【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输调水工程顶管施工，尤其涉及一种作用于顶管的刚接加载结构。
技术介绍
1、目前，随着岩溶地区修建输调水工程越来越多，管道工程建设的地下暗挖技术，以顶管机作为顶管施工的核心设备，得到了广泛的应用。
2、但由于复杂岩溶地质条件的复杂性，地下溶洞、溶腔分布广泛，顶管机在顶进作业过程中，顶管机与顶管采用承插连接，使得对顶管机机头的悬挑支撑作用强度不够，通常会遇到以下问题：
3、1、在岩溶地区顶管顶进施工过程中，当机头遇到溶洞时，由于机头与混凝土顶管之间采用对接承插连接，该连接难以平衡机头下掉的重力，机头会产生下掉磕头，难以在地面开天窗进行吊装修正处理。
4、2、顶管机顶出过程中，在机头出洞时，由于机头与导轨之间的摩阻力较小，难以平衡刀盘切入岩土体时的反向力矩，机头会产生旋转。
5、考虑到在岩溶地区顶管施工，顶管顶进过程中的遇溶洞机头下掉和出洞机头旋转的难题，本专利技术提出了一种顶管顶进遇溶洞时防机头下掉及出洞防旋转的顶管刚接加载结构。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种作用于顶管的刚接加载结构，以解决上述问题，设计一种结构合理、经济实用的顶管刚接加载结构，能够满足顶管顶进遇溶洞防止机头下掉和出洞防止旋转的作用，该结构满足刚度、强度及稳定性要求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种作用于顶管的刚接加载结构，包括：
3、顶管；
4、纵向工字钢梁结构，所述纵向工字钢梁结构沿
5、环向工字钢梁结构，沿所述纵向工字钢梁结构轴线方向设置有若干个，与纵向工字钢梁结构通过螺栓连接，在每节顶管中设置两个。
6、优选的，所述纵向工字钢梁结构设置有若干根，若干所述纵向工字钢梁结构通过预埋螺栓连接于所述顶管内壁上，所述环向工字钢梁结构通过螺栓连接于所述纵向工字钢梁结构上。
7、优选的，所述纵向工字钢梁结构包括纵向工字钢，所述纵向工字钢设置有若干根，若干所述纵向工字钢沿所述顶管轴向相连成为纵向一体，所述顶管内设置有与所述纵向工字钢梁固定连接的预埋螺栓。
8、优选的，所述支撑端为若干所述纵向工字钢(2)前端的支撑梁结构。
9、优选的，所述环向工字钢梁结构包括环向工字钢，所述环向工字钢设置在所述纵向工字钢梁和所述支撑端上，其中，任意一所述纵向工字钢梁和所述支撑端上的所述环向工字钢呈对称布置有至少两个，所述环向工字钢与所述纵向工字钢梁通过连接螺栓固接。
10、优选的，所述连接件包括预埋螺栓，所述预埋螺栓设置有若干个，若干所述预埋螺栓与所述纵向工字钢梁连接，所述预埋螺栓预埋在所述顶管内与相邻所述纵向工字钢梁螺栓连接。
11、优选的，还包括：连接螺栓，所述连接螺栓设置在所述纵向工字钢上，所述连接螺栓的一端穿过所述纵向工字钢与所述环向工字钢螺栓连接。
12、优选的，所能悬挑支撑的顶管机规格随着刚接加载结构的增加而增大。
13、优选的，所述顶管机规格与刚接加载结构的关系为：
14、
15、其中，仅当刚接加载结构长度满足公式关系时，判定合格；g砼为顶管(1)内装配有刚接加载结构部分的重力，l砼为顶管(1)内装配有刚接加载结构部分的长度，g机为顶管机(6)重力，l机为顶管机(6)长度，k为抗倾覆常数，取值为1.6。
16、优选的，所述环向工字钢与所述纵向工字钢的连接处设置有加劲肋。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
18、本专利技术根据顶管机的规格确定所需刚接加载结构的长度，利用若干纵向工字钢梁结构以及支撑端的长度之和等于作用于顶管的刚接加载结构长度，有效满足结构刚度、强度以及稳定性的要求。刚接加载结构和顶管及顶管机尾端产生配重作用，有效防止了机头下掉，同时环向设置的支撑端与顶管机的尾部通过螺栓连接，能够稳固顶管机及提升顶管机的抗旋转能力，从而解决顶管机因连接不稳定而出现的遇到溶洞机头下掉以及出洞旋转的问题。
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1.一种作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述纵向工字钢梁结构设置有若干个，若干所述纵向工字钢梁结构环设所述顶管(1)内腔，若干所述纵向工字梁结构围合以形成有空腔，所述环向工字钢梁结构环设于所述空腔内。
3.根据权利要求1所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述纵向工字钢梁结构包括纵向工字钢(2)，所述纵向工字钢(2)设置有若干根，若干所述纵向工字钢(2)沿所述顶管(1)轴向相连，所述顶管(1)内设置有与所述纵向工字钢梁(2)固定连接的连接件。
4.根据权利要求3所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述支撑端为形成于若干所述纵向工字钢(2)前端的支撑梁结构。
5.根据权利要求3所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述环向工字钢梁结构包括环向工字钢(3)，所述环向工字钢(3)设置在所述纵向工字钢梁(2)和所述支撑端上，其中，任意一所述纵向工字钢梁(2)和所述支撑端上的所述环向工字钢(3)呈对称布置有至少两个，所述环向工字钢(3)与所述纵向
6.根据权利要求3所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述连接件包括预埋螺栓(5)，所述预埋螺栓(5)设置有若干个，若干所述预埋螺栓(5)与所述纵向工字钢梁(2)数量相同且一一对应，所述预埋螺栓(5)固接在所述顶管内与相邻所述纵向工字钢梁(2)螺栓连接。
7.根据权利要求5所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所能悬挑支撑的顶管机(6)规格随着刚接加载结构的增加而增大。
9.根据权利要求8所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述顶管机(6)规格与刚接加载结构的关系为：
10.根据权利要求5所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述环向工字钢(3)与所述纵向工字钢(2)的连接处设置有加劲肋(7)。
...【技术特征摘要】
1.一种作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述纵向工字钢梁结构设置有若干个，若干所述纵向工字钢梁结构环设所述顶管(1)内腔，若干所述纵向工字梁结构围合以形成有空腔，所述环向工字钢梁结构环设于所述空腔内。
3.根据权利要求1所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述纵向工字钢梁结构包括纵向工字钢(2)，所述纵向工字钢(2)设置有若干根，若干所述纵向工字钢(2)沿所述顶管(1)轴向相连，所述顶管(1)内设置有与所述纵向工字钢梁(2)固定连接的连接件。
4.根据权利要求3所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述支撑端为形成于若干所述纵向工字钢(2)前端的支撑梁结构。
5.根据权利要求3所述的作用于顶管的刚接加载结构，其特征在于：所述环向工字钢梁结构包括环向工字钢(3)，所述环向工字钢(3)设置在所述纵向工字钢梁(2)和所述支撑端上，其中，任意一所述纵...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶生华，陆俊，王涛，明攀，宋佳，赵国富，李贵华，吴伦，陈寄名，刘妙燕，何建新，王思瑶，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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