一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置的制作方法

专利2022-06-29  80


本实用新型属于市政工程人工顶管施工技术领域,涉及一种人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置。



背景技术:

人工顶管施工本身就是一项受地下不确定因素和外界困扰较多的高风险作业,成功率并非百分之百,其中由于地勘技术的局限性,在顶进中遇到地下地层突变(如黄土变为全断面或半断面砂层、突遇垃圾杂填土等等),由于人工顶管具有掘进面敞开、作业人员在掘进面作业的工艺特点,加之砂层、垃圾杂填土自稳性差,如不对上述土体进行处理,在顶进中掘进面随时可能发生塌方,威胁作业人员的安全,从而导致后续顶进无法进行。

面对此问题,传统的方法是通过地面注浆的方式对突变的土体进行预加固,该方法造成了浆液溢进已经顶进管道,给后续顶进造成困难,加之注浆加固的土体需要一段时间的凝固才能满足顶进要求,从而导致工期拖延;另外,地面注浆需要围挡施工占用道路资源,从而使得人工顶管这种工艺的非开挖优势不能充分发挥。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提供一种解决人工顶管施工过程中土体突变所带来的掘进面人员安全性差的问题,而且不占用道路资源,使得人工顶管的非开挖优势得以最大体现的一种人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置。

本实用新型一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,包括圆环柱状本体,所述圆环柱状本体包括切削端和辅助端,所述切削端和辅助端固定相连,且中心轴线位于同一直线上;

所述切削端包括第一切削体和第二切削体,所述第一切削体和第二切削体均为半圆环柱状,且第一切削体和第二切削体的两端均分别固定相连,且第一切削体和第二切削体所在圆环柱的中心轴线在同一直线上;

所述第一切削体和第二切削体沿切削端轴向的一端面在同一竖直面上,并与辅助端固定相连,第一切削体沿切削端轴向的另一端面朝远离辅助端方向伸出,形成保护檐口,所述保护檐口沿切削端轴向方向伸出的长度大于第二切削体在该方向上的宽度;

所述第一切削体上设置有辅助承压装置。

优选地,辅助承压装置包括横向支撑板和分隔竖板,所述横向支撑板的两端分别通过第一连接板与第一切削体固定相连,所述横向支撑板与第一连接板均焊接,所述第一连接板与第一切削体通过螺钉相连,所述横向支撑板的一侧边与辅助端固定相连;

所述分隔竖板的一端通过第二连接板与第一切削体固定相连,分隔竖板的另一端通过第三连接板与横向支撑板固定相连,且分隔竖板两端分别与第二连接板和第三连接板焊接,第二连接板与第一切削体通过螺钉相连,第三连接板与横向支撑板通过螺钉相连;

所述横向支撑板所在平面与分隔竖板所在平面垂直。

优选地,分隔竖板为梯形板,所述分隔竖板的长边与第一切削体相连,分隔竖板短边与横向支撑板相连。

优选地,第一切削体展开为弓形,第二切削体展开为矩形。

优选地,第一切削体的内圆周面上设置有若干个直角三角形状的加强筋,所述加强筋的长直角边与第一切削体的内圆周面固定相连,加强筋的短直角边与辅助端固定相连。

优选地,加强筋之间的间隔为5cm,且加强筋的厚度为2cm。

优选地,还包括第二辅助板,所述第二辅助板的一侧边与第二切削体沿切削端轴向方向远离辅助端的一端相连,第二辅助板的相对应的另一侧边与辅助端固定相连,且第二辅助板的长度与第二切削体长度相等。

优选地,辅助端包括圆环柱状辅助本体及若干个弧形承压块,所述弧形承压块沿辅助本体周向均布在辅助本体内圆周面上,所述横向支撑板、第一切削体、第二切削体、第二辅助板及加强筋均与弧形承压块固定相连。

优选地,弧形承压块在辅助端轴向方向上的长度小于辅助本体在该方向上的长度。

优选地,弧形承压块在辅助端轴向方向上的长度为50cm,弧形承压块的厚度为10cm。

本实用新型第一切削体上的保护檐口保证了掘进面作业人员的安全;第一切削体上设置有辅助承压装置,保证了保护檐口有足够的的承压能力,从而提高施工的安全性。

本实用新型横向支撑板和分隔竖板通过第一连接板和第二连接板及第三连接板与第一切削体螺钉相连,不但保证了本实用新型易于拆卸且可根据实际需要调整;第一切削体和第二切削体实现了顶进过程中对土体的切削。

本实用新型辅助端上均布的弧形承压块保证了本实用新型均匀受力而不发生偏移,本实用新型结构简单、易于拆卸、可重复利用、安全稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型剖视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的右视图。

附图标记:1-本体,2-弧形承压块,3-横向支撑板,4-分隔竖板,5-第一切削体,6-第二切削体,7-切削端,8-辅助端,9-第二辅助板,10-加强筋,11-保护檐口。

具体实施方式

本实用新型一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,包括圆环柱状本体1,所述圆环柱状本体1包括切削端7和辅助端8,所述切削端7和辅助端8固定相连,且中心轴线位于同一直线上;

所述切削端7包括第一切削体5和第二切削体6,所述第一切削体5和第二切削体6均为半圆环柱状,且第一切削体5和第二切削体6的两端均分别固定相连,且第一切削体5和第二切削体6所在圆环柱的中心轴线在同一直线上;

所述第一切削体5和第二切削体6沿切削端7轴向的一端面在同一竖直面上,并与辅助端8固定相连,第一切削体5沿切削端7轴向的另一端面朝远离辅助端8方向伸出,形成保护檐口11,所述保护檐口11沿切削端7轴向方向伸出的长度大于第二切削体6在该方向上的宽度;

所述第一切削体5上设置有辅助承压装置。

辅助承压装置包括横向支撑板3和分隔竖板4,所述横向支撑板3的两端分别通过第一连接板与第一切削体5固定相连,所述横向支撑板3与第一连接板均焊接,所述第一连接板与第一切削体5通过螺钉相连,所述横向支撑板3的一侧边与辅助端8固定相连;

所述分隔竖板4的一端通过第二连接板与第一切削体5固定相连,分隔竖板4的另一端通过第三连接板与横向支撑板3固定相连,且分隔竖板4两端分别与第二连接板和第三连接板焊接,第二连接板与第一切削体5通过螺钉相连,第三连接板与横向支撑板3通过螺钉相连;

所述横向支撑板3所在平面与分隔竖板4所在平面垂直。

分隔竖板4为梯形板,所述分隔竖板4的长边与第一切削体5相连,分隔竖板4短边与横向支撑板3相连。

第一切削体5展开为弓形,第二切削体6展开为矩形。

第一切削体5的内圆周面上设置有若干个直角三角形状的加强筋10,所述加强筋10的长直角边与第一切削体5的内圆周面固定相连,加强筋10的短直角边与辅助端8固定相连。

加强筋10之间的间隔为5cm,且加强筋10的厚度为2cm。

还包括第二辅助板9,所述第二辅助板9的一侧边与第二切削体6沿切削端7轴向方向远离辅助端8的一端相连,第二辅助板9的相对应的另一侧边与辅助端8固定相连,且第二辅助板9的长度与第二切削体6长度相等。

辅助端8包括圆环柱状辅助本体及若干个弧形承压块2,所述弧形承压块2沿辅助本体周向均布在辅助本体内圆周面上,所述横向支撑板3、第一切削体5、第二切削体6、第二辅助板9及加强筋10均与弧形承压块2固定相连。

弧形承压块2在辅助端8轴向方向上的长度小于辅助本体在该方向上的长度。

弧形承压块2在辅助端8轴向方向上的长度为50cm,弧形承压块2的厚度为10cm。

本实用新型的第一切削体5兼具防护和切削双重作用,第二切削体6兼具取土和切削双重作用,辅助端8通过弧形承压块2均匀受力,具体为通过第一切削体5和第二切削体6分别对上下方土体进行切削,利用第一切削体5上的保护檐口11为掘进面作业人员提供防护,通过横向支撑板3、分隔竖板4、加强筋10保证了本实用新型的稳固性,通过第一连接板、第二连接板及第三连接板对本实用新型进行拆卸和适应性调整。

本实用新型就位于顶管管道的最前端,具体为顶进管道的第一根管道前端顶在本实用新型的弧形承压块2上,顶进过程中顶进管道在后方顶力的作用下推动本实用新型,本实用新型通过第一切削体5和第二切削体6分别对上下方土体进行切削。本实用新型通过拆除或者调整横向支撑板3、分隔竖板4来适应掘进面土体的不同情况具体分述如下:

当掘进面土体稳定没有失稳垮塌风险时,拆除本实用新型中分隔支撑、分隔竖板4,通过第一切削体5和第二切削体6分别对上下方土体进行切削;

当掘进面土体稳定性较差,有失稳垮塌风险时,安装横向支撑板3和分隔竖板4,保证了保护檐口11足够的承载力,加之保护檐口11保证了第一切削体5切削过程中不危及作业人员的安全;横向支撑板3和分隔竖板4通过分隔和止挡作用保证了掘进面中部土体部不会发生失稳垮塌涌进作业面,从而保证了作业人员的安全。


技术特征:

1.一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,包括圆环柱状本体(1),其特征在于,所述圆环柱状本体(1)包括切削端(7)和辅助端(8),所述切削端(7)和辅助端(8)固定相连,且中心轴线位于同一直线上;

所述切削端(7)包括第一切削体(5)和第二切削体(6),所述第一切削体(5)和第二切削体(6)均为半圆环柱状,且第一切削体(5)和第二切削体(6)的两端均分别固定相连,且第一切削体(5)和第二切削体(6)所在圆环柱的中心轴线在同一直线上;

所述第一切削体(5)和第二切削体(6)沿切削端(7)轴向的一端面在同一竖直面上,并与辅助端(8)固定相连,第一切削体(5)沿切削端(7)轴向的另一端面朝远离辅助端(8)方向伸出,形成保护檐口(11),所述保护檐口(11)沿切削端(7)轴向方向伸出的长度大于第二切削体(6)在该方向上的宽度;

所述第一切削体(5)上设置有辅助承压装置。

2.如权利要求1所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述辅助承压装置包括横向支撑板(3)和分隔竖板(4),所述横向支撑板(3)的两端分别通过第一连接板与第一切削体(5)固定相连,所述横向支撑板(3)与第一连接板均焊接,所述第一连接板与第一切削体(5)通过螺钉相连,所述横向支撑板(3)的一侧边与辅助端(8)固定相连;

所述分隔竖板(4)的一端通过第二连接板与第一切削体(5)固定相连,分隔竖板(4)的另一端通过第三连接板与横向支撑板(3)固定相连,且分隔竖板(4)两端分别与第二连接板和第三连接板焊接,第二连接板与第一切削体(5)通过螺钉相连,第三连接板与横向支撑板(3)通过螺钉相连;

所述横向支撑板(3)所在平面与分隔竖板(4)所在平面垂直。

3.如权利要求2所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述分隔竖板(4)为梯形板,所述分隔竖板(4)的长边与第一切削体(5)相连,分隔竖板(4)短边与横向支撑板(3)相连。

4.如权利要求3所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述第一切削体(5)展开为弓形,第二切削体(6)展开为矩形。

5.如权利要求4所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述第一切削体(5)的内圆周面上设置有若干个直角三角形状的加强筋(10),所述加强筋(10)的长直角边与第一切削体(5)的内圆周面固定相连,加强筋(10)的短直角边与辅助端(8)固定相连。

6.如权利要求5所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述加强筋(10)之间的间隔为5cm,且加强筋(10)的厚度为2cm。

7.如权利要求6所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,还包括第二辅助板(9),所述第二辅助板(9)的一侧边与第二切削体(6)沿切削端(7)轴向方向远离辅助端(8)的一端相连,第二辅助板(9)的相对应的另一侧边与辅助端(8)固定相连,且第二辅助板(9)的长度与第二切削体(6)长度相等。

8.如权利要求7所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述辅助端(8)包括圆环柱状辅助本体及若干个弧形承压块(2),所述弧形承压块(2)沿辅助本体周向均布在辅助本体内圆周面上,所述横向支撑板(3)、第一切削体(5)、第二切削体(6)、第二辅助板(9)及加强筋(10)均与弧形承压块(2)固定相连。

9.如权利要求8所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述弧形承压块(2)在辅助端(8)轴向方向上的长度小于辅助本体在该方向上的长度。

10.如权利要求9所述一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,其特征在于,所述弧形承压块(2)在辅助端(8)轴向方向上的长度为50cm,弧形承压块(2)的厚度为10cm。

技术总结
本实用新型一种用于人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,属于市政工程人工顶管施工技术领域,涉及一种人工顶管施工中可拆卸的管前切削装置,包括圆环柱状本体,所述圆环柱状本体包括切削端和辅助端,所述切削端和辅助端固定相连,且中心轴线位于同一直线上;本实用新型的第一切削体兼具防护和切削双重作用,第二切削体兼具取土和切削双重作用,辅助端通过弧形承压块均匀受力,具体为通过第一切削体和第二切削体分别对上下方土体进行切削,利用第一切削体上的保护檐口为掘进面作业人员提供防护,通过横向支撑板、分隔竖板、加强筋保证了本实用新型的稳固性,通过第一连接板、第二连接板及第三连接板对本实用新型进行拆卸和适应性调整。

技术研发人员:王梅;张高锋;杨吉涛;段春风;王全振;徐超;肖磊;白小刚;刘斌;张栋
受保护的技术使用者:西安市政道桥建设有限公司
技术研发日:2019.10.14
技术公布日:2020.06.09

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