一种顶管用的顶压装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及顶管检测设备领域，具体来说是一种顶管用的顶压装置及其使用方法。


背景技术：

2.通常球墨铸铁管管道的施工方法是将路面或施工场地进行开挖形成沟渠，随后进行管道的铺设和填埋工作。在施工过程中，往往会造成地面建筑物的破坏和交通道路堵塞，尤其是横穿铁路、公路、建筑物等障碍施工时难度极大，通常选择绕过障碍物,增加施工量和施工成本。
3.球墨铸铁顶管包括离心铸造焊接法兰顶管和非离心铸造整铸短顶管，其作为球铁管非开挖施工的一项新技术，解决了铺设施工开挖量大，成本高等经济问题。同时，顶管的非开挖施工技术有助于跨障碍物实现管道的快速铺设与连通，解决了因管道施工造成的交通堵塞压力，对于维护市民生活稳定具有积极的社会效益。
4.现有技术有如下缺点：
5.顶管在顶推施工作业时，通常会产生一定的偏转角，导致顶管顶推法兰与承口端面局部接触或单点接触，这样的问题直接造成顶推法兰局部受力过大而损坏，影响顶推作业的安全性和施工效率；
6.现有的顶推型式验方法，通常采用不带偏转角的垂直或平直顶推的方法，以验证顶管的结构与性能强度，与现场施工的实际情况不相符。
7.现场顶推施工时，因施工路线或顶推偏转造成的偏转角，导致顶推法兰与承口端面非完全面接触，呈现出线接触或局部接触或是单点接触，垂直或平直顶推型式试验方法无法与现场顶推实际情况相吻合，试验结论具有较大的误差。
8.所以为了模拟顶管实际装配状态，就需要对现有试验装置进行优化设计。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够模拟顶管偏转顶推的试验装置。
10.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
11.一种顶管用的顶压装置，包括放置组件和设置在放置组件上方的顶推组件；所述放置组件包括试验承台；所述试验承台上设有支撑环，所述支撑环上设有定位斜面；所述压装机构包括接头盖板，所述接头盖板连接有驱动部。
12.所述放置组件还包括设置在试验承台上的盘承管件；所述支撑环设置在盘承管件上。
13.所述盘承管件上设有放置承口；所述支撑环放置在放置承口内部。
14.所述盘承管件通过防滑垫与试验承台相连接。
15.所述驱动部与接头盖板活动连接。
16.一种顶管用的顶压装置的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：
17.步骤1：将待检测的顶管放置在放置组件上；放置完毕后，调整待测顶管在放置组件上的位置；位置确定后进行下一步骤；
18.步骤2：使用顶推组件对顶管上端进行挤压，通过顶推组件与放置组件的配合，模拟顶管顶推施工时的工作状态；
19.步骤3，在步骤2进行的过程中，记录顶管实时工况，用于验证顶管的结构与性能强度。
20.所述步骤1放置组件中的支撑环内径根据顶管类型变化，当待测顶管具有顶推法兰时，支撑环内径不小于顶管外径；当待测顶管为整铸型顶管时，支撑环内径不大于顶管外径。
21.当待测顶管为整铸型顶管时，支撑环内径不大于顶管内径。
22.所述步骤1放置组件中的支撑环放置位置根据顶管类型变化，当待测顶管具有顶推法兰时，支撑环放置在盘承管件上方端部；当待测顶管为整铸型顶管时，支撑环放置在盘承管件内部。
23.所述放置组件中的支撑环以及顶推组件中的接头盖板均与顶管对应位置面接触。
24.本发明的优点在于：
25.本发明公开了一种顶管用的顶压装置，通过放置组件与顶推组件1的配合设置，可以很好的模拟顶管实际顶推作业的工况，在实际检测过程中能够更好的验证了顶管的结构和性能强度。
附图说明
26.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
27.图1为本发明第一实施例的结构示意图。
28.图2为本发明第一实施例的剖视图。
29.图3为本发明中支撑环的结构示意图。
30.图4为本发明第二实施例的结构示意图。
31.图5为本发明中盘承管件与试验承台优化后的结构示意图。
32.图6为本发明中支撑环加设插接定位块的结构示意图。
33.上述图中的标记均为：
34.1、顶推机构，2、试验承台，3、支撑环，4、盘承管件，5、待测顶管，6、防护垫。
具体实施方式
35.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
36.一种顶管用的顶压装置，包括放置组件和设置在放置组件上方的顶推组件1；所述放置组件包括试验承台2；所述试验承台2上设有支撑环3，所述支撑环3上设有定位斜面31；所述压装机构包括接头盖板12，所述接头盖板12连接有驱动部11；本发明公开了一种顶管用的顶压装置，通过放置组件与顶推组件1的配合设置，可以很好的模拟顶管实际顶推作业的工况，在实际检测过程中能够更好的验证了顶管的结构和性能强度。
37.具体在本发明中放置组件主要包括试验承台2，试验承台2主要是用于抵抗和消除试验时顶推组件1对顶管施加的下压顶推力；也是作为一个放置场所进行使用；另外，在本发明中试验承台2上设有支撑环3，支撑环3上端面上设有定位斜面31；定位斜面31倾斜设置，可以使得顶管相当于倾斜放置的，从而可以模拟顶管实际顶推施工作业时发生偏转的状态，换言之，就是，本发明通过支撑环3以及支撑环3上端面设置的定位斜面31，可以很好的模拟顶管顶推时发生偏转时的工作状态，从而可以更好的模拟顶管偏转状态下顶推时的结构和性能强度。
38.具体使用时，待测顶管5放置在放置组件上，一般选择是把顶管插口52靠近放置组件设置，安放时要求顶管顶推区域与支撑环3相接触；同时在顶管承口53端部连接有顶推组件1，顶推组件1中的接头盖板12与顶管端部贴合，驱动部11带动接头盖板12下移，接头盖板12下移挤压顶管，顶管的顶推区域与支撑环3相接触，从而可以模拟顶管顶推操作时的受力状态，最终模拟顶管实际顶推施工作业的工况，达到试验测定的目的。
39.进一步的，本发明中所述放置组件还包括设置在试验承台2上的盘承管件4；所述支撑环3设置在盘承管件4上；这里盘管管件模拟的是顶管安装时，顶管插口52相连接的顶管承口53结构，这里盘承管件4与支撑环3的连接方式是多样的，支撑环3可以设置在盘承管件4的端部，也可以是放置在放置承口41内部；也就是下文所指出的所述盘承管件4上设有放置承口41；所述支撑环3放置在放置承口41内部；本发明出现上述两种状态的原因是因为检测的顶管结构不同造成的；一般顶管包括离心铸造焊接法兰顶管和非离心铸造整铸短顶管；换言之就是，顶管因为结构的不同，顶管上是分为具有顶推法兰51和不具有顶推法兰51的结构，具有顶推法兰51的顶管在顶推操作时，顶推法兰51承受顶推力，而不具有顶推法兰51的顶管在顶推操作时，顶管插口52的端面承受顶推力，而上述顶推力施加位置的不同，所以本发明支撑环3与顶管连接位置也是不同的；而本发明盘承管件4以及放置承口41相当于模拟顶管安装时向邻居的顶管承口53结构，所以支撑环3的连接位置有所不同；当待测顶管5具有顶推法兰51时，支撑环3放置在盘承管件4上方端部；当待测顶管5为整铸型顶管时，支撑环3放置在盘承管件4内部；同时当待测顶管5具有顶推法兰51时，支撑环3放置在盘承管件4上方端部；当待测顶管5为整铸型顶管时，支撑环3放置在盘承管件4内部；换言之，本发明通过盘承管件的不同，可以实现不同类型的顶管检测。
40.另外，作为优选的，在本发明中盘承管件与试验承台通过螺纹部相连接，所述螺纹部包括设置在盘承管件端部的插接螺纹柱41，在试验承台上设有插接螺纹孔42，所述盘承管件通过插接螺纹柱41插接在试验承台的插接螺纹孔42内，本发明通过螺纹部的设置，使得盘承管件与试验承台之间具有稳定性固定连接关系，避免了盘承管件的横向滑移。
41.进一步的，本发明中所述盘承管件4通过防滑垫6与试验承台2相连接；防滑垫6的设置主要起到防滑作用，避免盘承管件4与试验承台2间发生错位移动；这里防滑垫为了避免与上述插接螺纹柱41发生干涉，可以在防护垫上开设避让开孔。
42.进一步的，本发明中所述驱动部11与接头盖板12活动连接；这里驱动部11与接头盖板12之间采用活动连接，使得接头盖板12自身具有一定的偏转功能，使得在实际试验过程中，接头盖板12能够与顶管承口53端部整体都进行接触，可以很好的保证驱动部11对顶管施加的顶推力均匀的分布在顶管的承口端面上；具体，驱动部11与接头盖板12活动连接的方式可以是，驱动部11与接头盖板12通过万向节或者铰链进行连接。
43.另外，接头盖板内侧具有一个凸起柱121，凸起柱121与接头盖板螺纹连接，可以拆卸更换，从而使得接头盖板可以适用于不同尺寸的顶管检测，同时凸起柱121的设置，可以很好的实现顶管的侧向偏移，起到一个限位作用；当然在实际使用时，也可以不进行使用，具体可以根据需要进行选择。
44.同时上述驱动部11可以是液压油缸等驱动部件。
45.另外，作为优选的，在本发明中所述支撑环下端设有插接定位块3
‑
1，所述支撑环通过插接定位块3
‑
1与盘承管件上对应的插接定位孔相连接；这样的设置，使得支撑环与盘承管件具有一个相互连接作用，避免了支撑环相对于盘承管件发生偏移的问题；同时在支撑环下端设有多个插接定位块3
‑
1，所述插接定位块3
‑
1为矩形块；盘承管件上的插接定位孔为矩形孔，同时作为更大的优化，在本发明中各个插接定位块3
‑
1的水面截面面积不同，也就是，本发明各个插接定位块3
‑
1的横向尺寸是不同的，这样的可以标定支撑环的位置，保证了支撑环的位置；后续可以根据需要转动待测顶管，实现对顶管的多位置检测。
46.一种所述顶管试验装置的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：
47.步骤1：将待检测的顶管放置在放置组件上；放置完毕后，调整待测顶管5在放置组件上的位置；位置确定后进行下一步骤；
48.步骤2：使用顶推组件1对顶管上端进行挤压，通过顶推组件1与放置组件的配合，模拟顶管顶推施工时的工作状态；
49.步骤3，在步骤2进行的过程中，记录顶管实时工况，用于后续验证顶管的结构与性能强度。
50.本发明通过上述使用方法的公开，可以基于本发明公开的试验装置对顶管进行实际工况下的顶推操作模拟，更好的判别不同顶推力以及顶管不同偏转角度下顶管的结构强度；为实际生产提供数据支撑。
51.进一步的，本发明中所述步骤1放置组件中的支撑环3内径根据顶管类型变化，当待测顶管5具有顶推法兰51时，支撑环3内径不小于顶管外径；当待测顶管5为整铸型顶管时，支撑环3内径不大于顶管外径；基于这样的设置，可以保证支撑环3与顶管顶推区域的接触，保证顶推操作的顺利进行，同时，在本发明中当待测顶管5为整铸型顶管时，支撑环3内径不大于顶管内径；这样的设置，可以使得支撑环3与顶管端部完全接触，更好的保证顶管支撑的稳定性。
52.进一步的，本发明中所述步骤1放置组件中的支撑环3放置位置根据顶管类型变化，当待测顶管5具有顶推法兰51时，支撑环3放置在盘承管件4上方端部；当待测顶管5为整铸型顶管时，支撑环3放置在盘承管件4内部；本发明基于这样的要求，本发明公开的试验装置可以为不同类型的顶管进行试验操作，增加了试验装置的适用范围。
53.进一步的，本发明中所述放置组件中的支撑环3以及顶推组件1中的接头盖板12均与顶管对应位置面接触；这样的设置，可以保证顶管受理的均匀性。
54.具体实施例如下：
55.如附图所示，一种顶管用的顶压装置；包括放置组件和设置在放置组件上方的顶推组件1；所述放置组件包括试验承台2；所述试验承台2上设有支撑环3，所述支撑环3上设有定位斜面31；所述压装机构包括接头盖板12，所述接头盖板12连接有驱动部11；驱动部11为液压油缸或者水压机；所述放置组件还包括设置在试验承台2上的盘承管件4；所述支撑
环3设置在盘承管件4上；所述盘承管件4上设有放置承口41；所述支撑环3放置在放置承口41内部；所述盘承管件4通过防滑垫6与试验承台2相连接。
56.驱动部11为水压机设备或液压油缸设备，为试验主体设备；起到为顶推型式试验提供顶推力的作用；同时驱动部11连接有框架结构，方便了驱动部11的布置，另外，接头盖板12与驱动部11活动连接，也就是接头盖板12为一个可偏转结构，其自身可以实现一定角度的自偏转功能，具体试验时接头盖板12均匀挤压在顶管承口53端面上，实现完全的面接触，以保证受力均匀。
57.框架结构包括侧边框1
‑
2和横向框1
‑
1，所述横向框1
‑
1两端分别设有一个侧边框1
‑
2，两个所述侧边框1
‑
2与横向框1
‑
1组成一个倒u字型结构，在本发明中驱动部布置在横向框1
‑
1上；同时在侧边框1
‑
2上设有侧向定位部1
‑
3，侧向定位部1
‑
3包括与侧边框1
‑
2相连接的侧向液压缸1
‑
32，所述侧向液压缸1
‑
32连接有挤压板1
‑
31；本发明通过侧向定位部1
‑
3的设置，起到了很好的初步限位作用，方便了顶管在支撑环上的放置以及后续位置的调整。
58.另外，在本发明中每个挤压板1
‑
31连接有至少两个侧向液压缸1
‑
32，两个所述侧向液压缸1
‑
32与挤压板1
‑
31通过铰链相连接，每个所述侧向定位部1
‑
3中的两个侧向液压缸1
‑
32呈上下间隔布置；这样的设置，使得挤压板1
‑
31可以呈倾斜方式进行移动，保证了对顶管的倾斜贴合，保证挤压板1
‑
31与顶管的贴合度，方便后续对顶管位置的限定。
59.本发明涉及的顶管，包括离心铸造焊接法兰顶管和非离心铸造整铸短顶管；顶管是顶推型式试验过程中的受力件和检验件；当待测顶管5为离心铸造焊接法兰顶管时，顶管上的顶推法兰51，是顶管顶推型式试验过程中承受压力载荷的关键部件，其结构强度直接影响到顶管产品质量。
60.如果待测顶管5为非离心铸造整铸短顶管，顶管上插口一侧的端面是顶管顶推型式试验过程中承受压力载荷的关键部件，其结构强度直接影响到顶管产品质量。
61.同时需要注意的是，检测离心铸造焊接法兰顶管和非离心铸造整铸短顶管所用的支撑环3，在结构上相似，但是但轮廓尺寸差别较大，具体是随着顶管尺寸的不同而变化。
62.还有就是，本发明支撑环3在顶推型式试验过程中实现顶管偏转a
°
角的功能，该支撑环3安装在顶管顶推区域与盘承管件4之间区域；顶管的顶推区域的下端面、支撑环3以及盘承管件4连接支撑环3的端面，三个端面均采用面与面均匀接触；同时，在本发明中盘承管件4，试验过程中，该部件用于模拟顶推施工过程中的顶管承口53；防滑垫6可以为橡胶皮垫，主要起到防滑作用，防止偏转角顶推试验过程中，盘承管件4水平方向上滑脱。
63.另外，在实际检测过程中，要求顶管检测时的偏转角，也就是附图中的a偏转角，要求偏转角试验范围0
°
＜a≤3
°
30
′
；该偏转角的实现通过更换支撑环3来进行实现，当然也可以采用其他方式来进行实现。
64.本发明基于上述内容的公开，使得本发明改变原有的球墨铸铁顶管垂直或平直顶推型式试验方法，采用带偏转角的顶推型式试验方案，根据现场施工的实际情况模拟现场顶推型式试验；更符合实际生产要求。
65.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。