[发明专利]一种顶管顶进实时纠偏施工装置和施工方法

说明书

本发明涉及一种顶管顶进实时纠偏施工装置和方法，属于城市管网施工技术领域。所述顶管包括刀头和顶管管段，刀头上设置有刀盘，还包括顶管套管，所述顶管套管设置在刀头和顶管管段连接处，作为连接刀头和顶管管段的中间装置，其内包括位置传感器、金属连杆、金属圆盘、小型千斤顶以及中间连接杆，所述中间连接杆前端与刀头固接，后端与金属圆盘一侧中部固接，金属圆盘端部设置有金属连杆，金属连杆一端与金属圆盘固接，另一端与刀盘固接；所述金属圆盘另一侧还铰接设置有多个小型千斤顶，小型千斤顶的另一端与导线连接。本发明的顶管顶进实时纠偏施工装置和方法能有效解决顶管施工中实时转向规避的问题。

技术领域

本发明涉及一种顶管施工中的一种装置和方法，特别是一种顶管顶进实时纠偏施工装置和施工方法，属于城市管网施工技术领域。

背景技术

目前，我国城市管网采用顶管施工法大部分铺设直径相对较小的管道，如给排水管道、输油气管道、输水管道等。在使用顶管施工方法时，通常使用液压千斤顶来水平推动管道进入地下，但是在顶管施工过程中往往不能够调整推进轨迹，当遇到不可避免的河床或者预埋管道时，需要改变管道的运行方向。但是已有的技术表明，在大多数情况下顶管施工方法很难控制管道的前进方向，通常采用深埋的方式解决，这样会大大增加施工成本。因此设计一种能够使顶管前进方向改变的装置是至关重要的。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种顶管顶进实时纠偏施工装置和施工方法，用于解决顶管施工中实时转向规避的问题。

为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种顶管顶进实时纠偏施工装置，所述顶管包括刀头和多个组装在一起的顶管管段，刀头上设置有刀盘，还包括顶管套管，所述顶管套管设置在刀头和顶管管段连接处，作为连接刀头和顶管管段的中间装置，其内包括位置传感器、金属连杆、金属圆盘、小型千斤顶以及中间连接杆，所述中间连接杆前端与刀头固接，后端与金属圆盘一侧中部固接，金属圆盘端部设置有金属连杆，金属连杆一端与金属圆盘固接，另一端与刀盘固接；所述金属圆盘另一侧还铰接设置有多个小型千斤顶，小型千斤顶的另一端与导线连接，导线伸出顶管套管并穿设在所述顶管管段内，所述导线另一端与计算机通讯连接；所述顶管管段伸入竖井内，并顶在竖井内的顶管千斤顶上。

进一步地，所述小型千斤顶均匀布置在金属圆盘的四个方向上，分别沿金属圆盘环向的0°、90°、180°和270°设置。

进一步地，所述金属连杆呈辐射状位于所述小型千斤顶外侧所在的金属圆盘上。

进一步地，所述金属圆盘的直径比顶管套管管径小，以免在顶管千斤顶的推力下撞击到顶管套管管壁。

进一步地，顶管套管与刀头和顶管管段连接处需进行防水防渗处理。

进一步地，四根所述导线平行安装在顶管管段的管壁上。

进一步地，所述顶管管段内的导线上间隔设置有支撑体，用于保持导线的平行。

其原理为：当顶管前进方向需要河床或者预埋管道时，小型千斤顶会根据其想要的转动方法来调节，即：控制每个小型千斤顶的推力，通过小型千斤顶将推力传递到金属圆盘上，而金属连杆和小型千斤顶布置方向相同，金属连杆连接着刀头上的刀盘和金属圆盘；而在后侧装有水平方向和竖直方向的位置传感器，以用来检测顶管施工的前进方向；导线是小型千斤顶和计算机的信号传递线，通过导线的信息传递，计算机可以实时监控到顶管的前进方向，通过计算机处理接收到的位置信号，其可以计算刀头相对于规定路径的垂直和水平偏差，然后传递转向信号并将其转换为推力作用于每个小型千斤顶，从而起到实时纠偏控制的作用。