[發(fā)明專利]小管徑塑料排水管頂管機(jī)具及塑料排水管頂管施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810411693.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108386608B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建華;汪勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)瑞林工程技術(shù)股份有限公司東莞分公司
• 主分類號(hào): F16L1/028
• 分類號(hào): F16L1/028;F16L1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種小管徑塑料排水管頂管施工機(jī)具及塑料排水管頂管施工方法。頂管施工機(jī)具主要由頂管機(jī)、頂管機(jī)控制臺(tái)、導(dǎo)管、機(jī)頭、套管、供漿系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)組成。頂管施工方法是一種后進(jìn)前出泥水平衡管材置換頂管施工方法，分為激光導(dǎo)向?qū)Ч茼斶M(jìn)、泥水平衡套管頂進(jìn)、管材置換三個(gè)步驟。頂管機(jī)裝有頂進(jìn)方向自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，機(jī)頭采用泥水平衡式系統(tǒng)，機(jī)頭前端連接導(dǎo)管，后端連接套管，機(jī)頭沿導(dǎo)管鉆出的軌跡切土頂進(jìn)，套管隨機(jī)頭的軌跡頂入土中。套管在工作井和接收井之間貫通后，將塑料排水管穿入套管內(nèi)，采用置換方式拔出套管，塑料排水管留在土中，然后向塑料排水管外側(cè)注漿，注漿層充滿管道外壁與土體之間，解決了塑料排水管難以頂管施工的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小管徑塑料排水管頂管施工機(jī)具及塑料排水管頂管施工方法，屬于排水工程領(lǐng)域，特別涉及小管徑排水管道的非開(kāi)挖施工機(jī)具及施工方法。

背景技術(shù)

城市排水分為雨水和污水，排水體制分為分流制與合流制兩種，大部分城市都是采取分流制，即雨水、污水分別排放。城市建設(shè)初期，雨污分流的排水管道一般是采用明挖施工，管道鋪設(shè)后再將溝槽回填，修筑道路。還有許多城市，在城市建設(shè)初期由于資金等因素采用合流制排水體制，即雨污水合流直接排入河道。隨著城市發(fā)展，環(huán)境保護(hù)意識(shí)的強(qiáng)化，污水需經(jīng)過(guò)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后才能排入河道，這些合流排水管道需要進(jìn)行雨污分流改造，原有合流管管徑較大，保留用作雨水管道，新建污水截留管道，將原來(lái)排入合流管的污水從源頭截留，再通過(guò)污水干管排入污水處理廠。在城市建成區(qū)改造排水管道，需要破除道路，鋪設(shè)管道后回填溝槽，恢復(fù)路面，工程造價(jià)高，影響城市的道路交通。頂管施工是排水管道的常用施工方法，不需大面積破路，僅需在檢查井的位置設(shè)置頂管工作井和接收井，對(duì)地面交通影響較小。

現(xiàn)有技術(shù)水平排水管道頂管施工主要有土壓平衡法和泥水平衡法，土壓平衡法主要應(yīng)用在大管徑管道，人可進(jìn)入管道操作區(qū)出土。小于等于1500mm的管道主要采用泥水平衡法，在頂管管道前端安裝的機(jī)頭旋轉(zhuǎn)切土，通過(guò)壓入機(jī)頭前端和土體之間的泥漿使土壓力平衡，工作井的千斤頂頂推管道，機(jī)頭切削的土隨泥漿排出，管道逐節(jié)頂至接收井。泥水平衡法頂管施工技術(shù)成熟，施工精度高，但最小管徑只能頂進(jìn)直徑800mm的管道。

截污管道的次支管網(wǎng)管徑多數(shù)為300～600mm，在截污管網(wǎng)中數(shù)量最多，因管徑較小無(wú)法采用泥水平衡法頂管施工。現(xiàn)有技術(shù)還有一種二次頂管法，可以頂進(jìn)300～600mm排水管道。其方法是先頂進(jìn)一根直徑100mm的導(dǎo)桿，導(dǎo)桿后端通過(guò)一個(gè)錐體連接安裝直徑200～250mm的出土管，出土管逐節(jié)頂至接收井后，出土管內(nèi)裝入出土螺旋，出土管后端安裝機(jī)頭，機(jī)頭切削土壤通過(guò)出土螺旋向前送至接收井。機(jī)頭后面安裝鋼筋混凝土管道，采用千斤頂將管道逐節(jié)頂至接收井。頂管機(jī)頭是靠管道傳遞頂力，遇到地質(zhì)復(fù)雜時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)為機(jī)頭未頂?shù)浇邮站蠖说墓艿拦鼙谄屏熏F(xiàn)象，不得已在機(jī)頭位置挖開(kāi)取出機(jī)頭；前段阻力過(guò)大，頂推還可能造成管道隆起；經(jīng)常出現(xiàn)出土螺旋被泥土堆積無(wú)法送出，導(dǎo)致機(jī)頭負(fù)荷超載。

現(xiàn)有技術(shù)也有采用泥水平衡頂管機(jī)頭頂進(jìn)小管徑排水管的實(shí)踐，但管徑較小，尤其是污水管用的最多的300mm、400mm管道，機(jī)頭直徑也很小，機(jī)頭內(nèi)無(wú)法設(shè)置糾偏裝置，只能按照事先定好頂管坡度無(wú)糾偏頂進(jìn)，很容易出現(xiàn)偏差超出要求的現(xiàn)象。泥水平衡頂管機(jī)的固定泥漿供漿管和排渣管，與機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)刀片泥水倉(cāng)連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在空間狹小的機(jī)頭內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，也限制了小管徑泥水平衡頂管機(jī)的使用。

目前排水管道頂管都是采用鋼筋混凝土管材，并對(duì)管材有較高的強(qiáng)度要求，已保證管道頂進(jìn)過(guò)程中頂力的傳遞。高密度聚乙烯塑料排水管材，由于內(nèi)壁光滑摩阻力小、接口嚴(yán)密不滲漏、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在排水管道工程中。尤其是管徑600mm以下的小管徑，在污水管道中得到廣泛應(yīng)用。塑料排水管埋設(shè)在地下，自身的環(huán)剛度可以滿足上部荷載的要求，但塑料排水管作為頂管管材無(wú)法滿足強(qiáng)大頂力的要求，制約了塑料排水管材在舊城排水管道改造、污水截污治理工程中的應(yīng)用。如果要制作能夠傳遞頂力的塑料排水管，就需要加大管材的壁厚，增加縱向受力的材料如鋼材，以滿足頂力的傳遞，大大增加了管材的造價(jià)，因此，塑料排水管頂管在實(shí)際工程中難以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容