能够以此限位固定管节100和/或顶铁201，保障管节100与管节100之间、管节100与顶铁201之间和顶铁201与顶铁201之间的距离不改变，也就避免了管节100或顶铁201的后退现象。平衡支撑件20夹设于限位部件10之间，能够同始发井中的顶推装置202同步伸缩，而不影响管节100或顶铁201的位置改变。

下面对本实施例的顶管止退装置的整体结构进行说明。

如图1所示，地层103之间设置有建筑空隙102，管节100和顶铁201分别设置于轨道104上，在顶推装置202的推力作用下，从始发井井壁101内侧推动至地层103之间，直至达到目标位置。其中顶推装置202设置有顶推千斤顶，顶推千斤顶一端固定连接于后座顶铁203，另一端连接于顶铁201。在后座顶铁203的稳定支撑下，顶推千斤顶推动顶铁201在轨道104上移动，以推动相邻管节100移动，由此完成非开挖施工作业。

本实施例中，顶管止退装置包括限位部件10和平衡支撑件20。可选地，管节100或顶铁201设置为定位支撑结构，且定位支撑结构上设置有定位孔，即管节100或顶铁201上设置有定位孔，两个限位部件10插装于定位孔中，能够限位锁定于相邻两个定位支撑结构上。

进一步地，本实施例中还配置有夹轨器300，在顶管止退装置限位固定定位支撑结构后，在轨道104上紧贴于定位支撑结构安装夹轨器300，进一步对定位支撑结构限位固定，避免后退。

具体地，两个限位部件10分别插装于两个管节100、两个顶铁201或一个管节100和一个顶铁201的定位孔上时，以此限位锁定于相邻的管节100和/或顶铁201上。

进一步地，平衡支撑件20设置于两个限位部件10之间，且平衡支撑件20轴线平行于顶推装置202的输出端方向设置。在顶推装置202的输出端收缩，拉动顶铁201朝向后座顶铁203方向运动时，平衡支撑件20能够同步伸长。同样地，在顶推装置202的输出端伸长，推动顶铁201背离后座顶铁203方向运动时，平衡支撑件20能够同步收缩。

具体地，两个限位部件10分别插装于两个管节100的定位孔上时，平衡支撑件20连接两个限位部件10，保持两个限位部件10与对应插装的管节100之间的相对位置不受顶推装置202输出端的位置改变而变化。

同样地，两个限位部件10插装于两个顶铁201或者一个管节100和一个顶铁201的定位孔上时，通过平衡支撑件20能够保证两个限位部件10在对应的顶铁201或者管节100和顶铁201内的相对位置不受顶推装置202输出端的位置改变而变化。以此避免顶推装置202停止施力后，管节100或顶铁201滑动等位置发生偏移，实现止退。

可选地，管节100或顶铁201两侧分别设置有轨道104，且靠近轨道104的一侧都设置有定位孔。两个限位部件10设置为一组，每组限位部件10之间夹设一个平衡支撑件20。每组限位部件10对应插装于管节100或顶铁201的一侧的定位孔内，即每个管节100或顶铁201两侧分别配置有一组限位部件10，以此实现双侧限位，提高稳定性。

具体地，在管节100和顶铁201制作过程中，管节100和顶铁201的内弧面底部预留孔洞作为定位孔，使得管节100或顶铁201放置于轨道104上时，定位孔设置在靠近轨道104的一侧，便于限位部件10的插装。

具体地，如图2所示，限位部件10包括支撑座11、定位销12和连接座13。

在本实施例中，支撑座11和定位销12相互连接。定位销12被配置为插装于定位孔中，两个限位部件10通过定位销12与定位孔的插装，分别锁定于相邻两个定位支撑结构上。在其他实施例中，也可以选择其他插装结构。

可选地，限位部件10包括多个定位销12，定位支撑结构上设置有多个定位孔。多个定位销12在支撑座11上平行间隔设置。相邻两个定位销12之间的距离与相邻两个定位孔之间的距离相同，且定位销12的外径小于定位孔内径，以此保证每个定位销12能够一一对应插装于每个定位孔中。

进一步地，定位销12的长度不大于定位孔的孔深，使得限位部件10与管节100或顶铁201之间的连接更加稳定。

如图3所示，支撑座11包括底撑板、抵接板和竖撑板。

可选地，底撑板和抵接板相互垂直连接，且定位销12连接于底撑板，平衡支撑件20可拆卸地连接于抵接板。在本实施例中，底撑板和抵接板设置为一定宽度的钢板，底撑板和抵接板之间通过焊接连接，提高连接稳定性。

本实施例中，竖撑板垂直连接于底撑板和抵接板，且底撑板和抵接板分别位于竖撑板相邻的两个侧边处。竖撑板的设置不仅提高底撑板和抵接板的连接强度，也使得限位部件10整体稳定性更高。在限位部件10插装于定位孔中进行作业时，竖撑板保障了装置整体受力均匀，避免从定位孔中脱落，造成更大的安全事故。

进一步地，竖撑板背离底撑板和抵接板的端角处设置有倒角。在两个限位部件10相向设置时，作业人员通过倒角能够简洁快速地判断出限位部件10的放置方向，减少装置安装时间，提高工作效率。

可选地，竖撑板和底撑板连接处固接有加筋条，进一步加强竖撑板和底撑板之间的连接强度，避免底撑板在竖撑板上脱离。

同样地，竖撑板和抵接板连接处也固接有加筋条，进一步加强竖撑板和抵接板之间的连接强度，避免抵接板在平衡支撑件20的拉力作用下从竖撑板上脱离。

在本实施例中，连接座13连接于支撑座11，被配置为可拆卸连接于平衡支撑件20。具体地，连接座13固接于支撑座11的抵接板上，在装置使用过程中，两个限位部件10的连接座13相向设置，平衡支撑件20两端分别可拆卸连接于两个连接座13上，以此实现平衡支撑件20夹设于两个限位部件10之间，对相邻定位支撑结构支撑。

可选地，限位部件10还包括连接轴，连接座13上设置有连接孔，平衡支撑件20上设置有拆装孔，连接轴插装于连接孔和拆装孔中，以此实现平衡支撑件20和连接座13之间的连接。

具体地，每个限位部件10包括两个连接座13，两个连接座13平行间隔固接于支撑座11的抵接板上。连接轴依次穿设于两个连接座13的连接孔和平衡支撑件20的拆装孔，架设在两个连接座13上，平衡支撑件20由此伸入两个连接座13之间。

在本实施例中，平衡支撑件20设置为转动连接于连接座13，在装置使用时，可以通过转动平衡支撑件20进行调节。平衡支撑件20可拆卸连接于连接座13，使得装置能够分体收纳和维护，降低作业成本。

如图4所示，平衡支撑件20包括千斤顶。千斤顶包括支撑主体和两端连接部。连接部上设置有拆装孔，限位部件10的连接轴转动连接于拆装孔中，实现千斤顶与限位部件10的转动连接，便于调节。

千斤顶的支撑主体长度可调，从而能够与顶推装置202中的顶推千斤顶同步改变长度，保障相邻定位支撑结构的位置不受影响。

本实施例的顶管止退装置的具体使用方法如下：

S1、如图1所示，两个限位部件10分别插装于相邻紧贴的管节100和顶铁201的定位孔中，平衡支撑件20夹设在两个限位部件10之间；

S2、如图2所示，顶推装置202拉动顶铁201朝向后座顶铁203方向移动的同时，平衡支撑件20随之伸长，使得与顶铁201插装的限位部件10一并朝向后座顶铁203方向移动，在管节100和顶铁201之间的空隙中放置夹轨器300，夹轨器300紧贴于管节100放置，以此固定管节100的位置；

S3、当顶铁201移动至目标位置时，顶推装置202停止施力，平衡支撑件20停止伸长，并对两端连接的管节100和顶铁201施加作用力，管节100在夹轨器300和平衡支撑件20的作用力下保持位置不变，顶铁201在平衡支撑件20的作用力到达目标位置后不再移动；

S4、如图3所示，将平衡支撑件20与顶铁201连接的一端拆卸，并将顶铁201上的限位部件10拆除，将此顶铁201取出，重新放置一个管节100；

S5、将拆除的限位部件10重新插装于新的管节100的定位孔上，并将平衡支撑件20拆卸的一端重新连接于限位部件10上，安装后，取出夹轨器300；

S6、如图5所示，顶推装置202对顶铁201施加推力，以此推动新的管节100背离后座顶铁203的方向移动，平衡支撑件20随之收缩，使得与新的管节100插装的限位部件10一并背离后座顶铁203方向移动；

S7、新的管节100与另一个限位部件10的管节100紧贴时，顶推装置202停止施力，在与顶推装置202连接的顶铁201空置侧放置夹轨器300，夹轨器300紧贴于顶铁201放置，以此固定两个管节100的位置，此时再取出顶管止退装置；

S8、如图7所示，收缩顶推装置202，并在顶推装置202和顶铁201之间放置一个新的顶铁201，在两个顶铁201上插装限位部件10后，将平衡支撑架20夹设固定在两个限位部件10后，取出夹轨器300；

S9、如图8所示，顶推装置202对新的顶铁201施加推力，以此推动新的顶铁201背离后座顶铁203的方向移动，平衡支撑件20随之收缩，使得与新的顶铁201插装的限位部件10一并背离后座顶铁203方向移动，直至两个顶铁201紧贴后，取出顶管止退装置，以此完成一个管节100的整体施工作业。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.顶管止退装置，其特征在于，包括：

两个限位部件(10)，所述限位部件(10)包括相互连接的支撑座(11)和定位销(12)，定位支撑结构上设置有定位孔，所述定位支撑结构为管节(100)或顶铁(201)，两个所述限位部件(10)能够通过所述定位销(12)和所述定位孔的插装，分别锁定于相邻两个所述定位支撑结构上；

平衡支撑件(20)，所述平衡支撑件(20)轴线平行于始发井中的顶推装置(202)的输出端方向，所述平衡支撑件(20)夹设于两个所述限位部件(10)之间，所述顶推装置(202)的输出端收缩时，所述平衡支撑件(20)能够同步伸长，所述顶推装置(202)的输出端伸长时，所述平衡支撑件(20)能够同步收缩。

2.根据权利要求1所述的顶管止退装置，其特征在于，所述限位部件(10)包括多个定位销(12)，多个所述定位销(12)在所述支撑座(11)上间隔设置。

3.根据权利要求2所述的顶管止退装置，其特征在于，所述支撑座(11)包括相互垂直连接的底撑板和抵接板，所述定位销(12)连接于所述底撑板，所述平衡支撑件(20)可拆卸地连接于所述抵接板。

4.根据权利要求3所述的顶管止退装置，其特征在于，所述支撑座(11)还包括竖撑板，所述竖撑板垂直连接于所述底撑板和所述抵接板，所述底撑板和所述抵接板位于所述竖撑板相邻的两侧边处。

5.根据权利要求4所述的顶管止退装置，其特征在于，所述竖撑板和所述底撑板的连接处固接有加筋条。

6.根据权利要求4所述的顶管止退装置，其特征在于，所述竖撑板背离所述底撑板和所述抵接板的端角处设置有倒角。

7.根据权利要求1所述的顶管止退装置，其特征在于，所述限位部件(10)还包括连接座(13)，所述连接座(13)连接于所述支撑座(11)，所述平衡支撑件(20)可拆卸地连接于所述连接座(13)。

8.根据权利要求7所述的顶管止退装置，其特征在于，所述限位部件(10)还包括连接轴，所述连接座(13)上设置有连接孔，所述平衡支撑件(20)上设置有拆装孔，所述连接轴插装于所述连接孔和所述拆装孔中。

9.根据权利要求8所述的顶管止退装置，其特征在于，所述限位部件(10)包括两个所述连接座(13)，所述连接轴架设于两个所述连接座(13)上，所述平衡支撑件(20)伸入两个所述连接座(13)之间。

10.根据权利要求1-9任一所述的顶管止退装置，其特征在于，所述平衡支撑件(20)包括千斤顶。

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