[發明專利]一種矩形頂管施工自動止退系統及方法

在審

• 申請號: 202310236040.5
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116398145A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 霍超;蔡兵華;梁榮柱;李忠超;譚沖;黃文霞;李徐德;吳凱;王理想;李海;宋秦淼;黃棟;彭靜
• 申請（專利權）人: 武漢市市政建設集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F17/18;F16L1/028;F16L1/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周舒蒙

1.一種矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，包括固定架和止退裝置，所述固定架設于頂管外側的始發井內；所述止退裝置包括止退座體、自動彈出件和止退桿；所述止退座體安裝在固定架上，止退座體開設有止退槽，止退槽內底部設置自動彈出件，自動彈出件的一端與止退槽相連，自動彈出件的活動端與止退桿的一端相連，止退桿的另一端為工作端，工作端的前側為斜面；止退桿的工作端與開設于頂管外部的止退孔適配，頂管頂進時，止退桿的工作端可伸入頂管的止退孔內阻止頂管后退，或隨頂管頂進逐漸從止退孔回縮。

2.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述自動彈出件包括彈簧和限位套筒，所述彈簧的一端與止退槽相連，彈簧的另一端與止退桿的端部相連；所述限位套筒套設于彈簧的外部。

3.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述頂管施工止退系統還設有后退力采集裝置，后退力采集裝置包括壓力傳感器和后退力采集儀；所述壓力傳感器安裝于止退桿工作端的后側；止退桿位于止退孔內時，壓力傳感器可與止退孔孔壁接觸，用于測量頂管后退力；所述后退力采集儀通過導線與壓力傳感器連接。

4.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述頂管施工止退系統還包括設于止退槽內的止退提醒裝置，止退提醒裝置包括彈出報警開關和報警器；所述彈出報警開關設于止退槽底部；所述報警器通過導線與彈出報警開關相連并形成回路；當止退桿彈出止退槽，止退桿的后端與彈出報警開關脫離接觸，開關閉合，回路接通，報警器啟動并發出聲音；當止退桿退回止退槽，止退桿的后端與彈出報警開關接觸，彈出報警開關打開，回路斷開，報警器不啟動。

5.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述止退桿上設有限位孔；所述止退槽設有限位插銷和插銷套筒，插銷套筒用于存放限位插銷；限位插銷伸出后可插入止退桿的限位孔內。

6.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述止退桿的工作端頭部設有導輪，導輪與頂管外壁接觸。

7.如權利要求1所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述固定架包括門型支架和升降裝置；門型支架包括兩根立柱和橫梁，兩根立柱對稱分布于頂管兩側，立柱的底部與頂管機始發井地面相連，立柱的前側部安裝有斜撐；兩立柱的上端分布與橫梁連接，橫梁位于頂管上方；立柱上安裝升降裝置，止退裝置與升降裝置相連。

8.如權利要求7所述的矩形頂管施工自動止退系統，其特征在于，所述升降裝置包括豎向布置的螺桿和與螺桿配合的螺母，所述止退裝置的止退座體側部開設有與螺桿設配的升降卡槽，止退裝置通過升降卡槽安裝在螺桿上，升降卡槽上部和下部分別通過與螺桿連接的螺母卡緊。

9.一種矩形頂管施工自動止退方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、提供權利要求1～8中任意一項所述的矩形頂管施工自動止退系統，并安裝各結構；

步驟二、頂管機千斤頂啟動，開始頂進施工，頂管在千斤頂的作用下軸向移動，止退桿工作端斜面受力下壓自動彈出件，止退桿工作端逐漸從止退孔退出；隨著頂管繼續頂進，止退桿完全退出前節頂管止退孔，并相對當前頂管表面移動；

步驟三、下節頂管在千斤頂的作用下頂進至接近設計位置、頂管上的止退孔與止退桿工作端接觸時，止退桿工作端在自動彈出件的作用下彈出并推入止退孔內；頂管繼續推進，直至報警器發聲，表明止退桿到位；此時壓力傳感器與止退孔接觸，監測后退力大小并采集；

步驟四、千斤頂回退并安裝下節頂管，下節頂管在千斤頂的作用下頂進，并推動前節頂管逐漸向前，止退系統的止退桿退出當前止退孔，繼續后續施工。

10.如權利要求9所述的矩形頂管施工自動止退方法，其特征在于，所述矩形頂管施工自動止退系統的安裝方法為：

(1)、根據頂管位置安裝固定架，調整固定架與頂管之間的間隙；固定架與頂管機始發井地面固定連接；

(2)、將限位插銷插入止退桿的限位孔內，防止退桿從止退槽內脫落；

(3)、將止退裝置安裝在升降裝置上，調整止退裝置高度，以與頂管的止退孔適配；

(4)、拔出限位插銷，保證各個止退桿均可正常插入止退孔；

(5)、將壓力傳感器連接至后退力采集儀，調試后退力采集儀開展采集；將彈出報警開關連接至報警器，調試儀器開始工作。