大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法技术

本申请涉及一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，其包括以下步骤：S1施工准备、S2始发直线段施工、S3过渡段施工、S4曲线顶进。本申请通过在顶管机后段与首节管之间设置形成可调节补偿铰，弥补顶管机自身内设铰的转角的不足，从而提高顶管机的转角上限，进而更好应对大直径顶管的大曲率转角施工。工。工。

【技术实现步骤摘要】
大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法


[0001]本申请涉及地下顶管施工的领域，尤其是涉及一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法。

技术介绍

[0002]顶管法在城市综合管廊、地下通道等工程建设中得到广泛应用。
[0003]顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。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。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
[0004]随着社会需求的提高，顶管工程的管径设计越来越大，地下线路也越来越复杂，顶管设计直径超过2m的项目越来越多，随即带来的大直径顶管的大曲率施工是每一个地下工程施工人员都很难回避的现实。
[0005]顶管机通常为两段一铰式顶管机，即包括顶管机前段和顶管机后段，顶管机前段和顶管机后段之间设有多个纠偏千斤顶，而传统大管径的顶管转角是通过现有顶管机的纠偏千斤顶所实现的，但顶管机的弯曲转角具有局限性，难以满足大曲率施工，因此急待一种有效的施工方法，以应对大直径顶管的大曲率转角施工。

技术实现思路

[0006]为了应对大直径顶管的大曲率转角施工，本申请提供一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法。
[0007]本申请提供的一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，采用如下的技术方案：一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，包括以下步骤：S1、施工准备；S2、始发直线段施工；S3、过渡段施工：将起曲点前5m区间设置为直线段到曲线段之间的平缓过渡段，具体过渡段施工包括以下：S3.1、第一纠偏千斤顶伸长：将与顶管机转弯方向相反侧的纠偏千斤顶命名为第一纠偏千斤顶，将与顶管机转弯方向相同侧的纠偏千斤顶命名为第二纠偏千斤顶；当顶管机的刀盘达到起曲点5m位置后，第一纠偏千斤顶伸长，使得顶管机前段转弯，使得顶管机前段与顶管机后端之间形成转角；S3.2、连接组件固定：利用连接组件以使顶管机前段和首节管之间的相对位置固定；S3.3、第一纠偏千斤顶回缩：第一纠偏千斤顶缓慢回缩，带动顶管机后段朝向顶管
机前段的转弯方向偏转，即顶管机后段的非转弯侧向顶管机前段靠拢，使得顶管机后段与首节管之间形成转角；S3.4、转角间隙加塞：利用加塞组件，以对顶管机后段与首节管之间的转角间隙进行加塞；S3.5、闭合转角间隙：缓速伸长第一纠偏千斤顶，使顶管机后段与首节管逐渐靠拢，并夹紧加塞组件的加塞位置，从而使得顶管机后段与首节管之间具有可调补偿铰；S3.6、解除连接组件的固定连接，以使解除顶管机前段和首节管之间的相对位置固定；S4、曲线顶进：顶管机的纠偏千斤顶和可调补偿铰联合控制顶进转角，按设计曲线曲率进行曲线顶进。
[0008]通过采用上述技术方案，通过在顶管机后段与首节管之间设置形成可调节补偿铰，弥补顶管机自身内设铰的转角的不足，从而提高顶管机的转角上限，进而更好应对大直径顶管的大曲率转角施工；并且，该施工方法还具有操作方便简单、转弯效果好、确保施工工期、原状土扰动小等优点。
[0009]可选的，所述连接组件包括连接杆和连接筒，连接筒与所述顶管机前段固定连接，连接杆的一端与所述首节管固定连接，连接杆的另一端设有第一抵紧机构和第二抵紧机构，且连接杆的远离首节管的一端插入连接筒内；所述第一抵紧机构用于抵压所述连接筒的筒底，所述连接筒的内周壁设有限位凸起，所述第二抵紧机构用于抵压所述限位凸起的背离连接筒的筒口的表面。
[0010]在步骤S3.3中，第一纠偏千斤顶回缩以带动顶管机后段向前靠拢，意味着顶管机前段具有抗向后位移的能力，而在步骤S3.5中，第一纠偏千斤顶缓速伸长，以使得顶管机后段向首节管靠拢，意味着顶管机前段具有抗向前位移的能力，而连接组件则需要在步骤S3.3
‑
步骤S3.5中赋予顶管机前段抗向前和向后位移的能力，而在上述步骤除外，允许顶管机前段有自由位移。
[0011]通过采用上述技术方案，在步骤S3.1之后，连接筒与连接杆之间的相对位置发生变化，第一抵紧机构和第二抵紧机构启动，以通过两股相反方向的抵压力，以实现连接筒与连接杆之间的固定连接，从而实现顶管机前段和首节管之间的固定连接；并且，当顶管机前段在步骤S3.3中和在步骤S3.5中受到反作用力时，两股抵压力可对该反作用力进行平衡，以减少连接组件所受的损伤；并且，第一抵紧机构和第二抵紧机构为机械式运行，减少人工参与的不便。
[0012]可选的，所述第一抵紧机构包括第一凸轮和第一转动控制结构，所述第一凸轮与所述连接杆的端部转动连接，所述第一转动控制结构用于控制所述第一凸轮的转动角度，以使所述第一凸轮的外周面与所述连接筒的筒底相抵接。
[0013]由于连接筒相对连接杆的相对位置不定且偏移量小，因此通过采用上述技术方案，利用第一凸轮的不规则外周面，以确保第一凸轮上的某个直径的部位能够匹配偏移后的连接筒的筒底，从而确保第一抵紧机构的准确抵紧。
[0014]可选的，所述第二抵紧机构包括第二凸轮和第二转动控制结构，所述连接筒内同轴设有滑套，滑套的外周壁固定有抵接凸起，所述抵接凸起抵接于所述限位凸起的背离连接筒的筒口的表面，所述滑套的一端固定有抵接板，抵接板位于所述连接杆端部与所述连
接筒的筒底之间；所述第二凸轮与所述连接杆的端部转动连接，所述第二转动控制结构用于控制所述第二凸轮的转动角度，以使所述第二凸轮的外周面与所述抵接板的朝向连接筒筒底的表面相抵接。
[0015]通过采用上述技术方案，利用第二凸轮的不规则外周面，以确保第二凸轮上的某个直径的部位能够匹配偏移后的抵接板的表面，从而确保第二抵紧机构的准确抵紧。
[0016]可选的，所述加塞组件包括多根沿所述首节管径向设置的固定杆，所述固定杆的一端与所述首节管固定设置，所述固定杆的另一端设有液压缸，所述液压缸的伸缩端设有用于塞入转角间隙内的加塞结构。
[0017]通过采用上述技术方案，当需要加塞时，液压缸启动，以带动加塞结构塞入转角间隙内。
[0018]可选的，所述加塞结构包括弧形板和多根加塞棒，所述弧形板的内凹弧面与所述液压缸的伸缩端固定连接，所述加塞棒平行于所述液压缸的伸缩方向，所述加塞棒与所述弧形板沿加塞棒长度方向滑移设置，所述弧形板还设有弹性件，所述弹性件用于迫使所述加塞棒沿远离液压缸方向滑移。
[0019]由于可调补偿较的角度不确定，因此通过采用上述技术方案，利用多根密布的加塞棒，以填充的方式，使得部分数量的加塞棒能够填入转角间隙内，以形成加塞物，而其他部分数量的加塞棒则抵接于首节管的内壁，即利用数量较多的加塞棒，以适应于不同宽度、形状的转动间隙，从而确保填充效果。
[0020]可选的，相邻所述加塞棒的外周面相抵接。
[0021]通过采用上述技术方案，使得多个加塞棒能够共同受力，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、施工准备；S2、始发直线段施工；S3、过渡段施工：将起曲点前5m区间设置为直线段到曲线段之间的平缓过渡段，具体过渡段施工包括以下：S3.1、第一纠偏千斤顶(100)伸长：将与顶管机转弯方向相反侧的纠偏千斤顶命名为第一纠偏千斤顶(100)，将与顶管机转弯方向相同侧的纠偏千斤顶命名为第二纠偏千斤顶(20)；当顶管机的刀盘达到起曲点5m位置后，第一纠偏千斤顶(100)伸长，使得顶管机前段(10)转弯，使得顶管机前段(10)与顶管机后端之间形成转角；S3.2、连接组件(1)固定：利用连接组件(1)以使顶管机前段(10)和首节管(30)之间的相对位置固定；S3.3、第一纠偏千斤顶(100)回缩：第一纠偏千斤顶(100)缓慢回缩，带动顶管机后段(20)朝向顶管机前段(10)的转弯方向偏转，即顶管机后段(20)的非转弯侧向顶管机前段(10)靠拢，使得顶管机后段(20)与首节管(30)之间形成转角；S3.4、转角间隙加塞：利用加塞组件(2)，以对顶管机后段(20)与首节管(30)之间的转角间隙进行加塞；S3.5、闭合转角间隙：缓速伸长第一纠偏千斤顶(100)，使顶管机后段(20)与首节管(30)逐渐靠拢，并夹紧加塞组件(2)的加塞位置，从而使得顶管机后段(20)与首节管(30)之间具有可调补偿铰；S3.6、解除连接组件(1)的固定连接，以使解除顶管机前段(10)和首节管(30)之间的相对位置固定；S4、曲线顶进：顶管机的纠偏千斤顶和可调补偿铰联合控制顶进转角，按设计曲线曲率进行曲线顶进。2.根据权利要求1所述的大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，其特征在于：所述连接组件(1)包括连接杆(11)和连接筒(12)，连接筒(12)与所述顶管机前段(10)固定连接，连接杆(11)的一端与所述首节管(30)固定连接，连接杆(11)的另一端设有第一抵紧机构(15)和第二抵紧机构(16)，且连接杆(11)的远离首节管(30)的一端插入连接筒(12)内；所述第一抵紧机构(15)用于抵压所述连接筒(12)的筒底，所述连接筒(12)的内周壁设有限位凸起(121)，所述第二抵紧机构(16)用于抵压所述限位凸起(121)的背离连接筒(12)的筒口的表面。3.根据权利要求2所述的大直径市政工程顶管的大曲率转角可调补偿铰施工方法，其特征在于：所述第一抵紧机构(15)包括第一凸轮(151)和第一转动控制结构，所述第一凸轮(151)与所述连接杆(11)的端部转动连接，所述第一转动控制结构用于控制所述第一凸轮(151)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢荣智，苏龙辉，何则尧，邱国标，邱礼帛，蔡金聪，李亚颖，施鑫妮，
申请(专利权)人：中建协和建设有限公司，
类型：发明
国别省市：