[发明专利]顶管施工装置及施工工艺

说明书

本申请涉及一种顶管施工装置及施工工艺，涉及顶管施工技术领域，顶管施工装置包括油缸和顶压件，还包括用于安装在管体前端的纠偏刀头机构，所述纠偏刀头机构包括套设连接且内部连通的前壳体与后壳体，所述前壳体的一端设有刀头，所述后壳体的一端插入到前壳体远离刀头的一端，所述后壳体的另一端用于与管体连接；所述后壳体伸入前壳体部分的轮廓外径小于前壳体的轮廓内径；所述前壳体远离刀头一端的内壁安装有纠偏组件，所述纠偏组件用于与所述后壳体端面抵接后调整后壳体与前壳体的轴线夹角；施工工艺包括测量定位、工作井施工、顶管施工装置安装、开机顶进、管内挖掘、回收掘进。该申请具有能够进行短距离小直径管道地下导管施工的效果。

技术领域

本申请涉及顶管施工技术领域，尤其是涉及一种顶管施工装置及施工工艺。

背景技术

顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，即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，重复此过程进行地下管道的铺设。

目前顶管施工一般利用顶管掘进机进行土方的挖掘，掘进机的端部对土壤进行切削并注浆搅拌，然后以浆料的形式将土壤排出。针对上述相关技术，发明人认为存在以下缺陷：掘进机的刀盘直径一般在1米以上，对于管道直径在500-800mm短距离(20-50米)的地下管道施工，带有掘进机的顶管施工设备无法适用。

发明内容

为了改善目前大型掘进机在短距离小直径管道地下导管施工中不适用的问题，本申请提供一种顶管施工装置及施工工艺。

第一方面，本申请提供一种顶管施工装置采用如下的技术方案：

一种顶管施工装置，包括油缸和顶压件，还包括用于安装在管体前端的纠偏刀头机构，所述纠偏刀头机构包括套设连接且内部连通的前壳体与后壳体，所述前壳体的一端设有刀头，所述后壳体的一端插入到前壳体远离刀头的一端，所述后壳体的另一端用于与管体连接；

所述后壳体伸入前壳体部分的轮廓外径小于前壳体的轮廓内径；所述前壳体远离刀头一端的内壁安装有纠偏组件，所述纠偏组件用于与所述后壳体端面抵接后调整后壳体与前壳体的轴线夹角。

通过采用上述技术方案，将纠偏刀头机构、管体、油缸以及顶压件安装完毕后，启动油缸将纠偏刀头机构压入到土体中，施工人员通过管体对前壳体与后壳体的土壤进行挖掘并运出，然后油缸回缩，在油缸和管体之间增加顶压件，油缸再次顶进将管体向前推动，施工人员再次对前壳体与后壳体的土壤进行开挖，重复上述过程使得管体不断向土中延伸。当井内的管体几乎全部顶入土中后，缩回油缸，吊去全部顶压件，将下一节管段吊下工作井并安装在上一管节的后面，继续顶进。循环施工直至顶完全程。

可选的，所述纠偏组件包括沿所述前壳体内壁周向固定的环筋以及螺纹连接于环筋上的多个纠偏螺栓。

通过采用上述技术方案，环筋增加了前壳体的抗变形能力，通过旋转调节螺栓，使得纠偏螺栓的端部凸出于环筋的长度不同，前壳体1的端面与纠偏螺栓抵接时发生一定倾斜，则后壳体的轴线与前壳体的轴线夹角相应改变，从而能够微调刀头开挖方向。

可选的，所述环筋上沿周向固定有多个纠偏螺母，所述纠偏螺栓与纠偏螺母螺纹连接，所述环筋上对应纠偏螺母位置设有通孔。

通过采用上述技术方案，纠偏螺栓受到顶压力后转移到纠偏螺母上，减小了环筋变形的可能。

可选的，所述后壳体中部的内壁设有挡环，挡环用于与管体抵接的一侧连接有垫圈。

通过采用上述技术方案，管体与后壳体之间减小了挤压力过大导致管体端面破损的可能，避免了后期在管接头位置发生漏水的现象。

可选的，所述油缸有四个，四个所述油缸分为两组并沿高度方向分布，上层的两个油缸在同一水平高度，下层的两个油缸在同一水平高度。