一种分体式螺旋顶管机及其施工工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种分体式螺旋顶管机，调节底座设于主机下方，操作台设于主机上方，主机的中心位置处设有动力头装置，注水装置通过水管与泥浆泵连接，动力头装置的两侧分别设有油缸，油缸通过油管与动力站相连，激光经纬仪架设在动力头装置的后方，导向头内设有灯靶，激光经纬仪、灯靶和激光接收装置均与电脑监测器相连；本发明专利技术还提供了利用该螺旋顶管机的施工工艺，能够适用于各种复杂土层的施工，减少劳动强度，提高施工效率，较之现有的液压马达带动的机头，可实现的扭矩大，顶进速度快等优点。

Split type pipe jacking machine and construction technology thereof

The invention provides a split type spiral pipe jacking machine, adjust the base on the host below, above the operating table is arranged on a host, the host center position is provided with a power head device, an injection device is connected with the mud pump pipe, both sides of power head device are respectively arranged on the cylinder, oil cylinder and power station through the tubing connected to the laser theodolite set up in the power unit of the rear of the guide head is arranged in the lamp target, laser theodolite, light target and the laser receiving device are connected with the computer monitor; the invention also provides the construction process of the spiral pipe jacking machine, can be suitable for the construction of a variety of complex soil, reduce labor intensity, improve the efficiency of construction machine compared with the existing hydraulic motor drives, can achieve the advantages of large torque, jacking speed etc..

【技术实现步骤摘要】
一种分体式螺旋顶管机及其施工工艺
本专利技术属于非开挖排泥管道施工领域，尤其是涉及一种分体式螺旋顶管机及其施工工艺。
技术介绍
现有的地下施工方式一般是将整个地面用挖机挖开，然后人员下到地下进行施工，而且这种施工需要耗费大量的人力，且耗时长、占用场地大，相对于交通运输非常不利。目前很多城市改用在起点和终各进行挖井，然后直接在井底进行施工，这种施工方式需要的人力物力比较小，且对于交通运输的影响不是很大。但是这种施工方式的现有技术中还存在这很多问题：劳动强度大、施工时间长、只能解决软土层施工问题，同时施工中顶管方向容易发生偏差，如不及时矫正，对后期施工质量将会造成严重影响。激光经纬仪，是将激光器发射的激光束，导入经纬仪的望远镜筒内，使其沿视准轴方向射出。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种分体式螺旋顶管机及其施工工艺，能够适用于各种复杂土层的施工，减少劳动强度，提高施工效率，较之现有的液压马达带动的机头，可实现的扭矩大，顶进速度快等优点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种分体式螺旋顶管机，包括动力站、激光经纬仪、主机、注水装置、操作台、调节底座、导向头、导向钻杆、三合一组合管、第一排泥管、第一螺旋管、排泥管机头、顶管机头和电脑监测器，所述调节底座设于主机下方，操作台设于主机上方，主机的中心位置处设有动力头装置，动力头装置的两侧分别设有油缸，油缸通过油管与动力站相连，所述注水装置设于主机内部，注水装置通过水管与泥浆泵连接，激光经纬仪架设在动力头装置的后方，激光经纬仪的发射中心与待贯通管道的轴线方向一致；在导向施工阶段，所述动力头装置先后与导向头和若干导向钻杆逐一连接并向前顶进，在顶管施工阶段，所述动力头装置先后与排泥管机头、第一排泥管、顶管机头和三合一组合管逐一连接并向前顶进，第一排泥管套装在第一螺旋管的外侧，所述导向头内设有灯靶，激光经纬仪内设有激光接收装置，激光经纬仪、灯靶和激光接收装置均与电脑监测器相连；所述三合一组合管包括顶管、第二排泥管和第二螺旋管，顶管、第二排泥管和第二螺旋管由外到内依次套装组合，顶管上方铺设有水管，第二螺旋管包括轴杆和螺旋叶片组，轴杆的端口截面为外接圆形、内接多边形的环形结构，轴杆的两端分别设有第一销孔，所述螺旋叶片组包括直径一致、并以等间距排列的若干个螺旋叶片，第二螺旋管的两端可拆卸的连接有接头，所述顶管机头的一端与第二螺旋管连接，顶管机头的另一端与第一排泥管间通过螺纹连接，第一螺旋管和第二螺旋管的中心轴线在同一水平线上；所述顶管机头内设有切削刀盘，切削刀盘包括中心套管和若干个呈发射状排列的刀架，若干刀架固定焊接在中心套管上，每个刀架上排列设有若干合金刀头。进一步的，所述接头为中空的圆柱体，接头的端口截面为外接多边形、内接圆形的环形结构，接头的两端分别设有与第一销孔相对应的第二销孔，接头套插在轴杆内且通过销子贯穿第一销孔和第二销孔固定连接。进一步的，所述接头的端口截面为外接八边形，轴杆的端口截面为内接八边形。进一步的，所述排泥管和顶管之间套设有内管支撑架，内管支撑架为圆柱壳体结构，内管支撑架的外侧设有螺栓孔，内管支撑架通过螺栓与排泥管固定连接，所述内管支撑架的外侧壁等间距的设有多个万向轮。进一步的，所述导向头前端设有导向箭头，导向箭头后方设有倾斜的倾斜导向面，倾斜导向面上设有出水孔，导向头内壁设有若干通水腔，导向头内设有灯筒，灯靶设于灯筒内，灯筒后方设有钻杆母扣。进一步的，所述操作台的一侧设有操作座椅。进一步的，所述主机后方设有后护板，后护板上设有开口窗，所述主机前方设有前护板，前护板上设有圆形开口，圆形开口的中心位置与待贯通管道的轴线方向一致。进一步的，所述刀架设有三个，每个刀架上分布有四个合金刀头。一种应用上述分体式螺旋顶管机的施工工艺，包括导向施工工艺和顶管施工工艺；所述导向施工工艺包括如下步骤：步骤A，根据施工要求进行工作井和接收井的施工；步骤B，分别安装动力站、泥浆泵站、主机和激光经纬仪，然后进行多方向固定，并接通电源进行试机；步骤C，在工作井上方架设龙门航吊，用于导向头、导向钻杆、排泥管、三合一组合管等的吊装和移动；步骤D，先后安装导向头和导向钻杆，根据光标导向进行导向钻进，根据电脑监测器中观测到的中心偏差实时调节动力头装置的旋转角度进而调节倾斜导向面的方向；步骤E，当第一根导向钻杆进入土层中后，动力头装置与第一根导向钻杆分离，加装个第二根导向钻杆，重复步骤D，直至若干导向钻杆贯通工作井和接收井之间的土层，导向施工完成；所述顶管施工工艺包括如下步骤：步骤F，先后安装排泥管机头和排泥管，进行扩孔顶进，同时螺旋管螺旋顶进，使得泥土从排泥管后部排出；步骤G，先后安装顶管机头和三合一组合管并进行推进；步骤H，在三合一组合管上方铺设通水管，通水管通过水管与泥浆泵连接，通水对顶管的贯通起到润滑作用；步骤I，重复步骤G和步骤H，直至顶管贯通工作井和接收井之间的土层；步骤J，在接收井中依次对排泥管机头、顶管机头进行拆卸、吊装回收，然后回撤螺旋管和排泥管，顶管成功贯通后保留在工作井和接收井之间的土层中。进一步的，所述步骤B的具体操作为：在工作井上方两侧分别放置动力站和泥浆泵站，在工作井底部远离接收井的一侧放置主机支撑架后背，在工作井内由下至上依次放置主机支撑架、调节底座和主机并进行多方向固定；然后架设激光经纬仪，使得激光经纬仪的发射中心与待贯通管道的轴线方向一致，通过油管连接动力站和油缸，通过水管连接泥浆泵和注水装置，安装完成后接通电源进行试机。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：1、采用激光经纬仪对准中心，通过电脑观察实时路线，方便可靠。2、可以注水或膨润土，在不同土层下，通过水冲洗下避免了粘黏，粘土搅龙更容易被排出。3、顶管机头的设计能够满足不同土层情况下施工，降低施工难度，机头上带有合金刀头，对于硬质粘性土、砂性土、以及遇到一般的小型石块有一定的破碎功能。4、将排泥管、螺旋管、顶管三管合并一道工序往前顶进，省了一道排泥管的工序，同时泥浆从后井排出，使工程节省时间和人工成本。5、设计了操作椅，降低了劳动强度。6、从泥浆泵出水管接注水装置，经双壁钻杆通水至导向头，实现导向头部降温润滑减小阻力的作用。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术所述的分体式螺旋顶管机的立体结构示意图；图2为导向头的结构示意图；图3为三合一组合管的结构示意图；图4为轴杆的端口截面示意图；图5为多方接头的主视图；图6为多方接头的俯视图。图7为内管支撑架的结构示意图；图8为导向施工工艺的连接关系示意图；图9为顶管施工工艺的连接关系示意图。附图标记说明：1-动力站；2-激光经纬仪；3-注水装置；4-主机；5-操作台；6-调节底座；7-动力头装置；8-合金刀头；9-工作井；10-接受井；11-主机支撑架后背；12-油缸；13-油管；14-导向头；141-导向箭头；142-倾斜导向面；143-出水孔；144-通水腔；145-灯筒；146-钻杆母扣；15-后护板；16-前护板；17-操作座椅；18-龙门航吊；19-泥浆泵；20-导向钻杆；21-水管；22-通水管；23-顶管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：包括动力站(1)、激光经纬仪(2)、主机(4)、注水装置(3)、操作台(5)、调节底座(6)、导向头(14)、导向钻杆(20)、三合一组合管、第一排泥管(25)、第一螺旋管(30)、排泥管机头(26)、顶管机头(24)和电脑监测器，所述调节底座(6)设于主机(4)下方，操作台(5)设于主机(4)上方，主机(4)的中心位置处设有动力头装置(7)，动力头装置(7)的两侧分别设有油缸(12)，油缸(12)通过油管(13)与动力站(1)相连，所述注水装置(3)设于主机(4)内部，注水装置(3)通过水管(21)与泥浆泵(19)连接，激光经纬仪(2)架设在动力头装置的后方，激光经纬仪(2)的发射中心与待贯通管道的轴线方向一致；在导向施工阶段，所述动力头装置(7)先后与导向头(14)和若干导向钻杆(20)逐一连接并向前顶进，在顶管施工阶段，所述动力头装置(7)先后与排泥管机头(26)、第一排泥管(25)、顶管机头(24)和三合一组合管逐一连接并向前顶进，第一排泥管(25)套装在第一螺旋管(30)的外侧，所述导向头(14)内设有灯靶，激光经纬仪(2)内设有激光接收装置，激光经纬仪(2)、灯靶和激光接收装置均与电脑监测器相连；所述三合一组合管包括顶管(23)、第二排泥管(37)和第二螺旋管(27)，顶管(23)、第二排泥管(37)和第二螺旋管(27)由外到内依次套装组合，顶管(23)上方铺设有水管(7)，第二螺旋管(27)包括轴杆和螺旋叶片组，轴杆的端口截面为外接圆形、内接多边形的环形结构，轴杆的两端分别设有第一销孔(34)，所述螺旋叶片组包括直径一致、并以等间距排列的若干个螺旋叶片，第二螺旋管(27)的两端可拆卸的连接有接头(33)，所述顶管机头(24)的一端与第二螺旋管(27)连接，顶管机头(24)的另一端与第一排泥管(25)间通过螺纹连接，第一螺旋管(30)和第二螺旋管(27)的中心轴线在同一水平线上；所述顶管机头(24)内设有切削刀盘，切削刀盘包括中心套管(29)和若干个呈发射状排列的刀架(31)，若干刀架(31)固定焊接在中心套管(29)上，每个刀架(31)上排列设有若干合金刀头(8)。...

【技术特征摘要】
1.一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：包括动力站(1)、激光经纬仪(2)、主机(4)、注水装置(3)、操作台(5)、调节底座(6)、导向头(14)、导向钻杆(20)、三合一组合管、第一排泥管(25)、第一螺旋管(30)、排泥管机头(26)、顶管机头(24)和电脑监测器，所述调节底座(6)设于主机(4)下方，操作台(5)设于主机(4)上方，主机(4)的中心位置处设有动力头装置(7)，动力头装置(7)的两侧分别设有油缸(12)，油缸(12)通过油管(13)与动力站(1)相连，所述注水装置(3)设于主机(4)内部，注水装置(3)通过水管(21)与泥浆泵(19)连接，激光经纬仪(2)架设在动力头装置的后方，激光经纬仪(2)的发射中心与待贯通管道的轴线方向一致；在导向施工阶段，所述动力头装置(7)先后与导向头(14)和若干导向钻杆(20)逐一连接并向前顶进，在顶管施工阶段，所述动力头装置(7)先后与排泥管机头(26)、第一排泥管(25)、顶管机头(24)和三合一组合管逐一连接并向前顶进，第一排泥管(25)套装在第一螺旋管(30)的外侧，所述导向头(14)内设有灯靶，激光经纬仪(2)内设有激光接收装置，激光经纬仪(2)、灯靶和激光接收装置均与电脑监测器相连；所述三合一组合管包括顶管(23)、第二排泥管(37)和第二螺旋管(27)，顶管(23)、第二排泥管(37)和第二螺旋管(27)由外到内依次套装组合，顶管(23)上方铺设有水管(7)，第二螺旋管(27)包括轴杆和螺旋叶片组，轴杆的端口截面为外接圆形、内接多边形的环形结构，轴杆的两端分别设有第一销孔(34)，所述螺旋叶片组包括直径一致、并以等间距排列的若干个螺旋叶片，第二螺旋管(27)的两端可拆卸的连接有接头(33)，所述顶管机头(24)的一端与第二螺旋管(27)连接，顶管机头(24)的另一端与第一排泥管(25)间通过螺纹连接，第一螺旋管(30)和第二螺旋管(27)的中心轴线在同一水平线上；所述顶管机头(24)内设有切削刀盘，切削刀盘包括中心套管(29)和若干个呈发射状排列的刀架(31)，若干刀架(31)固定焊接在中心套管(29)上，每个刀架(31)上排列设有若干合金刀头(8)。2.根据权利要求1所述的一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：所述接头(33)为中空的圆柱体，接头(33)的端口截面为外接多边形、内接圆形的环形结构，接头(33)的两端分别设有与第一销孔(34)相对应的第二销孔(36)，接头(33)套插在轴杆内且通过销子贯穿第一销孔(34)和第二销孔(36)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：所述接头(9)的端口截面为外接八边形，轴杆的端口截面为内接八边形。4.根据权利要求1所述的一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：所述排泥管和顶管之间套设有内管支撑架(28)，内管支撑架(28)为圆柱壳体结构，内管支撑架(28)的外侧设有螺栓孔，内管支撑架(28)通过螺栓与排泥管固定连接，所述内管支撑架(28)的外侧壁等间距的设有多个万向轮(32)。5.根据权利要求1所述的一种分体式螺旋顶管机，其特征在于：所述导向头(14)前端设有导向箭头(141)，导向箭头(141)后方设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，姜志广，张福华，罗涛，陈怀光，张习哲，林恩国，
申请(专利权)人：中国水利水电第十三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12