[發(fā)明專利]一種內(nèi)脹式頂管退管止退裝置、系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710666727.7
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN107504263B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂品;張濤;王康;柳楚楠;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海公路橋梁（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): F16L1/06
• 分類號(hào): F16L1/06
• 代理公司: 上海旭誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種內(nèi)脹式頂管退管止退裝置，包括位于頂管內(nèi)且表面與頂管的軸線大致垂直的連接板和一端鉸接在連接板上、另一端可選擇性地支撐在頂管內(nèi)壁上的多個(gè)支撐液壓缸，多個(gè)支撐液壓缸大致對(duì)稱設(shè)置。該止退裝置通過與管道內(nèi)壁的摩擦力來提供反向的止退推力，能夠有效地控制主頂液壓缸施加的推力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下管道建設(shè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)脹式頂管退管止退裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

利用頂管法在建設(shè)地下管道時(shí)，如果遇到極其嚴(yán)重的外界問題，如管道發(fā)生嚴(yán)重破損、管道前端遇到無法清除的障礙物而導(dǎo)致無法繼續(xù)頂進(jìn)等情況，則需要采用退管方法將管道從頂進(jìn)的洞口拉拔出來，即退管。

在退管過程中，在管道的最前端，安裝鋼封門，鋼封門在鋼絞線的拉力作用下，可以對(duì)管道施加朝向洞口的力，帶動(dòng)管節(jié)退出洞口。由圖1可以看出，退管過程中有如下力的平衡等式：

鋼絞線拉力+迎面土壓力＝管道摩阻力。

鋼絞線的拉力可以通過液壓系統(tǒng)來控制，但鋼絞線僅能提供拉力，無法提供反向推力；對(duì)于大部分管道而言，管道的埋深變化不大，所以可以視為迎面土壓力始終為一定值；管道摩阻力與管道長(zhǎng)度成正比，隨著管道結(jié)構(gòu)在退管過程中不斷減少，管道摩阻力也會(huì)不斷減少。

當(dāng)退管過程接近結(jié)束的時(shí)候，僅由少許長(zhǎng)度的管道留在地層中，因此管道的摩阻力很小。由于管道迎面土壓力為一定值，而且鋼絞線僅能提供拉力，無法提供反向推力，此時(shí)盡管將鋼絞線拉力降至為0，迎面土壓力仍大于管道的摩阻力。在這種條件下，如果不加以控制，迎面主動(dòng)土壓力會(huì)自發(fā)推動(dòng)管道結(jié)構(gòu)推出洞口，從而造成周圍土體發(fā)生坍塌等事故。因此，在退管工程的后期，需要采用一定的止退裝置，來控制退管后期的施工質(zhì)量和安全。

現(xiàn)有的退管止退工藝往往比較簡(jiǎn)單，基本上直接將主頂液壓缸抵在管道結(jié)構(gòu)上以提供反向推力。但是，此種方法有兩個(gè)缺陷，一是主頂液壓缸的頂力不好控制，一旦頂力過大，將會(huì)反推管道，二是無法對(duì)管道始終施加反推力，每當(dāng)一節(jié)管道退出來之后，需要利用吊具將其運(yùn)送出工作場(chǎng)地外，但此時(shí)，需要回縮主頂液壓缸，以騰出足夠的空間來將管節(jié)吊裝出去，然而一旦主頂液壓缸回縮，失去反推力的管道系統(tǒng)極易引發(fā)工程質(zhì)量或安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種內(nèi)脹式頂管退管止退裝置，該止退裝置能夠在整個(gè)退管過程對(duì)頂管起到止退的作用，進(jìn)而使頂管的整個(gè)退管過程都能夠被安全控制，減少了事故發(fā)生的概率。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種內(nèi)脹式頂管退管止退裝置，其特征在于，包括位于頂管內(nèi)且表面與頂管的軸線大致垂直的連接板和一端鉸接在連接板上、另一端可選擇性地支撐在頂管內(nèi)壁上的多個(gè)支撐液壓缸，多個(gè)支撐液壓缸大致對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選地，支撐液壓缸靠近頂管內(nèi)壁的一端鉸接有止退撐腳，所述支撐液壓缸通過止退撐腳選擇性地抵靠在頂管的內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，所述止退撐腳呈與頂管的內(nèi)壁彎曲方向一致的弧形，并且所述止退撐腳與頂管的內(nèi)壁接觸的一側(cè)采用橡膠材料制成。

優(yōu)選地，所述連接板具有兩個(gè)，兩個(gè)連接板之間通過連接結(jié)構(gòu)相互連接，每個(gè)連接板上的多個(gè)支撐液壓缸大致對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選地，所述連接結(jié)構(gòu)包括多個(gè)連接液壓缸，每個(gè)連接液壓缸的一端連接到其中一個(gè)連接板上，每個(gè)連接液壓缸的另一端連接到另一個(gè)連接板上。

優(yōu)選地，在每個(gè)連接板上均設(shè)置有支座，每個(gè)連接板上的支座具有兩個(gè)支座液壓缸，支座液壓缸的上端固定在連接板上，支座液壓缸的下端通過滾輪支撐在頂管的內(nèi)壁上，所述滾輪能夠沿著頂管的軸線方向移動(dòng)。

本發(fā)明還提供一種頂管退管止退系統(tǒng)，包括前述的止退裝置、主頂液壓缸和頂鐵，所述止退裝置位于頂管內(nèi)且能夠與頂管的內(nèi)壁相互抵靠，所述頂鐵用于抵靠頂管的外端部，所述主頂液壓缸具有兩組，其中一組用于抵靠在最靠近頂管外端的連接板上，另外一組用于抵靠在頂鐵上。