[發(fā)明專利]一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置和施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211314332.8
• 申請(qǐng)日: 2022-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115492591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭水;王建;郭屹;張東;文倩;張良;耿軍輝;張海金;田德身;鐘紫藍(lán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D9/10
• 代理公司: 北京大地智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11957
• 代理人: 武麗華

1.一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，所述頂管包括刀頭(1)和多個(gè)組裝在一起的頂管管段(6)，刀頭(1)上設(shè)置有刀盤(pán)(12)，其特征在于：還包括頂管套管(10)，所述頂管套管(10)設(shè)置在刀頭(1)和頂管管段(6)連接處，作為連接刀頭(1)和頂管管段(6)的中間裝置，其內(nèi)包括位置傳感器(2)、金屬連桿(3)、金屬圓盤(pán)(4)、小型千斤頂(5)以及中間連接桿(11)，所述中間連接桿(11)前端與刀頭(1)固接，后端與金屬圓盤(pán)(4)一側(cè)中部固接，金屬圓盤(pán)(4)端部設(shè)置有金屬連桿(3)，金屬連桿(3)一端與金屬圓盤(pán)(4)固接，另一端與刀盤(pán)(12)固接；所述金屬圓盤(pán)(4)另一側(cè)還鉸接設(shè)置有多個(gè)小型千斤頂(5)，小型千斤頂(5)的另一端與導(dǎo)線(7)連接，導(dǎo)線(7)伸出頂管套管(10)并穿設(shè)在所述頂管管段(6)內(nèi)，所述導(dǎo)線(7)另一端與計(jì)算機(jī)(9)通訊連接；所述頂管管段(6)伸入豎井內(nèi)，并頂在豎井內(nèi)的頂管千斤頂(8)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：所述小型千斤頂(5)均勻布置在金屬圓盤(pán)(4)的四個(gè)方向上，分別沿金屬圓盤(pán)(4)環(huán)向的0°、90°、180°和270°設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：所述金屬連桿(3)呈輻射狀位于所述小型千斤頂(5)外側(cè)所在的金屬圓盤(pán)(4)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：所述金屬圓盤(pán)(4)的直徑比頂管套管(10)管徑小，以免在頂管千斤頂(8)的推力下撞擊到頂管套管(10)管壁。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：所述頂管套管(10)與刀頭(1)和頂管管段(6)連接處需進(jìn)行防水防滲處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：四根所述導(dǎo)線(7)平行安裝在頂管管段(6)的管壁上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：所述頂管管段(6)內(nèi)的導(dǎo)線(7)上間隔設(shè)置有支撐體，用于保持導(dǎo)線(7)的平行。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置，其特征在于：當(dāng)頂管前進(jìn)方向需要河床或者預(yù)埋管道時(shí)，小型千斤頂(5)會(huì)根據(jù)其想要的轉(zhuǎn)動(dòng)方法來(lái)調(diào)節(jié)，即：控制每個(gè)小型千斤頂(5)的推力，通過(guò)小型千斤頂(5)將推力傳遞到金屬圓盤(pán)(4)上，而金屬連桿(3)和小型千斤頂(5)布置方向相同，金屬連桿(3)連接著刀頭(1)上的刀盤(pán)(12)和金屬圓盤(pán)(4)；而在(1)后側(cè)裝有水平方向和豎直方向的位置傳感器(2)，以用來(lái)檢測(cè)頂管施工的前進(jìn)方向；導(dǎo)線(7)是小型千斤頂(5)和計(jì)算機(jī)(9)的信號(hào)傳遞線，通過(guò)導(dǎo)線(7)的信息傳遞，計(jì)算機(jī)(9)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控到頂管的前進(jìn)方向，通過(guò)計(jì)算機(jī)(9)處理接收到的位置信號(hào)，其可以計(jì)算刀頭(1)相對(duì)于規(guī)定路徑的垂直和水平偏差，然后傳遞轉(zhuǎn)向信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為推力作用于每個(gè)小型千斤頂(5)，從而起到實(shí)時(shí)糾偏控制的作用。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求2-8任一項(xiàng)所述的一種頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置的施工方法，其特征在于：首先將頂管套管(10)安裝在刀頭(1)上，通過(guò)金屬連桿(3)進(jìn)行金屬圓盤(pán)(4)上四個(gè)方向處的連接，然后將頂管套管(10)安裝在頂管管段(6)上，之后進(jìn)行頂管施工；當(dāng)施工過(guò)程中遇到河床和預(yù)埋管道時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)(9)得到的位置傳感器(2)的位置信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)時(shí)偏差處理，然后將相應(yīng)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線(7)傳遞到頂管套管(10)的每個(gè)小型千斤頂(5)上，控制每個(gè)小型千斤頂(5)的推力，頂管套管(10)隨后帶動(dòng)刀頭(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；待到整個(gè)頂管施工過(guò)程完畢，從接收井取下刀頭(1)和頂管套管(10)即可。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工方法的應(yīng)用，其特征在于，該頂管頂進(jìn)實(shí)時(shí)糾偏施工裝置的方法能應(yīng)用在管道直徑在400mm以下的球墨鑄鐵管、鋼管、復(fù)合材料管的施工中。