一种管道泥水平衡式顶管施工装置的制作方法

本发明涉及泥水平衡式顶管施工领域，具体为一种管道泥水平衡式顶管施工装置。

背景技术：

1、顶管施工作为一种非开挖施工方法，其主要工作原理为：在地面上间隔一段距离先挖两个基坑井，分别是顶管发射井和接收井；然后在发射井内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走，直至把工具或掘进机推进到接收井内并吊起，与此同时，也就把管道埋设在两井之间。自动泥水平衡顶管设备由钻头、控制室、泥水回路系统、主顶以及其他辅助设备组成，其是以全断面切削土体，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，又以泥水作为输送弃土介质的机械自动化顶管施工法，在施工地质主要为粉砂或粉质黏土的条件下，装置其自身重量以及工作产生的震动，导致装置在发射井中产生不同程度的下陷，此时需要调整装置的高度。

2、专利cn219197336u提出一种自动调节泥水平衡顶管施工装置，在装置工作时，发生不同程度下陷时，通过控制承重液压缸伸出，将安装板及其部件向上顶，使其抬升高度，抬升后，打开微型液压缸，使其带动摩擦板顺着固定块向上移动，在摩擦板向上移动的过程中，其之间的间隙会越来越小，最后会贴合在轨道的外壁，此时再次打开承重液压缸，使其进行轻微收缩，此时安装板进行小幅度下降，此时由于摩擦板与轨道贴合，随着安装板下降，会使摩擦板卡住轨道，完成对安装板的高度限位工作。

3、由于井道内部沉降位置和程度不同，因此不仅仅会存在竖直方向的偏移，也可能因为振动的因素而产生水平方向的偏移，这些偏移在上述技术方案中缺乏测量手段，在没有精确偏移距离的情况下，直接调节可能会导致管道后续对接连接不稳定，后送入的管道与最早送入的管道容易不在一条直线上，因此对管道的埋入精度产生影响。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种管道泥水平衡式顶管施工装置以解决上述背景技术中提出的问题，本发明结构新颖，通过偏移测量组件与限位杆配合，首先将定位板固定在管道送入的土层表面上，随后通过连板与角度测量轴承的角度变化，以及连板的连接块沿滑框移动的距离，来判定是否发生偏移，通过连板的位置和角度测量轴承可以测量出横向和竖向的偏移角度，从而通过竖直气缸和横向气缸调节装置的水平和竖直的位置，以确保管道送入保持一条直线。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种管道泥水平衡式顶管施工装置，包括底框，所述底框顶部设有底板，所述底板表面上对称固定有两个滑轨，且滑轨表面上滑动连接有推板，所述底板的尾端固定有背板，所述背板表面上对称固定有两个推进气缸，且推进气缸伸长端与推板固定，所述推板的前侧设有钻头，且钻头与推板之间设有连接管道，所述钻头的前端设有定位板，且定位板的表面上开设有穿孔，所述钻头和连接管道可从穿孔穿出，所述定位板的背面顶部固定有限位杆，且定位板的正面四角处固定有插柱，所述推板顶部对应限位杆的位置设有偏移测量组件，且偏移测量组件与限位杆传动连接。

3、进一步的，所述偏移测量组件包括滑框，所述推板的顶部设有滑框，且滑框内部对称滑动连接有两个连接块，所述连接块表面上安装有角度测量轴承，且连接块通过角度测量轴承转动安装有连板。

4、进一步的，所述滑框的中间位置固定有凸柱，所述限位杆对应凸柱的一端开设有插槽，且凸柱可滑动插入插槽内部。

5、进一步的，所述限位杆的两侧开设有移动槽，且移动槽内部滑动连接有移动块，所述移动块表面上通过轴承转动安装有滑杆，且连板的另一端滑动套接在滑杆上。

6、进一步的，所述推板顶部对应滑框中间位置开设有滑槽，且滑槽内部滑动连接有滑块，所述滑块与滑框固定，所述推板对应滑槽的顶部固定有电动推杆，且电动推杆的伸长端与滑块固定。

7、进一步的，所述底板位于钻头和连接管道的底部两侧固定有导向杆，且推板、钻头和连接管道均沿导向杆滑动。

8、进一步的，所述底框的四角处固定有竖直气缸，且竖直气缸的伸长端与底板固定。

9、进一步的，所述底框的两侧等距固定有横向气缸，且横向气缸的伸长端穿出底框固定有抵块。

10、本发明的有益效果：本发明的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，包括底框；横向气缸；竖直气缸；抵块；底板；滑轨；背板；推进气缸；推板；导向杆；钻头；连接管道；偏移测量组件；电动推杆；滑槽；滑块；滑框；连接块；角度测量轴承；连板；凸柱；定位板；穿孔；插柱；限位杆；移动槽；移动块；滑杆；插槽；

11、1.本发明根据连板的转动角度，通过竖直气缸调节装置的竖直高度，根据连接块在滑框内部的位置和连板在滑杆上的位置，通过横向气缸调节装置的水平位置保持凸柱在每次移动时都可以插入插槽内部。

12、2.本发明在推板推动时，钻头和连接管道可以沿导向杆上滑动，后续推板收回时可以进行连接管道的填充，在每次添加新的连接管道时，电动推杆带动滑块沿滑槽滑动，为新的连接管道提供放入的空间，避免发生碰撞。

13、3.本发明通过连板的一端沿角度测量轴承转动，另一端带动移动板沿移动槽滑动，滑杆转动，从而可得知角度偏移数值，当发生水平偏移时，两个连接块会沿同一侧移动，连板沿滑杆滑动，可以在滑框上设置刻度尺，可以得知水平移动的距离，从而通过数值进行精确的矫正和调节。

14、4.本发明相对于现有技术，通过偏移测量组件与限位杆配合，首先将定位板固定在管道送入的土层表面上，随后通过连板与角度测量轴承的角度变化，以及连板的连接块沿滑框移动的距离，来判定是否发生偏移，通过连板的位置和角度测量轴承可以测量出横向和竖向的偏移角度，从而通过竖直气缸和横向气缸调节装置的水平和竖直的位置，以确保管道送入保持一条直线。

技术特征：

1.一种管道泥水平衡式顶管施工装置，包括底框(1)，其特征在于：所述底框(1)顶部设有底板(2)，所述底板(2)表面上对称固定有两个滑轨(21)，且滑轨(21)表面上滑动连接有推板(24)，所述底板(2)的尾端固定有背板(22)，所述背板(22)表面上对称固定有两个推进气缸(23)，且推进气缸(23)伸长端与推板(24)固定，所述推板(24)的前侧设有钻头(3)，且钻头(3)与推板(24)之间设有连接管道(31)，所述钻头(3)的前端设有定位板(5)，且定位板(5)的表面上开设有穿孔(51)，所述钻头(3)和连接管道(31)可从穿孔(51)穿出，所述定位板(5)的背面顶部固定有限位杆(53)，且定位板(5)的正面四角处固定有插柱(52)，所述推板(24)顶部对应限位杆(53)的位置设有偏移测量组件(4)，且偏移测量组件(4)与限位杆(53)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述偏移测量组件(4)包括滑框(44)，所述推板(24)的顶部设有滑框(44)，且滑框(44)内部对称滑动连接有两个连接块(45)，所述连接块(45)表面上安装有角度测量轴承(46)，且连接块(45)通过角度测量轴承(46)转动安装有连板(47)。

3.根据权利要求2所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述滑框(44)的中间位置固定有凸柱(48)，所述限位杆(53)对应凸柱(48)的一端开设有插槽(57)，且凸柱(48)可滑动插入插槽(57)内部。

4.根据权利要求3所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述限位杆(53)的两侧开设有移动槽(54)，且移动槽(54)内部滑动连接有移动块(55)，所述移动块(55)表面上通过轴承转动安装有滑杆(56)，且连板(47)的另一端滑动套接在滑杆(56)上。

5.根据权利要求4所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述推板(24)顶部对应滑框(44)中间位置开设有滑槽(42)，且滑槽(42)内部滑动连接有滑块(43)，所述滑块(43)与滑框(44)固定，所述推板(24)对应滑槽(42)的顶部固定有电动推杆(41)，且电动推杆(41)的伸长端与滑块(43)固定。

6.根据权利要求1所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述底板(2)位于钻头(3)和连接管道(31)的底部两侧固定有导向杆(25)，且推板(24)、钻头(3)和连接管道(31)均沿导向杆(25)滑动。

7.根据权利要求1所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述底框(1)的四角处固定有竖直气缸(12)，且竖直气缸(12)的伸长端与底板(2)固定。

8.根据权利要求7所述的一种管道泥水平衡式顶管施工装置，其特征在于：所述底框(1)的两侧等距固定有横向气缸(11)，且横向气缸(11)的伸长端穿出底框(1)固定有抵块(13)。

技术总结
本发明提供一种管道泥水平衡式顶管施工装置，包括底框，所述底框顶部设有底板，所述底板表面上对称固定有两个滑轨，且滑轨表面上滑动连接有推板，所述底板的尾端对称固定有两个推进气缸，且推进气缸伸长端与推板固定，所述推板的前侧设有钻头，相对于现有技术，通过偏移测量组件与限位杆配合，首先将定位板固定在管道送入的土层表面上，随后通过连板与角度测量轴承的角度变化，以及连板的连接块沿滑框移动的距离，来判定是否发生偏移，通过连板的位置和角度测量轴承可以测量出横向和竖向的偏移角度，从而通过竖直气缸和横向气缸调节装置的水平和竖直的位置，以确保管道送入保持一条直线。

技术研发人员：崔广涛,曹佐鹏,董军,徐小康,丁荣
受保护的技术使用者：中交三公局第三工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22