一种地下管道的顶推钻进施工设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管道施工技术领域，特别是指一种地下管道的顶推钻进施工设备及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在市政或工业管道工程施工中，必然要铺设很多不同直径的管道，包括自来水管道、污水管道、雨水管道、地下通道、燃气管道、热力管道等。传统的挖沟埋管法具有很多缺点，如影响交通、破坏路面、破坏地表植被、影响正常的商业活动和居民的日常生活、大量的土方工程等。近些年采用的顶推钻进法技术可以克服上述开挖法施工的不足。
[0003]采用挤密式扩孔时阻力太大，顶管无法行进；而排土式虽然可以切削工作面的土层，但是切削下来的卵石等块状物极易卡在螺旋钻杆与先导钻杆之间，使螺旋钻杆卡死甚至断裂，同样这样施工也无法正常进行。上述两种顶管法为现有的施工方法但是在卵砾层土质中均无法有效施工。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种地下管道的顶推钻进施工设备及方法，能够解决卵砾层土质的顶推钻进施工过程中压力过大无法施工的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种地下管道的顶推钻进施工设备，所述地下管道的顶推钻进施工设备包括导向钻杆、顶进机头和推进机构，所述顶进机头前端面间隔设置有切削刃，所述顶进机头顶部设置有与导向钻杆连接的第一连接机构，所述顶进机头底部设置有与管道连接的第二连接机构，所述顶进机头内设置有用于排出顶进机头内泥土的高压水枪。
[0006]优选的，所述第一连接机构为环形连接件，所述环形连接件设置在顶进机头顶部中央，所述顶进机头通过所述环形连接件与导向钻杆连接，所述切削刃沿环形连接件的外圆周均匀间隔设置。
[0007]优选的，高压水枪指向管道一侧，所述高压水枪与高压水管连接，所述高压水管伸出管道与高压水栗连接。
[0008]优选的，所述地下管道的顶推钻进施工设备还设置有排出污水的潜水栗，所述潜水栗通过污水管与污水池连接。
[0009]优选的，所述推进机构包括油缸、所述油缸设置在油缸架上，所述油缸与控制柜连接，所述油缸与管道之间设置有顶铁，所述顶铁下方设置有导轨。
[0010]优选的，所述顶进机头内壁设置有润滑泥浆存储腔，所述润滑泥浆存储腔向顶进机头内的方向设置有润滑泥浆出口。
[0011]本发明还提供一种地下管道的顶推钻进施工方法，所述地下管道的顶推钻进施工方法包括:
[0012]在铺设管道位置的两端设置起始井和接收井；
[0013]利用导向钻杆从起始井向接收井进行先导孔的钻进；
[0014]在起始井将顶进机头顶部与导向钻杆连接，顶进机头尾部与管道连接，顶进机头向接收井方向推进；
[0015]顶进机头前端面的切削刃将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部，顶进机头和管道内部的泥土经由管道从起始井排出；
[0016]当顶进机头推进进入接收井时，管道内部的泥土经由接收井排出。
[0017]优选的，所述顶进机头前端面的切削刃将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部，顶进机头和管道内部的泥土经由管道从起始井排出，包括:
[0018]顶进机头前端面的切削刃将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部，利用高压水枪将顶进机头和管道内部的泥土经由管道从起始井排出。
[0019]优选的，所述顶进机头前端面的切削刃将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部，利用高压水枪将顶进机头和管道内部的泥土经由管道从起始井排出，包括:
[0020]顶进机头前端面的切削刃将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部；
[0021]向所述顶进机头和管道内部的泥土注入润滑泥浆；
[0022]利用高压水枪将顶进机头和管道内部的泥土经由管道从起始井排出。
[0023]优选的，所述当顶进机头推进进入接收井时，管道内部的泥土经由接收井排出，包括:
[0024]当顶进机头推进进入接收井时，继续利用管道进行推进，将内部的泥土的管道从接收井推出。
[0025]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0026]上述方案中，通过在顶进机头前端面间隔设置有切削刃，能够将工作面的泥土挤入顶进机头和管道内部，并经由管道从起始井排出，能够在降低卵砾层土质压力的同时，有效的将泥土排出。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的实施例的地下管道的顶推钻进施工设备结构图；
[0028]图2为本发明的实施例的地下管道的顶推钻进施工设备顶进机头截面图；
[0029]图3为本发明的实施例的地下管道的顶推钻进施工设备结构图；
[0030]图4为本发明的实施例的地下管道的顶推钻进施工方法流程图。
[0031][主要元件符号说明]
[0032]1、导向钻杆；
[0033]2、顶进机头；
[0034]3、推进机构；
[0035]4、切削刃；
[0036]5、第一连接机构；
[0037]6、管道；
[0038]7、尚压水枪；
[0039]8、高压水管；
[0040]9、潜水栗；
[0041]10、污水管；
[0042]11、污水池；
[0043]12、油缸;
[0044]13、油缸架；
[0045]14、控制柜；
[0046]15、顶铁；
[0047]16、导轨；
[0048]17、润滑泥浆存储腔；
[0049]18、润滑泥浆出口。
【具体实施方式】
[0050]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0051]如图1和2所示，本发明实施例的一种地下管道的顶推钻进施工设备，所述地下管道的顶推钻进施工设备包括导向钻杆1、顶进机头2和推进机构3，所述顶进机头2前端面间隔设置有切削刃4，所述顶进机头2顶部设置有与导向钻杆1连接的第一连接机构5，所述顶进机头2底部设置有与管道6连接的第二连接机构，所述顶进机头2内设置有用于排出顶进机头内泥土的高压水枪7。
[0052]优选的，所述第一连接机构5为环形连接件，所述环形连接件设置在顶进机头2顶部中央，所述顶进机头2通过所述环形连接件与导向钻杆1连接，所述切削刃4沿环形连接件的外圆周均匀间隔设置。
[0053]本发明实施例的地下管道的顶推钻进施工设备，通过在顶进机头2前端面间隔设置有切削刃4，在顶进机头2推进时，能够对泥土进行切割并将工作面的泥土挤入顶进机头2和管道6内部，并经由管道6从起始井排出，能够在降低卵砾层土质压力的同时，有效的将泥土排出。
[0054]如图3所示，高压水枪7指向管道一侧，所述高压水枪7与高压水管8连接，所述高压水管8伸出管道与高压水栗连接。
[0055]本实施例中，通过设置高压水枪7能够有效的将顶进机头2和管道内的泥土冲刷至起始井并排出，从而降低了泥土占用空间，并提高了泥土的运输速度。
[0056]优选的，所述地下管道的顶推钻进施工设备还设置有排出污水的潜水栗9，所述潜水栗9通过污水管10与污水池11连接。
[0057]本实施例中，通过设置潜水栗7并将潜水栗7与污水池11连接能够对高压水枪7排出的水进行有效回收再利用，具体的，由于高压水的冲洗以及管道6存在高程即管道整体是微倾斜的以保证水的流动。最终一部分卵石及泥沙会沉淀在管道内；另一部分卵石及泥沙随着水流流回起始井中，由潜污栗9将泥水从蓄水池中抽到起始井上方的污水池中。经过沉淀上方杂质较少的水通过水池之间的连接管流入高压水池，在经过高压水管8进行冲洗，以此达到水的循环利用。
[0058]优选的，所述推进机构包括油缸12、所述油缸12设置在油缸架13上，所述油缸12与控制柜14连接，所述油缸12与管道6之间设置有顶铁15，所述顶铁15下方设置有导轨 16。
[0059]本实施例中，通过设置控制柜14能够有效对油缸12进行控制，通过设置顶铁15，能够保证管道受力均匀，顶铁15下方设置有导轨16，能偶保证推进的顺利进行。
[0060]优选的，所述顶进机头2内壁设置有润滑泥浆存储腔17，所述润滑泥浆存储腔17向顶进机头2内的方向设置有润滑泥浆出口 18。
[0061]本实施例中，通过设置润滑泥浆存储腔17能够在顶进机头2推进时向顶进机头2内的泥土添加润滑泥浆，从而有效避免泥土堆积堵塞。
[0062]如图4所示，本发明实施例的一