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一种顶管中间纠偏装置的制作方法

2021-12-18 10:26:00 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及一种顶管纠偏装置,具体涉及一种用于顶管中间的纠编装置。


背景技术:

2.杭州天然气利用工程富阳支线(之江段)(s12迁)项目天然气改建项目,线路全长10.2公里,沿线地形复杂,有非开挖水平定向钻和山区段连续顶管施工,是长输管道工程中施工工艺和施工技术最为复杂的,需要强大的项目管理团队协同配合,精心管理。顶管段是本工程中工期最长的一段,全长2.8公里,由11段顶管段和12个操作井组成。在工具管(钻头)前进的过程中受地质条件或顶管操作人员影响,会出现顶进线路的偏移。当偏移量较小时,小于工具管内纠偏系统的设计值,此时可以通过操作台上的数控系统控制纠偏系统环向四个液压油缸伸缩量来小角度的调整顶进线路。并需要严重格控制偏差角度,使其小于工具管可调整的偏差,否则会使项目作废。
3.本次管道顶管穿越八角路东山体(7#基坑~8#基坑顶进过程中,由于最大的偏差角度达到了5.4
°
,比工具管最大纠偏角度大1.8
°
,超过设计充许的偏差值3.2
°
,按以前的施工经验只有作废该管线或是请设计院根据已钻进实际情况调整设计,受施工现场环境的影响,更改设计已无可能,为了避免使已钻进的管道作废,开发出在管道中间纠偏的装置,通过管道中间纠偏与工具管纠偏实现了5.4
°
的纠偏。


技术实现要素:

4.本实用新型提供一种顶管中间纠偏装置,实现从顶管中间纠偏,在不改变工具管(钻头)提高了顶管的最大纠偏角度。
5.实现本实用新型发明目地的技术方案是,一种顶管中间纠偏装置包支撑环及套设在所述支撑环一端的调节环,在所述的支撑环内壁上设有至少一个液压部件,所述气动支部件另一端连接在所述的调节环上,所述的调节环在所述的液压部件的推动上相对所述支撑环移动。
6.进一步讲,所述的支撑环包括基础环、第一环,所述的第一环设在所述基础环的一端,所述的调节环套设在所述第一环上。
7.进一步讲,所述的调节环包括推动环和第二环,所述推动环连接在所述第二环上,所述推动环能插入顶管沉插环中,所述的第二环套设在所述第一环外表面,或所述第一环套设在所述的第二环外表面。
8.进一步讲,在所述的第一环外表面与所述的第二环内表面设有第一密封结构,或在所述的第二环外表面与所述的第一环内表面设有第一密封结构。
9.进一步讲,所述的基础环内壁上设有第一支撑座,所述的第二环内壁上设有第二支撑座;
10.所述的液压部件一端固定在所述第一支撑座、另一端固定在所述的第二支撑座上。
11.进一步讲,所述的液压部件一端通过转轴连接在第一支撑座上和/或所述的液压部件另一端通过转轴连接在第二支撑座上。
12.进一步讲,在所述液压部件上设有压力感应器。
13.进一步讲,所述推动环外表面设有第二密封结构。
14.进一步进,所述的支撑环还包括下连接环,所述下连接环能套设在顶管沉插口上。
15.进一步讲,所述的支撑环由多个小支撑环拼接组成;
16.所述的调节环由多个小调节环拼接组成。
17.本实用新型的优点是:
18.1)改变传统的纠偏方式,原有纠偏是通过工具管(钻头)的偏纠实现,通过在顶管中间管道上进行纠编,提高工具管的纠偏幅度,在不改变现有工具管结构的情况下,中间纠偏装置与工具管分步纠偏,可以使工具管的纠偏幅度提高10%及以上。
19.2)顶管中间纠偏装置可以拆装,很方便的能运输至已形成顶管的任何位置,即不需要提前安装在顶管上,可根据实际发生偏差的地点任意设置顶管中间纠偏装置,实现顶管任意位置的纠偏。
20.3) 顶管中间纠偏装置与工具管联动纠偏(同时启动纠偏)可以使工具管纠编幅度提高30%。
附图说明
21.图1为本实用新型结构示意图。
22.图2为图1的b

b断面示意图。
23.图3为图1的a

a断面示意图。
24.图4为第一环套设在第二环示意图。
25.图5为本实用新型设置压力感应器控制示意图。
26.图6为支撑环拼接示意图。
27.图7为调节环拼接示意图。
28.如图中,支撑环1、调节环2、液压部件3、第一密封结构4、压力感应器5、控制器6、第二密封结构7、基础环11、第一环12、第一支撑座13、下连接环14、小支撑环15、推动环21、第二环22、第二支撑座23、小调节环24。
具体实施方式
29.如图1中,一种顶管中间纠偏装置包支撑环1及套设在所述支撑环1一端的调节环2,如图2、3中,在所述的支撑环1内壁上设有四个液压部件3(也可以是二个液压部件3,也可以是三个液压部件3(液压千斤),也可以是五个液压部件3),所述气动支部件3另一端连接在所述的调节环2上,所述的调节环2在所述的液压部件3的推动上相对所述支撑环1移动,液压部件3的动力部分可以设置在支撑环1上,也可以设置在调节环2上,当液压部件3的动力部分设在支撑环1上时,其运动部分连接在调节环2上,当液压部件3的动力部分设在调节环2上时,其运动部分连接在支撑环1上。
30.如图3中,所述的支撑环1包括基础环11、第一环12,所述的第一环12设在所述基础环11的一端,所述的调节环2套设在所述第一环12上,优选的,所述的调节环2包括推动环21
和第二环22,所述推动环21连接在所述第二环22上,所述推动环21能插入顶管沉插环中(顶管一般包括一端的沉插环及另一端的沉插口,相邻顶管连接时,是沉插口插沉插环中,即推动环21相当于顶管的一端的沉插口),如图3中,所述的第二环22套设在所述第一环12外表面,在所述的第一环12外表面与所述的第二环22内表面设有第一密封结构4,或如图4中,所述第一环12套设在所述的第二环22外表面,在所述的第二环22外表面与所述的第一环12内表面设有第一密封结构4,第一密封结构4能阻止泥水通过第一环12与第二环之间的间隙进入支撑环1中。
31.优选的,所述的基础环11内壁上设有第一支撑座13,所述的第二环22内壁上设有第二支撑座23;
32.所述的液压部件3一端固定在所述第一支撑座13、另一端固定在所述的第二支撑座23上,进一步优选的,所述的液压部件3一端通过转轴连接在第一支撑座13上和/或所述的液压部件3另一端通过转轴连接在第二支撑座23上。
33.如图5所示,在所述液压部件3上设有压力感应器5,控制器6通过无线或有线与压力感应器5连接,通过压力感应器5实时采集液压部件3的压力变化数据,并通过控制器6控制液压部件3的工作状态,防止压力突变引发事故,工作时,不同位置的液压部件3活动部件的移动行程,由需要调节的位置及角度决定。
34.优选的,所述推动环21外表面设有第二密封结构6,当推动环21插入顶管的沉插环时,第二密封结构7能密封推动环21与顶管之间的间隙,能防止泥水通过该间隙进入顶管中。
35.优选的,所述的支撑环1还包括下连接环14,所述下连接环14能套设在顶管沉插口上。
36.优选的,如图6所示,所述的支撑环1由多个小支撑环15拼接组成(实际是可拆卸的结构,一般采用螺栓连接),小支撑环15可以上三个或四个或二个,也可以是更多,小支撑环15也包括一个或多个基础环11、一个或多个第一环12,多个小支撑环15中的多个基础环11拼成一个环形的基础环11,多个小支撑环15中的多个个第一环12拼成一个环形的第一环12,一个环形的基础环11与一个环形的第一环12拼成一个支撑环1;
37.如图7所示,所述的调节环2由多个小调节环24拼接组成(实际是可拆卸的结构,一般采用螺栓连接),小调节环24可以上三个或四个或二个,也可以是更多,小调节环24也包括一个或多个推动环21、一个或多个第二环22,多个小调节环24中的多个推动环21拼成一个环形的推动环21,多个小调节环24中的多个第二环22拼成一个环形的第二环22,一个环形的推动环21与一个环形的第二环22拼成一个调节环2。
38.工作原理:当工具管(钻头)钻进方向偏差超过其自身能纠偏的极限,或是当工具管(钻头)钻进方向偏差超过其自身能纠偏较困难时,可将用人工和/或机械的方式将已钻入土层或岩层的顶管一节或多节进行破碎;之后用人工和/或机械的方式将多个小支撑环和多个小调节环,并在顶管破碎处用多个小支撑环组成支撑环、用多个小调节环拼接组成调节环,所述支撑环一端的套设在所述的调节环上用于替代已破除的一节或多节顶管,其中支撑环非连接端套设在原来顶管的顶管沉插环上,调节环非连接端套插入原来顶管的顶管沉插口中,在所述的支撑环内壁上设有至少一个液压部件,所述气动支部件另一端连接在所述的调节环上,所述的调节环在所述的液压部件的推动上相对所述支撑环移动,在顶
管中间进行纠偏从而辅助工具管进行纠偏,调节的具体原理如下:以设置四个液压部件为例,可以通过一个液压部件与三个液压部件,或二个液压部件与二个液压部件的配合实现调节,例如,有四个液压部件3,分设在十二点、三点、六点、九点方向,需要向十二点方向纠偏,则只启动十二点方面的液压部件3,其它方向的液压部件3不启动,如果需要向一点或二点方向纠偏,则启动十二点与六点方向的二个液压部件3,其它方向不启动,十二点与六点方向液压部件启动后分别推动多少距离根据现场计算确定,实现调节环相对支撑环的偏转。
再多了解一些

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