本发明专利技术涉及一种适用于非开挖管道施工的水刀装置及施工方法，属于地下管道施工技术领域。该适用于非开挖管道施工的水刀装置包括喷射装置和掘进装置；喷射装置包括外壳骨架、注水管道和中心注水管道，外壳骨架的外侧设置有旋转侧壁，旋转侧壁可沿外壳骨架的轴线水平旋转设置，旋转侧壁嵌设有第一高压喷嘴，第一高压喷嘴与注水管道连通设置；掘进装置包括旋转喷头和第一驱动机构，旋转喷头可水平旋转的设置在外壳骨架下端，旋转喷头设置有第二高压喷嘴，第二高压喷嘴与中心注水管道连通。本发明专利技术的适用于非开挖管道施工的水刀装置通过喷射装置和掘进装置的配合，能够快速高效的完成地下管道铺设施工，并且将开挖、清孔等工序一次性完成，操作简单。操作简单。操作简单。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于非开挖管道施工的水刀装置及施工方法
[0001]本专利技术涉及一种适用于非开挖管道施工的水刀装置及施工方法，属于地下管道施工
技术介绍
[0002]随着城市基础设施和城市功能的不断发展，常涉及给排水管道、燃气管道、供热管道、电力电缆等。城市地下管线的施工建设日益繁复和多样化，繁忙的老城区尤为突出，主要体现在以下几个方面：第一，城市功能的多元化和集聚化，加快了城市地下管线的施工建设频率，除了满足人民生活基本需要的给水、排水、燃气等基本设施，通信等管道施工也日益成为城市的必备管道设施。第二，城市管网建设面临的地下环境愈发复杂，例如，地下管网种类繁多，浅埋管道与深埋管道并存，既有有压管道，也有无压管道；管道材质、功能及结构形式各异，管线空间分布复杂。这给管道开挖新建、维修都造成了极大的困难，导致城市管道的施工和保护难度日益增大。第三，在当前地下管线施工过程中，往往存在只重施工不重保护的倾向，新建管道时，如何尽可能减小对其他既有管线扰动的同时，提高施工效率及安全性是管线施工面临主要难点之一。目前管道施工的技术主要分为两大类，一类是明挖法，一类是非开挖技术；明挖法已经较难满足城市核心区的诸多边界条件要求；而现有的非开挖技术主要有遁地穿梭矛铺管法、顶管掘进机铺管法、顶管铺管法等，这些方法在管道施工方面有一定的优势，但无法高效且节能的完成地下管道的布置，而且在遇到管网复杂条件时，这类方法并不能达到对既有管线保护的要求，常常会导致地下既有管道的损伤甚至破坏失效。
[0003]因此，如何在不影响既有管道的同时，实现高效且节能的管道施工是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种适用于非开挖管道施工的水刀装置及施工方法。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，包括喷射装置和掘进装置，掘进装置设置在喷射装置下端；喷射装置包括外壳骨架、注水管道和中心注水管道，外壳骨架为空心圆柱状，注水管道和中心注水管道沿外壳骨架长度方向设置在其内部，外壳骨架的外侧自上至下间隔设置有旋转侧壁，旋转侧壁的水平截面为圆环状，旋转侧壁可沿外壳骨架的轴线水平旋转设置，旋转侧壁沿圆周方向间隔嵌设有第一高压喷嘴，第一高压喷嘴与注水管道通过管路连通设置；掘进装置包括旋转喷头和第一驱动机构，旋转喷头为漏斗状，旋转喷头可水平旋转的设置在外壳骨架下端，第一驱动机构设置在外壳骨架和旋转喷头之间用于驱动旋转喷头旋转，旋转喷头上部和下部中央分别设置有第二高压喷嘴，第二高压喷嘴通过管路与中心注水管道连通设置。
[0006]上述技术方案的改进是：第一驱动机构包括第一电机、第一齿轮和第一齿圈，第一
电机设置在外壳骨架下端且输出轴竖直向下，第一齿轮中部与第一电机的输出轴固接，第一齿圈与旋转喷头上部的内侧壁固接，第一齿轮和第一齿圈相互啮合设置。
[0007]上述技术方案的改进是：外壳骨架与旋转侧壁之间设置有第二驱动机构，第二驱动机构包括第二电机、第二齿轮和第二齿圈，第二电机设置在外壳骨架靠近旋转侧壁处且输出轴竖直向下，第二齿轮中部与第二电机的输出轴固接，第二齿圈与旋转侧壁上部的内侧壁固接，第二齿轮和第二齿圈相互啮合设置。
[0008]上述技术方案的改进是：外壳骨架的外侧自上至下均匀间隔设置有四个旋转侧壁。
[0009]上述技术方案的改进是：旋转侧壁沿圆周方向均匀间隔嵌设有四个第一高压喷嘴，注水管道为四根，四根注水管道分别与四个第一高压喷嘴通过管路连通设置。
[0010]上述技术方案的改进是：旋转喷头上部沿圆周方向均匀间隔嵌设有四个第二高压喷嘴，四个第二高压喷嘴分别通过管路与中心注水管道连通设置。
[0011]上述技术方案的改进是：外壳骨架下端嵌设有探地雷达。
[0012]上述技术方案的改进是：第一高压喷嘴和第二高压喷嘴处的管路上设置有高压喷嘴控制器。
[0013]上述技术方案的改进是：还包括拉伸式波纹管，拉伸式波纹管通过螺栓与外壳骨架上端固接，外壳骨架上端靠近拉伸式波纹管处开设有注浆孔。
[0014]一种适用于非开挖管道施工的水刀装置的施工方法，包括以下步骤：
[0015]A、竖井开挖：在待铺设管道的两端分别挖掘始发井和接收井，在始发井一侧设置蓄水沉淀池；
[0016]B、预挖定位孔：在待铺设管道的位置挖掘横向的定位孔，定位孔的直径大于待铺设管道的直径；
[0017]C、设备安装：将水刀装置放入定位孔内，通过螺栓将拉伸式波纹管与外壳骨架固接，将喷射装置的注水管道和中心注水管道通过连接阀、进水阀和可拆卸式水带与蓄水沉淀池连通，同时在始发井底部设置泥浆抽吸装置，泥浆抽吸装置通过另一进水阀和另一可拆卸式水带与蓄水沉淀池连通；
[0018]D、始发作业：开启进水阀、第一高压喷嘴和第二高压喷嘴，第一电机通过第一齿轮和第一齿圈驱动旋转喷头开始旋转，旋转喷头和第二高压喷嘴进行掘进切削地下土体作业；
[0019]E、掘进通孔及泥浆处理：第二电机通过第二齿轮和第二齿圈驱动旋转侧壁旋转，喷射装置的第一高压喷嘴推动掘进装置前进的同时将水泥浆液推入始发井及外壳骨架的注浆孔内以此来清理已掘进孔道，并为掘进装置提供润滑作用，进入注浆孔内的水泥浆液通过拉伸式波纹管进入始发井，泥浆抽吸装置将始发井内的水泥浆液抽入蓄水沉淀池；
[0020]F、管道铺设：拉伸式波纹管在喷射装置和掘进装置的带动下进入已掘进孔道，进行管道铺设，当水刀装置掘进至接收井后，管道铺设完成；
[0021]G、接收作业：水管道铺设完成后，在接收井内对水刀装置进行清洗并通过吊装设备吊起回收；
[0022]H、场地恢复：对始发井和接收井进行顶盖施工，恢复场地原貌。
[0023]本专利技术采用上述技术方案的有益效果是：
[0024](1)本专利技术的适用于非开挖管道施工的水刀装置通过喷射装置和掘进装置的配合，能够快速高效的完成地下管道铺设施工，并且将开挖、清孔等工序一次性完成，操作简单；
[0025](2)本专利技术的适用于非开挖管道施工的水刀装置中的外壳骨架承担了管道侧壁的支护任务，避免了因管道壁脱落发生成孔质量问题，安全性高；
[0026](3)本专利技术的适用于非开挖管道施工的水刀装置的施工方法中，通过始发井和接收井的设置，避免了对既有建筑物的破坏和降低了对使用中建筑物的影响。
附图说明
[0027]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：
[0028]图1是本专利技术实施例适用于非开挖管道施工的水刀装置的剖视结构示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例适用于非开挖管道施工的水刀装置的旋转喷头结构示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例适用于非开挖管道施工的水刀装置的可拉伸式波纹管与外壳骨架连接处结构示意图；
[0031]图4是图1的俯视图；
[0032]图5是本专利技术实施例适用于非开挖管道施工的水刀装置的第一高压喷嘴处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于：包括喷射装置和掘进装置，所述掘进装置设置在所述喷射装置下端；所述喷射装置包括外壳骨架、注水管道和中心注水管道，所述外壳骨架为空心圆柱状，所述注水管道和中心注水管道沿所述外壳骨架长度方向设置在其内部，所述外壳骨架的外侧自上至下间隔设置有旋转侧壁，所述旋转侧壁的水平截面为圆环状，所述旋转侧壁可沿所述外壳骨架的轴线水平旋转设置，所述旋转侧壁沿圆周方向间隔嵌设有第一高压喷嘴，所述第一高压喷嘴与所述注水管道通过管路连通设置；所述掘进装置包括旋转喷头和第一驱动机构，所述旋转喷头为漏斗状，所述旋转喷头可水平旋转的设置在所述外壳骨架下端，所述第一驱动机构设置在所述外壳骨架和旋转喷头之间用于驱动所述旋转喷头旋转，所述旋转喷头上部和下部中央分别设置有第二高压喷嘴，所述第二高压喷嘴通过管路与所述中心注水管道连通设置。2.根据权利要求1所述的一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机、第一齿轮和第一齿圈，所述第一电机设置在所述外壳骨架下端且输出轴竖直向下，所述第一齿轮中部与所述第一电机的输出轴固接，所述第一齿圈与所述旋转喷头上部的内侧壁固接，所述第一齿轮和第一齿圈相互啮合设置。3.根据权利要求1所述的一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于：所述外壳骨架与旋转侧壁之间设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机、第二齿轮和第二齿圈，所述第二电机设置在所述外壳骨架靠近所述旋转侧壁处且输出轴竖直向下，所述第二齿轮中部与所述第二电机的输出轴固接，所述第二齿圈与所述旋转侧壁上部的内侧壁固接，所述第二齿轮和第二齿圈相互啮合设置。4.根据权利要求1所述的一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于：所述外壳骨架的外侧自上至下均匀间隔设置有四个旋转侧壁。5.根据权利要求1所述的一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于：所述旋转侧壁沿圆周方向均匀间隔嵌设有四个第一高压喷嘴，所述注水管道为四根，四根注水管道分别与四个第一高压喷嘴通过管路连通设置。6.根据权利要求1所述的一种适用于非开挖管道施工的水刀装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫磊，周勇杰，纪展鹏，蔡鑫涛，高洪梅，申志福，王志华，刘璐，黄凯，
申请(专利权)人：南京吉欧地下空间科技有限公司南京福欧地下空间数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。