專利名稱：一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的地下管道施工技術(shù)，具體屬于一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
頂管是一種非開挖的管道施工技術(shù)，通過在后方的液壓頂進(jìn)設(shè)備將地下的管道向 前頂進(jìn)。長距離頂管一般指頂進(jìn)距離超過400m以上的頂管。大口徑鋼頂管一般指被頂進(jìn) 管道口徑超過2. 5m的頂管，被頂進(jìn)管道材質(zhì)為鋼管。一般頂管測量采用激光導(dǎo)向技術(shù)，激 光導(dǎo)向有效距離只有300m，超過300m后只能采用人工測量，測量時需要中斷頂進(jìn)，不僅效 率低，而且容易出現(xiàn)人為差錯。本發(fā)明使用自動全站儀，通過計算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的自 動測量，有效距離可達(dá)1500m。大口徑鋼管彎曲變形困難，頂進(jìn)方向不易控制，出現(xiàn)偏差后，糾偏困難，施工中經(jīng) 常出現(xiàn)方向失控，造成工程損失。本發(fā)明在頂管掘進(jìn)機(jī)與被頂進(jìn)的鋼管之間設(shè)置3節(jié)過渡 管，糾偏時3節(jié)過渡管可彎曲而使頂進(jìn)方向回歸，解決了鋼管頂進(jìn)的困難。一般大口徑頂管在管道內(nèi)鋪設(shè)軌道，用車輛輸送挖掘下的泥土，效率極低。故也 有進(jìn)泥土變成泥漿，通過離心泵、泥漿管道系統(tǒng)輸送，但是這種方法需要消耗大量的施工用 水，而且產(chǎn)生大量的廢氣泥漿，直接排放將對環(huán)境造成嚴(yán)重影響，而脫水處理成本極高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，在管道前方安裝活塞式 輸送泵，將螺旋輸送機(jī)輸送出的流塑性泥土，通過管道進(jìn)行長距離輸送，效率很高，克服車 輛輸送和泥漿輸送方式的缺點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，鋼頂管位于裝入開挖洞口內(nèi)，開挖洞口的前 方設(shè)有頂管掘進(jìn)機(jī)，鋼頂管前端頂制有多個過渡管，過渡管內(nèi)放置有輸泥泵，輸泥泵的進(jìn)口 連接有螺旋輸送機(jī)，出口連接有輸泥泵管，輸泥泵管的末端伸入到地面上的儲泥池；鋼頂管 后端設(shè)有主千斤頂，主千斤頂后側(cè)頂置于后座墻上，主千斤頂與鋼頂管后端之間墊置有多 個弧形頂鐵、環(huán)形頂鐵。所述的多個弧形頂鐵的下方鋪設(shè)有與其滑動安裝的導(dǎo)軌。所述的開挖洞口內(nèi)設(shè)有壓漿泵，壓漿泵輸入的壓漿支托著鋼頂管，壓漿泵外連接 著觸變泥漿系統(tǒng)。所述的頂管掘進(jìn)機(jī)上設(shè)有標(biāo)靶棱鏡，工作井的側(cè)壁上分別固定有六個后視定向棱
^Mi ο長距離頂管測量導(dǎo)向系統(tǒng)主要由自動測量全站儀、工業(yè)電腦、數(shù)據(jù)電臺、目標(biāo)棱 鏡、定向棱鏡組成的，可對頂進(jìn)速度、頂管機(jī)的軸線偏差、旋轉(zhuǎn)角、俯仰角、糾偏角度自動進(jìn) 行測量，不需要停止施工，隨時進(jìn)行導(dǎo)向，6個定向棱鏡用膨脹螺栓固定在工作井的井壁上， 相對于頂進(jìn)軸線盡量對稱。定向棱鏡布置的高度必須便于地面和井下導(dǎo)向系統(tǒng)測量。
一般大口徑土壓平衡頂管管內(nèi)棄土水平運(yùn)輸，多采用電瓶車牽弓I的軌道運(yùn)輸?shù)姆?式。但這種方式需要暫時中斷頂進(jìn)施工，在長距離頂進(jìn)施工中效率極低，將嚴(yán)重制約施工速 度。故在本工程中，管道內(nèi)的土方運(yùn)輸采用管道泵送的方式，該泵可以直接泵出軟塑狀泥 土，不需額外加水(出土太干太硬時可往料斗內(nèi)加入少量水)，泵出的土比泥漿便于存放和 外運(yùn)，大大節(jié)約了成本，螺旋輸土機(jī)輸出的土直接進(jìn)入混凝土泵的料斗內(nèi)，由混凝土泵直接 泵送到地面泥漿池內(nèi)。由于頂進(jìn)距離長，管道內(nèi)采用普通380V的低壓供電，面臨的最大問題就是供電線 路會產(chǎn)生很大壓降，從而使這些設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)或損壞。因此必須采取增加供電線路截 面積和增設(shè)電力線路穩(wěn)壓裝置，這樣又導(dǎo)致管道內(nèi)布置設(shè)備和電纜的困難。頂管施工由于 空間有限，不能像盾構(gòu)施工那樣采用高壓供電的方式。為了解決這些難題，在地面設(shè)置升壓 器將電壓從380V升至660V，再通過電纜輸送至頂管掘進(jìn)機(jī)。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下1、使用自動全站儀組成自動測量導(dǎo)向系統(tǒng)指弓I頂進(jìn)方向。2、使用土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)挖掘泥土，然后螺旋輸送機(jī)將泥土傳送到輸送泵，油 輸送泵將泥土通過管道泵送到地面。3、頂管機(jī)和被頂進(jìn)鋼管之間設(shè)置3節(jié)過渡管，便于控制頂進(jìn)方向。4、通過660V低供電系統(tǒng)，向頂管掘進(jìn)機(jī)輸送動力。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。圖中標(biāo)號1自卸車，2儲泥池，3挖掘機(jī)，4鋼頂管，5門吊，6護(hù)欄，7觸變泥漿系統(tǒng)， 8主頂液壓站，9后座墻，10主千斤頂，11導(dǎo)軌，12弧形頂鐵，13環(huán)形頂鐵，14洞口止水圈， 15鋼管，16輸泥泵管，17壓漿站，18過渡環(huán)，19過渡管，20輸泥泵，22螺旋輸送機(jī)，23頂管 掘進(jìn)機(jī)。
具體實(shí)施例方式參見附圖，一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，鋼頂管4位于裝入開挖洞口內(nèi)，開 挖洞口的前方設(shè)有頂管掘進(jìn)機(jī)23，鋼頂管4前端頂制有多個過渡管，過渡管內(nèi)放置有輸泥 泵20，輸泥泵的進(jìn)口連接有螺旋輸送機(jī)22，出口連接有輸泥泵管16，輸泥泵管的末端伸入 到地面上的儲泥池2 ；鋼頂管后端設(shè)有主千斤頂10，主千斤頂后側(cè)頂置于后座墻9上，主千 斤頂與鋼頂管后端之間墊置有多個弧形頂鐵12、環(huán)形頂鐵13，多個弧形頂鐵的下方鋪設(shè)有 與其滑動安裝的導(dǎo)軌11 ；開挖洞口內(nèi)設(shè)有壓漿泵，壓漿泵17輸入的壓漿支托著鋼頂管4，壓 漿泵外連接著觸變泥漿系統(tǒng)7 ；頂管掘進(jìn)機(jī)上設(shè)有標(biāo)靶棱鏡，工作井的側(cè)壁上分別固定有 六個后視定向棱鏡。
權(quán)利要求
一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，鋼頂管位于裝入開挖洞口內(nèi)，開挖洞口的前方設(shè)有頂管掘進(jìn)機(jī)，其特征在于鋼頂管前端頂制有多個過渡管，過渡管內(nèi)放置有輸泥泵，輸泥泵的進(jìn)口連接有螺旋輸送機(jī)，出口連接有輸泥泵管，輸泥泵管的末端伸入到地面上的儲泥池；鋼頂管后端設(shè)有主千斤頂，主千斤頂后側(cè)頂置于后座墻上，主千斤頂與鋼頂管后端之間墊置有多個弧形頂鐵、環(huán)形頂鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，其特征在于所述的多個弧形 頂鐵的下方鋪設(shè)有與其滑動安裝的導(dǎo)軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，其特征在于所述的開挖洞口 內(nèi)設(shè)有壓漿泵，壓漿泵輸入的壓漿支托著鋼頂管，壓漿泵外連接著觸變泥漿系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，其特征在于所述的頂管掘進(jìn) 機(jī)上設(shè)有標(biāo)靶棱鏡，工作井的側(cè)壁上分別固定有六個后視定向棱鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大口徑長距離鋼頂管施工系統(tǒng)，鋼頂管位于裝入開挖洞口內(nèi)，開挖洞口的前方設(shè)有頂管掘進(jìn)機(jī)，鋼頂管前端頂制有多個過渡管，過渡管內(nèi)放置有輸泥泵，輸泥泵的進(jìn)口連接有螺旋輸送機(jī)，出口連接有輸泥泵管，輸泥泵管的末端伸入到地面上的儲泥池；鋼頂管后端設(shè)有主千斤頂，主千斤頂后側(cè)頂置于后座墻上，主千斤頂與鋼頂管后端之間墊置有多個弧形頂鐵、環(huán)形頂鐵。本發(fā)明在管道前方安裝活塞式輸送泵，將螺旋輸送機(jī)輸送出的流塑性泥土，通過管道進(jìn)行長距離輸送，效率很高，克服車輛輸送和泥漿輸送方式的缺點(diǎn)。
文檔編號F16L1/028GK101982688SQ201010501830
公開日2011年3月2日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉興斌, 劉雪平, 孫煥斌, 張海濤, 楊國新, 胡斌 申請人:中鐵四局集團(tuán)有限公司