一种顶管稳定施工结构及其施工方法技术

本申请涉及顶管施工法的技术领域，尤其是涉及一种顶管稳定施工结构及其施工方法，其包括以下步骤：S1、测量放线；S2、工作井、接收井开挖及支护：采用人工配合机械进行开挖；S3、顶管机及泥水处理设备安装并试运转；S4、顶进施工：使用千斤顶将每一节管道逐节顶进至土层内；S5、到达接收井：当顶管机完全被顶进至接收井内后，停止顶进；S6、设备拆除：拆除顶管机与首节管道的连接，并将顶管机从接收井内吊出，拆除辅助设备；S7、回填工作井、接收井；S8、闭水试验：对施工完成的管道进行闭水试验，本申请能够对偏移后的导轨进行纠偏，提高管道的顶进精度。

【技术实现步骤摘要】
一种顶管稳定施工结构及其施工方法
本申请涉及顶管施工法的
，尤其是涉及一种顶管稳定施工结构及其施工方法。
技术介绍
顶管法施工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。管道由导轨进行支撑和限位，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并吊起，管道紧随工具管或掘进机后，并自然埋设在两坑之间。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：顶进设备在顶进管道的过程中，由于诸多不确定因素的存在，例如复杂的地质因素、顶铁放置不到位等等，导轨时常发生微小距离的偏移，影响管道的顶进精度。
技术实现思路
为了对偏移后的导轨进行纠偏，提高管道的顶进精度，本申请提供一种顶管稳定施工结构及其施工方法。一种顶管稳定施工结构采用如下技术方案：一种顶管稳定施工结构，包括安装底座、两条工字钢导轨及两组纠偏装置，两条所述工字钢导轨互相平行设置用以支撑管道并对管道的顶进方向进行限位，工字钢导轨的下翼板的底面固设有多块间隔分布的滑块，安装底座的顶面开设有多条间隔分布且互相平行的滑槽，每个滑块分别与每条滑槽滑动配合，两组纠偏装置分别位于两条工字钢导轨相互远离的外侧，每组纠偏装置用以驱动工字钢导轨沿安装底座移动以调节两条工字钢导轨的间距。通过采用上述技术方案，滑块与滑槽的滑动配合对工字钢导轨的移动方向进行限位。当管道偏离预定顶进位置时，利用纠偏装置驱动工字钢导轨沿滑槽的开设方向相对于安装底座进行移动，以调节两条工字钢导轨之间的间距，两条工字钢导轨共同配合使管道再次移动至预定顶进位置。以上操作能够对偏移后的导轨进行快速纠偏，提高管道的顶进精度。可选的，所述滑槽为燕尾槽，滑块为燕尾块。通过采用上述技术方案，燕尾块与燕尾槽的滑动配合形式是一种比较稳定的滑动配合形式，且具有较高精度的指向性；燕尾块不会从燕尾槽内脱离，使工字钢导轨始终与安装底座保持紧密滑动连接。可选的，所述纠偏装置包括纠偏座、驱动机构及多根调节螺杆，纠偏座与安装底座的顶面固接，多根调节螺杆均互相平行设置，所有的调节螺杆均贯穿纠偏座且与纠偏座转动连接，调节螺杆朝向工字钢导轨的一端贯穿工字钢导轨的腹板并与工字钢导轨螺纹配合，驱动机构用以同时驱动所有的调节螺杆同向转动。通过采用上述技术方案，驱动机构同时驱动所有的调节螺杆同向转动，所有的调节螺杆同时推动工字钢导轨靠近或远离纠偏座，使工字钢导轨相对于安装底座进行移动，进而实现快速精准调节管道的顶进位置。可选的，所述驱动机构包括驱动件、驱动链条及多个从动链轮，驱动件与安装底座的顶面固接，驱动件的输出轴同轴固接有主动链轮，多个从动链轮分别与每根调节螺杆远离工字钢导轨的一端同轴固接，驱动链条同时与所有的从动链轮啮合，主动链轮与驱动链条啮合。通过采用上述技术方案，驱动件带动主动链轮旋转，主动链轮带动驱动链条运转，驱动链条带动所有的从动链轮同步旋转，所有的从动链轮同时带动所有的调节螺杆同向同速转动，以调节工字钢导轨的位置，整个过程实现自动化，精准化。可选的，所述工字钢导轨的上翼板内侧转动连接有滚轮，滚轮与管道的外周面滚动抵接。通过采用上述技术方案，滚轮能够实现工字钢导轨与管道形成滚动配合，降低管道相对于工字钢导轨移动时的摩擦力，使管道在被顶进的过程中更加顺畅，受到的摩擦阻力更小。可选的，所述安装底座的顶面开设有与滑槽贯通的注油孔。通过采用上述技术方案，由于滑块与滑槽时常进行相对滑动，此处摩擦力较大，通过注油孔向滑槽内加注润滑油，能够减小滑块与滑槽的内壁之间的相互摩擦力，使工字钢导轨更加顺畅地相对于安装底座进行移动。一种顶管施工方法采用如下技术方案：一种顶管施工方法，根据上述权利要求1-6任一所述的一种顶管稳定施工结构，包括以下步骤：S1、测量放线：根据规范的精度要求，配备符合控制精度要求的仪具；进行现场实地踏勘，理解设计图纸、文件，结合相应的技术规范与标准，依据提交的平面、高程控制桩、点资料，进行整个工程的测量；S2、工作井、接收井开挖及支护：工作井、接收井的开挖采用人工配合机械进行开挖；开挖遵循自上而下开挖的原则，在挖至距离底标高20cm时，采用人工挖土；开挖过程中根据挖深情况进行单层或多层边坡支护；S3、顶管机及泥水处理设备安装并试运转：将顶管机下放至工作井底并安装就位，将位于地面上的泥水处理设备安装就位，将泥水处理设备的管路与顶管机的管路连通并试运转；S4、顶进施工：使用千斤顶将每一节管道逐节顶进至土层内；S5、到达接收井：当顶管机完全被顶进至接收井内后，停止顶进；S6、设备拆除：拆除顶管机与首节管道的连接，并将顶管机从接收井内吊出，拆除辅助设备；S7、回填工作井、接收井：检查井砌筑后，采用机械设备逐层回填工作井、接收井；S8、闭水试验：对施工完成的管道进行闭水试验。通过采用上述技术方案，根据规范的精度要求，配备符合控制精度要求的仪具；进行现场实地踏勘，理解设计图纸、文件，结合相应的技术规范与标准，依据提交的平面、高程控制桩、点资料，进行整个工程的测量。工作井、接收井的开挖采用人工配合机械进行开挖；开挖遵循自上而下开挖的原则，在挖至距离底标高20cm时，采用人工挖土；开挖过程中根据挖深情况进行单层或多层边坡支护。将顶管机下放至工作井底并安装就位，将位于地面上的泥水处理设备安装就位，将泥水处理设备的管路与顶管机的管路连通并试运转。使用千斤顶将每一节管道逐节顶进至土层内。当顶管机完全被顶进至接收井内后，停止顶进。拆除顶管机与首节管道的连接，并将顶管机从接收井内吊出，拆除辅助设备。检查工作井、接收井的砌筑后，采用机械设备逐层回填工作井、接收井。对施工完成的管道进行闭水试验。可选的，在步骤S4中，在顶进第一节管道时，每顶进300mm测量一次其中心线和高程是否满足要求，如有超过预定偏差量，立即借助纠偏装置调节两条导轨的间距，对管道进行纠偏；其他的管道进入土层后正常顶进时，每顶进1000mm测量一次其中心线和高程是否满足要求，如有超过预定偏差量，立即借助纠偏装置调节两条导轨的间距，对管道进行纠偏。通过采用上述技术方案，由于第一节管道的顶进准确度决定后续管道的顶进准确度，因此在顶进第一节管道时，需要每顶进300mm测量一次其中心线和高程是否满足要求。为了加快顶管的施工速度，其他的管道进入土层后正常顶进时，只需要每顶进1000mm测量一次其中心线和高程是否满足要求即可。若管道偏离顶进中心线，调节管道的顶进位置时，启动驱动件，驱动件带动主动链轮旋转，主动链轮带动驱动链条运转，驱动链条带动所有的从动链轮同步旋转，所有的从动链轮同时带动所有的调节螺杆同向同速转动，以调节工字钢导轨的位置，所有的调节螺杆同时推动工字钢导轨靠近或远离纠偏座，使工字钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶管稳定施工结构，其特征在于：包括安装底座(1)、两条工字钢导轨(2)及两组纠偏装置(3)，两条所述工字钢导轨(2)互相平行设置用以支撑管道(7)并对管道(7)的顶进方向进行限位，工字钢导轨(2)的下翼板的底面固设有多块间隔分布的滑块(21)，安装底座(1)的顶面开设有多条间隔分布且互相平行的滑槽(11)，每个滑块(21)分别与每条滑槽(11)滑动配合，两组纠偏装置(3)分别位于两条工字钢导轨(2)相互远离的外侧，每组纠偏装置(3)用以驱动工字钢导轨(2)沿安装底座(1)移动以调节两条工字钢导轨(2)的间距。/n

【技术特征摘要】
1.一种顶管稳定施工结构，其特征在于：包括安装底座(1)、两条工字钢导轨(2)及两组纠偏装置(3)，两条所述工字钢导轨(2)互相平行设置用以支撑管道(7)并对管道(7)的顶进方向进行限位，工字钢导轨(2)的下翼板的底面固设有多块间隔分布的滑块(21)，安装底座(1)的顶面开设有多条间隔分布且互相平行的滑槽(11)，每个滑块(21)分别与每条滑槽(11)滑动配合，两组纠偏装置(3)分别位于两条工字钢导轨(2)相互远离的外侧，每组纠偏装置(3)用以驱动工字钢导轨(2)沿安装底座(1)移动以调节两条工字钢导轨(2)的间距。


2.根据权利要求1所述的一种顶管稳定施工结构，其特征在于：所述滑槽(11)为燕尾槽，滑块(21)为燕尾块。


3.根据权利要求1所述的一种顶管稳定施工结构，其特征在于：所述纠偏装置(3)包括纠偏座(4)、驱动机构(6)及多根调节螺杆(5)，纠偏座(4)与安装底座(1)的顶面固接，多根调节螺杆(5)均互相平行设置，所有的调节螺杆(5)均贯穿纠偏座(4)且与纠偏座(4)转动连接，调节螺杆(5)朝向工字钢导轨(2)的一端贯穿工字钢导轨(2)的腹板并与工字钢导轨(2)螺纹配合，驱动机构(6)用以同时驱动所有的调节螺杆(5)同向转动。


4.根据权利要求3所述的一种顶管稳定施工结构，其特征在于：所述驱动机构(6)包括驱动件(61)、驱动链条(62)及多个从动链轮(63)，驱动件(61)与安装底座(1)的顶面固接，驱动件(61)的输出轴同轴固接有主动链轮(611)，多个从动链轮(63)分别与每根调节螺杆(5)远离工字钢导轨(2)的一端同轴固接，驱动链条(62)同时与所有的从动链轮(63)啮合，主动链轮(611)与驱动链条(62)啮合。


5.根据权利要求1所述的一种顶管稳定施工结构，其特征在于：所述工字钢导轨(2)的上翼板内侧转动连接有滚轮(22)，滚轮(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文华，温存良，刘勇，赵强，余成才，郑文明，姚松岭，王高航，
申请(专利权)人：中交一公局集团有限公司，中交一公局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11