【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油天然气输送管道施工领域，具体的，涉及一种管道非开挖顶管穿越施工系统及施工方法。
技术介绍
1、石油天然气输送管道的穿越障碍物工程为线路管道安装的重要分部工程，通常消耗成本大，特别在dn400以上套管顶管穿越时需要大型设备进行配合施工。目前常用的dn400以上套管顶管穿越工艺主要有：1)将套管替换为dn800以上大口径套管，用人工清理掘进面障碍物，并用大型千斤顶(额定负荷200吨及以上级别)顶进套管；2)采用大型成套螺旋钻机进行定向钻作业。上述穿越施工工艺需采用大型设备作业，或者需要替换为大口径套管，施工成本高，在某些特定地域无法采用大型设备施工时将导致施工停滞，将大量的成本消耗在大型设备采购、动迁和进场上，在部分非发达区域项目施工，社会依托较差，项目所在地无法采购到大型顶管专业装备。因此，有必要设计一种在不具备大型施工条件的环境下，能够凭借小型设备就能够实现顶管穿越的工装。
2、申请号为：cn201710687530.1，名称为：“可实现准确管道穿越的顶管施工方法”的中国专利申请公开了一种顶管穿越方法，所述顶管穿越方法所使用的设备主要包括工程管道、套管、支架、顶入设备、滚轮和牵引导轮。其中，所述顶入设备主要包括导入筒体与钻孔结构，所述钻孔结构主要包括钻棒、圆盘结构与圆柱状刀体，所述钻棒表面沿其长度方向外突出形成多个间隔设置的螺旋状的长条状凸起，该长条状凸起的横截面呈三角锥状，所述圆盘结构垂直套设在钻棒上，圆盘状结构表面沿钻棒长度方向平行设置多个圆柱状的刀体，该圆柱状的刀体的前端呈圆锥状结构。顶进设备
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种管道非开挖顶管穿越施工系统。又如，本专利技术另一目的在于提供一种管道非开挖施工方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种管道非开挖顶管穿越施工系统，所述施工系统包括导轨平台、动力单元、螺旋钻具和牵引单元，其中，
3、所述导轨平台固定设置，所述导轨平台被配置为固定套管并使套管沿待穿越隧道中心轴线移动；
4、所述螺旋钻具贯穿所述套管设置并能够在套管穿越过程中传送套管内部的泥沙；
5、所述动力单元与套管的尾端连接，且所述动力单元能够驱动所述螺旋钻具旋转；
6、所述牵引单元一端与地面固定设置，另一端与套管尾端连接，所述牵引单元能够对套管施加轴向拽力使套管在待穿越隧道中前进。
7、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述导轨平台可包括套管导轨、两个以上套管抱箍和导轨支撑框架，其中，
8、所述两个导轨支撑框架可将套管导轨固定设置在地面上，所述两个以上套管抱箍可按间隔预定距离设置所述套管导轨上。
9、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述动力单元可包括电机和减速器，所述减速器可设置在电机的输出端和螺旋钻具之间。
10、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述牵引单元可包括沿套管中心轴线对称设置的两组套管吊耳、牵引链条和葫芦，其中，
11、所述套管吊耳可固定设置在套管尾端，所述葫芦可与地面固定设置，所述牵引链条一端可与套管吊耳连接，另一端可与葫芦连接。
12、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述穿越施工系统还可包括龙门架，所述龙门架上可固定设置在地面上，所述牵引单元的一端可与龙门架固定连接，所述龙门架可被配置为承受套管穿越过程中产生的反作用力。
13、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述螺旋钻具可包括钻杆和钻头，其中，
14、所述钻头可固定设置在钻杆上且位于套管穿越前进方向一端，所述钻杆可包括一段以上的钻杆单元，所述一段以上的钻杆单元中每段钻杆单元可都沿轴向设置有螺旋叶片的轴杆，相邻两根轴杆之间可通过法兰连接。
15、在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述电机和减速器可采用系杆与套管连接，在套管向前顶进过程中，所述电机与减速器可随之向前在套管导轨上移动；
16、所述套管抱箍对套管具有限位功能，所述套管抱箍的高度可大于套管导轨截面高度、电机及减速器底部至套管中心高度的和减去套管半径的差。
17、在本专利技术的一个示例性实施例中，所述管道非开挖顶管穿越施工系统可固定于施工作业基坑中，龙门架与导轨平台可为分体式固定，龙门架可与导轨支撑框架在施工作业基坑上设置有对应的固定基础。
18、本专利技术另一方面提供了一种管道非开挖顶管穿越施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
19、组装所述管道非开挖顶管穿越施工系统，调整套管水平度与纵向方位，测量套管中心线和高程；
20、分别启动电机和减速器及牵引单元，开始进行套管的顶进施工；
21、顶进施工时，顶管中心线与所述套管中心线平行、对称；
22、以施工放线时布置的中心桩为基准进行导向监控，严格控制偏差；
23、单根套管顶进完成后，拆除电机及减速器与套管和螺旋钻具的连接，再次组装新的套管和加长螺旋钻具的钻杆，继续向前顶进，直至达到所需的顶管长度。
24、根据本专利技术另一方面的一个示例性实施例，所述管道非开挖顶管穿越施工系统的组装步骤包括：
25、将顶管穿越的套管和螺旋钻具吊至导轨平台上，将套管抱箍进行固定，调整检测套管的相应参数；
26、安装顶管穿越的龙门架及牵引单元，将牵引单元与套管吊耳进行预拉紧；
27、将电机及减速器连接至套管上并与螺旋钻具连接。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：
29、(1)本专利技术的施工系统结构与连接方式简单，不受环境条件的影响制约，施工便捷；
30、(2)本专利技术的施工方法操作简便，施工效率高，施工成本低。
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1.一种管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述施工系统包括导轨平台、动力单元、螺旋钻具和牵引单元，其中，
2.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述导轨平台包括套管导轨、两个以上套管抱箍和导轨支撑框架，其中，
3.根据权利要求2所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述动力单元包括电机和减速器，所述减速器设置在电机的输出端和螺旋钻具之间。
4.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述牵引单元包括沿套管中心轴线对称设置的两组套管吊耳、牵引链条和葫芦，其中，
5.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述管道非开挖顶管穿越施工系统还包括龙门架，所述龙门架上固定设置在地面上，所述牵引单元的一端与龙门架固定连接，所述龙门架被配置为承受套管穿越过程中产生的反作用力。
6.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述螺旋钻具包括钻杆和钻头，其中，
7.根据权利要求3所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述电
8.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述管道非开挖顶管穿越施工系统固定于施工作业基坑中，龙门架与导轨平台为分体式固定，龙门架与导轨支撑框架在所述施工作业基坑上设置有对应的固定基础。
9.一种管道非开挖顶管穿越施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的管道非开挖顶管穿越施工方法，其特征在于，所述管道非开挖顶管穿越施工系统的组装步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述施工系统包括导轨平台、动力单元、螺旋钻具和牵引单元，其中，
2.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述导轨平台包括套管导轨、两个以上套管抱箍和导轨支撑框架，其中，
3.根据权利要求2所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述动力单元包括电机和减速器，所述减速器设置在电机的输出端和螺旋钻具之间。
4.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述牵引单元包括沿套管中心轴线对称设置的两组套管吊耳、牵引链条和葫芦，其中，
5.根据权利要求1所述的管道非开挖顶管穿越施工系统，其特征在于，所述管道非开挖顶管穿越施工系统还包括龙门架，所述龙门架上固定设置在地面上，所述牵引单元的一端与龙门架固定连接，所述龙门架被配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪松，胥志成，谭春梅，徐放，史朋朋，郝睿杰，邹德辉，杨昕，
申请(专利权)人：四川石油天然气建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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