顶管施工管节自动止退装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道或地下工程的顶管施工领域，特别是涉及到了一种顶管施工管节自动止退装置。


背景技术：

2.顶管施工过程需要保持掌子面压力平衡，以此来避免开挖面坍塌、洞口止水装置破坏、顶管姿态失控、管道整体破坏和地面大面积沉降等现象发生。在掘进状态下，顶推油缸的推力和掌子面的水土压力形成一对平衡力，能够较好的保持掌子面的压力平衡状态。而安装新管节时，顶推油缸将缩回，不再提供推进力，顶管机和已顶进的管节在掌子面水土压力作用下有后退的趋势和风险。因此在顶管施工过程中，需要设置止退装置，以在安装新管节时将已顶进的管节及顶管机位置进行锁定，避免其过量回退。
3.传统顶管施工止退装置采用的是止退销的结构，所述止退销安装在管节两侧的止退支架上，使用时需要人工将止退销对准管节上所设的对应的销孔中，手动安装止退销。由于管节上的销孔和止退支架上的销孔对齐操作困难，大型顶管施工的止退销轴重量大，操作很不方便。
4.授权公告号为cn113374932b、授权公告日为2022年2月18日的中国发明专利公开了一种移动式顶管止退支架装置及止退方法。所述移动式顶管止退支架装置包括止退支架以及设于所述止退支架上的用于卡入管节侧壁的移动液压伸缩杆装置以及机械锁卡装置，其中移动液压伸缩杆装置用于在液压缸的作用下插入或拔出管节的吊装孔，形成对管节的一级止退；机械锁卡装置包括可左右活动的设置的锁舌，锁舌的前侧面为挡止平面，后侧面为改向面，挡止平面用于与管节的后端配合挡止管节，以形成二级止退；改向面用于在新管节被推来时与新管节的前端面配合，驱使锁舌回退以避让新管节。
5.上述移动式顶管止退支架装置通过液压伸缩杆实现向管节上的销孔的插入和拔出，能够节省人力，但是对液压伸缩杆与管节上销孔的对正需要复杂的机构及人力配合实现，整体使用效率仍有待提高；锁舌结构由于是与已顶进管节的后端面配合，当新管节被推来时，其将会受到新管节与已顶进管节的“夹击”，很容易出现卡滞，进而引起解锁或者止退失效。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种顶管施工管节自动止退装置，以解决现有顶管施工止退装置使用效率低、易失效的问题。
7.为了解决上述问题，本实用新型的顶管施工管节自动止退装置采用以下技术方案：顶管施工管节自动止退装置，包括止退支架，所述止退支架上设有止退销安装座，所述止退销安装座上设有止退销，所述止退销与所述止退销安装座止转配合，其具有用于插入至管节上的对应的销孔中的插舌，所述插舌的前侧面为用于与管节上的销孔的前侧壁挡止配合的挡止面，后侧面为用于与销孔的后侧壁配合的改向面；所述止退销安装座与止退销
之间设有用于驱使其插入至管节上的销孔中的弹性件。
8.有益效果：本实用新型对现有的管节止退装置进行了改进，与现有技术中需要人工对正止退销与管节上的销孔的管节止退装置相比，本实用新型的顶管施工管节自动止退装置在止退销上设置了插舌，并为止退销配置了弹性件，将插舌的前侧面设为了用于与管节上的销孔的前侧壁挡止配合的挡止面，后侧面设为了用于与销孔的后侧壁配合的改向面，在使用的时候，可以将该装置安装在管节的径向两侧(每侧各一个该装置)，使插舌在管节的轴向上正对各管节的销孔(例如吊装孔)，在管节被顶进的过程中，插舌经过销孔时，可在改向斜面的作用下顺利的跨过销孔，当管节回退过程中插舌经过销孔时，将会在弹性件的作用下自动卡入至销孔，阻止管节回退，此过程均是在装置自身的作用下完成，无需人工干预，止退销单纯受到单个管节的作用力，与现有技术中双面受力的锁舌相比，损坏的可能性将大大减小，保证了一定的可靠性。综上所述，本实用新型可解决现有顶管施工止退装置使用效率低、易失效的问题。
9.更进一步地，所述止退销上设有保险销孔，所述的止退销安装座上设有与所述保险销孔对应的插孔，并配置有用于将止退销轴向锁定的保险销。保险销用于在止退销卡入至相应的销孔后将止退销锁定，进一步保证止退的可靠性。
10.更进一步地，所述止退销上的保险销孔为通孔，所述插孔在所述保险销孔两端各有一段。止退销上的保险销孔为通孔，插孔在所述保险销孔两端各有一段的情况下，能够实现对保险销的双端支撑，可增加其受力点，阻止其发生变形。
11.更进一步地，所述止退销在所述插舌的延伸方向上与所述止退销安装座防脱配合。采用止退销在插舌的延伸方向上与止退销安装座防脱配合的结构，可以避免止退销丢失等问题发生。
12.更进一步地，所述止退销安装座包括导向座，所述止退销的插舌穿过所述导向座，通过尾端所设的挡台与止退销安装座的导向座防脱配合。挡台与导向座配合实现止退销的防脱，不仅结构简单，而且防脱效果好。
13.更进一步地，所述导向座上于所述止退销的尾端所在的一侧可拆装配有弹簧座，所述弹性件为顶装在所述弹簧座与所述挡台之间的压簧。可拆装配的弹簧座可便于对压簧的安装及更换，当压簧去掉时，也可以拆装止退销，因此也方便了对止退销的拆装及维护，弹性件采用压簧具有结构简单、便于布置的优点。
14.更进一步地，所述弹簧座与所述导向座之间法兰连接。
15.更进一步地，所述止退销通过其外周面上所设的止转平面与止退销安装座止转配合。止转平面具有便于加工，承载力大的优点。
16.更进一步地，所述止退支架包括支腿，所述支腿上设有支腿法兰，所述止退销安装座上设有座法兰，所述止退支架与止退销安装座通过所述支腿法兰和座法兰连接。止退销及止退销安装座作为易损件，通过支腿法兰和座法兰连接在一起的止退支架与止退销安装座可便于对止退销安装座的更换。
17.更进一步地，所述支腿法兰设于支腿的顶部，为水平法兰；所述座法兰设于止退销安装座的底部。水平法兰可方便拆装时的操作。
附图说明
18.图1是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机隧道施工时的使用状态图；
19.图2是图1的俯视图(局部剖视)；
20.图3是图2在a处的局部放大图；
21.图4是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的外形图；
22.图5是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的内部结构示意图；
23.图6是图5中的止退销的结构示意图；
24.图7是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机联络通道施工时的使用状态图；
25.图8是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机竖井施工时的使用状态图；
26.图9是本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机向上掘进施工时的使用状态图。
27.图中：101、止退支架；11支腿；12、斜撑；13、下法兰；102、管节；21、销孔；103、止退销安装座；31、导向座；32、弹簧座；311、座法兰；104、止退销；41、止转平面；42、插舌；421、改向面；43、挡台；44、保险销孔；105、保险销；106、弹性件。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
31.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
32.顶管施工管节自动止退装置的实施例1：
33.如图1-9示，该顶管施工管节自动止退装置包括止退支架101，止退支架101包括竖直的支腿11和与支腿11形成三角形结构的斜撑12，支腿11和斜撑12的下端均设置了用于连
接地脚螺栓的下法兰13，在使用的时候，可通过下法兰13将止退支架101固定在管节102的径向一侧处。支腿11的上端设置了支腿法兰，在本实施例中，支腿法兰为平法兰，用于连接相应的部件。
34.止退支架101的顶部通过支腿法兰连接有止退销安装座103，止退销安装座103的结构如图4、5所示，包括导向座31和弹簧座32，导向座31的底部设置了座法兰311，座法兰311与上述的支腿法兰配合，将止退销安装座103可拆的装配在了止退支架101上。导向座31上设置了导向孔，导向孔中安装有止退销104，止退销104的外周面上设置有止转平面41，导向孔的横截面形状与止退销104的横截面形状互相适配，从而实现了止退销104与导向座31之间的止转配合。弹簧座32位于导向孔的后端处，与导向座31之间法兰连接。
35.止退销104的结构如图6所示，其前端设置了插舌42，用于插入至管节102上的对应的销孔21(例如可以借用管节的吊装孔)中，实现对管节102的止退。插舌42的前侧面为用于与管节上的销孔的前侧壁挡止配合的挡止面，后侧面为用于与销孔的后侧壁配合的改向面421，在本实施例中，挡止面为与要止退的管节102的轴线垂直的平面，改向面421为弧面，当沿管节102的轴向对改向面421施加推力时，改向面421将会给止退销104提供向后缩入止退销安装座103的力，促使其缩入至止退销安装座103。插舌42的尾端设置了挡台43，挡台43为直径略大的圆台，在安装止退销104时，止退销104的设有插舌42的一端自导向孔的尾端穿过导向孔，通过挡台43与导向座31挡止配合，从而可防止止退销104在插舌42的延伸方向上脱出导向座31。
36.止退销104上设置有保险销孔44，用于插入保险销105以将止退销104相对于导向座31锁定，进而通过止退销104将管节102锁定。导向座31上设置了与保险销孔对应的插孔，插孔在保险销孔44的两端各有一段，当插入保险销105时，两段能够分别与保险销105的两端配合，实现对保险销105的双端支撑，防止其由于剪切力过于集中等等因素而弯折。
37.在止退销104的尾端与弹簧座32之间设置了弹性件106，弹性件106的作用是为止退销104提供驱使其插入至管节102上的销孔21中的弹性力。在本实施例中，弹性件106具体采用的是压簧，其顶装在弹簧座32与止退销的挡台43之间。
38.图1-3示出了本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机隧道施工时的使用状态图，图7示出了本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机联络通道施工时的使用状态图，图8示出了本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在顶管机竖井施工时的使用状态图，图9示出了本实用新型的顶管施工管节自动止退装置的实施例1的在向上掘进施工时的使用状态图。如图可知，在使用该顶管施工管节自动止退装置对顶管施工中的管节102进行止退时，可在管节102的径向两侧分别布置该装置，布置时使插舌42的高度与管节102上的销孔21的高度一致，使插舌42的前侧面朝向管节102前进的方向，插舌42的后侧面朝向管节102的后方。在管节102被顶进的过程中，插舌42与销孔21相遇时，可在改向面421的作用下顺利的跨过销孔21，当管节102回退过程中插舌42与销孔21相遇时，将会在弹性件106的作用下自动卡入至销孔21，阻止管节102回退，此时为了保证止退的可靠性，可在止退销104与导向座31之间插入保险销105，阻止止退销104回退。
39.顶管施工管节自动止退装置的实施例2：
40.在顶管施工管节自动止退装置的实施例1中，止退支架与止退销安装座之间通过
水平的支腿法兰和座法兰可拆连接。在本实施例中，止退支架与止退销安装座之间通过焊接连接在了一起，充分保证了二者连接处的强度。在其它实施例中，支腿法兰和座法兰还可以采用竖直法兰。
41.顶管施工管节自动止退装置的实施例3：
42.在顶管施工管节自动止退装置的实施例1中，导向座与弹簧座之间采用了法兰连接的可拆连接结构。在本实施例中，导向座和弹簧座被设为一体化结构，并且均被沿止退销的轴向被分为两部分，两部分之间通过紧固件连接，可便于对止退销的安装。
43.顶管施工管节自动止退装置的实施例4：
44.在顶管施工管节自动止退装置的实施例1中，止退销与止退销安装座在插舌的延伸方向上通过挡台形成了防脱配合。在本实施例中，止退销与止退销安装座之间不再防脱配合，而是依靠使用时管节的阻挡作用来保持止退销的位置。当然，实施例1中挡台防脱的结构还可以由诸如限位插销等其它防脱结构来替代。
45.顶管施工管节自动止退装置的实施例5：
46.在顶管施工管节自动止退装置的实施例1中，为了防止止退销意外回退，配置了保险销。在本实施例中，对保险销进行了省略。
47.顶管施工管节自动止退装置的实施例6：
48.在顶管施工管节自动止退装置的实施例1中，弹性件采用了压簧。在本实施例中，弹性件具体采用的是拉簧。在其它实施例中，弹性件还可以采用气弹簧等部件。