专利名称：大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种预筑法施工中安装于大直径钢管最前端的先导管装置及其施工 方法。
背景技术：
预筑法(Pre-construction method)简称PCM，是一种可广泛的应用于修建小到过 街通道，大到地铁车站等地下空间的施工技术。其基本程序为在拟建的地下空间结构轮廓 区域顶进部分大直径钢管，经过钢管管间切割、支护等技术处理形成管内连通空间(简称管 廊，下同)，在管廊内进行钢筋混凝土结构施工后先期形成拟建地下空间的结构轮廓，经过 一定养护期后进行结构内土方开挖形成最终地下空间。该方法由于整个结构施工以及结构 施工前的准备工作全部在大直径钢管内完成，安全性能良好；可将大断面地下工程化大为 小，可操作性强，即使遇有地下管线可在管内针对性处理；施工过程中可达到不降水，可做 到零沉降，具有一定的环保性能。随着人们对环境的重视，预筑法得到迅速发展，大直径钢管顶进工艺也随之应用 在地铁车站、隧道等工程中。由于钢管顶进长度的增加，对钢管的安全及线形偏差要求也更 加严格。先导管处于钢管顶进的最前端，直接接触土体，是确保钢管顺利顶进的关键部件。 在顶推施工中先导管容易出现偏差或管体变形，影响顶推施工进程。
发明内容
本发明提供一种大直径钢管长距离顶进先导管装置及其施工方法，要解决先导管 管体变形失圆以及顶进线形偏差的技术问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
这种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置，其特征在于由加强环、保圆支撑和 纠偏装置构成；
所述加强环连接于先导管的管口处，在管口内外各连接有一圈，先导管的管口与加强 环同为斜刃口形；
所述保圆支撑径向安装于先导管内部临近管口处，保圆支撑由支撑钢管、千斤顶和支 座构成，千斤顶的底座由支座固定于先导管内壁，千斤顶的顶杆与支撑钢管一端对接，支撑 钢管另一端由另一支座与先导管内壁固定；
所述纠偏装置安装于先导管与第一节大直径钢管的接口处，纠偏装置由前挡板、后挡 板、角钢托架和千斤顶构成，前挡板与先导管内壁固定，后挡板与第一节大直径钢管内壁固 定，前挡板和后挡板背对的一面与管内壁之间连接有肋板，千斤顶固定于前挡板和后挡板 之间的角钢托架上，角钢托架与前挡板和后挡板两者之一固定连接，千斤顶的底座和顶杆 分别与前挡板和后挡板相抵。所述保圆支撑在先导管内部呈十字形设置有两道。所述纠偏装置沿先导管与第一节大直径钢管的接口处等距分布有四组。
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这种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置的施工方法，施工步骤如下 步骤一，在先导管的管口内外各连接一圈加强环；
步骤二，在先导管内部临近管口处径向安装保圆支撑，将千斤顶的底座用支座固定于 先导管内壁，千斤顶的顶杆与支撑钢管一端对接，再将支撑钢管另一端由另一支座与先导 管内壁固定；
步骤三，在先导管与第一节大直径钢管的接口处等距安装四组纠偏装置，将前挡板与 先导管内壁固定，后挡板与第一节大直径钢管内壁固定，将角钢托架与前挡板和后挡板两 者之一固定连接，千斤顶固定于前挡板和后挡板之间的角钢托架上，千斤顶的底座和顶杆 分别与前挡板和后挡板相抵；
步骤四，先导管纠偏，将纠偏装置设置在欲使钢管偏移方向相反的位置，随千斤顶顶杆 伸缩调整先导管与第一节大直径钢管的间距。本发明的有益效果如下
1、在先导管管口处设置有钢制加强环，可增加管口的强度，先导管的管口与加强环同 为斜刃口形，可增加先到管的切削性能。2、先导管前端设有保圆支撑，紧挨着加强环，可提供轴向的拉力或压力，保证钢管 在顶进过程中不失圆。3、先导管和第一节钢管之间安装纠偏装置，在顶进过程中，先导管可通过纠偏装 置的千斤顶加力，改变行进角度，以此调整顶管运行方向，实现同步纠正偏差，能够很好地 掌控钢管的运行方向。纠偏装置能够同时多组联合使用，以满足钢管偏差较为复杂情况下 的纠偏需要，具有成本低，操作简单、效果良好的优点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的整体结构示意图。图2是加强环安装部位的截面示意图。图3是保圆支撑的结构示意图。图4是纠偏装置的结构示意图。图5是纠偏装置的安装位置示意图。图6是多组纠偏装置联合使用的示意图。附图标记1-先导管；2-第一节大直径钢管；3-加强环；4-保圆支撑、4. 1_支撑钢 管、4. 2-千斤顶、4. 3-支座、4. 4-另一支座；5-纠偏装置、5. 1_前挡板、5. 2-后挡板、5. 3-角 钢托架、5. 4-千斤顶、5. 5-肋板；6-接口。
具体实施例方式
实施例参见图1所示，这种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置，由加强环3、 保圆支撑4和纠偏装置5构成；
参见图2所示，所述加强环连接于先导管1的管口处，在管口内外各连接有一圈，先导 管1的管口与加强环3同为斜刃口形；
参见图3所示，所述保圆支撑4径向安装于先导管1内部临近管口处，保圆支撑根据情 况可以设置一道，也可在先导管1内部呈十字形设置。保圆支撑4由支撑钢管4. 1、千斤顶4.2和支座4. 3构成，千斤顶4. 2的底座由支座4. 3固定于先导管1内壁，千斤顶4. 2的顶 杆与支撑钢管4. 1 一端对接，支撑钢管另一端由另一支座4. 4与先导管内壁固定。参见图4-6所示，所述纠偏装置5安装于先导管1与第一节大直径钢管2的接口 6处，等距分布有四组。纠偏装置由前挡板5. 1、后挡板5. 2、角钢托架5. 3和千斤顶5. 4构 成，前挡板5. 1与先导管1内壁固定，后挡板5. 2与第一节大直径钢管2内壁固定，前挡板
5.1和后挡板5. 2背对的一面与管内壁之间连接有肋板5. 5，千斤顶5. 4固定于前挡板5. 1 和后挡板5. 2之间的角钢托架5. 3上，角钢托架5. 3与前挡板5. 1和后挡板5. 2两者之一 固定连接，千斤顶5. 4的底座和顶杆分别与前挡板5. 1和后挡板5. 2相抵。这种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置的施工方法，施工步骤如下 步骤一，在先导管1的管口内外各连接一圈加强环3 ；
步骤二，在先导管1内部临近管口处径向安装保圆支撑4，将千斤顶4. 2的底座用支座
4.3固定于先导管1内壁，千斤顶4. 2的顶杆与支撑钢管4. 1 一端对接，再将支撑钢管另一 端由另一支座4. 4与先导管内壁固定；
步骤三，在先导管1与第一节大直径钢管2的接口 6处等距安装四组纠偏装置5，将前 挡板5. 1与先导管1内壁固定，后挡板5. 2与第一节大直径钢管2内壁固定，将角钢托架5. 3 与前挡板5. 1和后挡板5. 2两者之一固定连接，千斤顶5. 4固定于前挡板5. 1和后挡板5. 2 之间的角钢托架5. 3上，千斤顶5. 4的底座和顶杆分别与前挡板5. 1和后挡板5. 2相抵； 步骤四，先导管纠偏，将纠偏装置5设置在欲使钢管偏移方向相反的位置，随千斤顶
5.4顶杆伸缩调整先导管与第一节大直径钢管的间距。例如，欲使先导管向右侧偏移，则将 该装置设置在管壁的左侧，若使钢管相左偏移，则将该装置设置在管壁右侧。根据需要，该 装置可以同时设置多组，用来达到纠偏的要求。
权利要求
1.一种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置，其特征在于由加强环(3)、保圆 支撑(4)和纠偏装置(5)构成；所述加强环连接于先导管(1)的管口处，在管口内外各连接有一圈，先导管(1)的管口 与加强环(3)同为斜刃口形；所述保圆支撑(4)径向安装于先导管(1)内部临近管口处，保圆支撑(4)由支撑钢管 (4. 1)、千斤顶(4. 2)和支座(4. 3)构成，千斤顶(4. 2)的底座由支座(4. 3)固定于先导管(1) 内壁，千斤顶(4. 2)的顶杆与支撑钢管(4. 1) 一端对接，支撑钢管另一端由另一支座(4. 4) 与先导管内壁固定；所述纠偏装置(5)安装于先导管(1)与第一节大直径钢管(2)的接口(6)处，纠偏装置 由前挡板(5. 1)、后挡板(5. 2)、角钢托架(5. 3)和千斤顶(5. 4)构成，前挡板(5. 1)与先导 管(1)内壁固定，后挡板(5. 2)与第一节大直径钢管(2)内壁固定，前挡板(5. 1)和后挡板 (5. 2)背对的一面与管内壁之间连接有肋板(5. 5)，千斤顶(5. 4)固定于前挡板(5. 1)和后 挡板(5. 2)之间的角钢托架(5. 3)上，角钢托架(5. 3)与前挡板(5. 1)和后挡板(5. 2)两者 之一固定连接，千斤顶(5. 4)的底座和顶杆分别与前挡板(5. 1)和后挡板(5. 2)相抵。
2.根据权利要求1所述的大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置，其特征在于 所述保圆支撑(4)在先导管(1)内部呈十字形设置有两道。
3.根据权利要求1所述的大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置，其特征在于 所述纠偏装置(5)沿先导管(1)与第一节大直径钢管(2)的接口(6)处等距分布有四组。
4.一种应用权利要求1 3任意一项所述大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装 置的施工方法，其特征在于施工步骤如下步骤一，在先导管(1)的管口内外各连接一圈加强环(3)；步骤二，在先导管(1)内部临近管口处径向安装保圆支撑(4)，将千斤顶(4. 2)的底座 用支座(4. 3)固定于先导管(1)内壁，千斤顶(4. 2)的顶杆与支撑钢管(4. 1) 一端对接，再 将支撑钢管另一端由另一支座(4. 4)与先导管内壁固定；步骤三，在先导管(1)与第一节大直径钢管(2)的接口(6)处等距安装四组纠偏装置 (5)，将前挡板(5. 1)与先导管(1)内壁固定，后挡板(5. 2)与第一节大直径钢管(2)内壁固 定，将角钢托架(5. 3)与前挡板(5. 1)和后挡板(5. 2)两者之一固定连接，千斤顶(5. 4)固 定于前挡板(5. 1)和后挡板(5. 2)之间的角钢托架(5. 3)上，千斤顶(5. 4)的底座和顶杆分 别与前挡板(5. 1)和后挡板(5. 2)相抵;步骤四，先导管纠偏，将纠偏装置(5)设置在欲使钢管偏移方向相反的位置，随千斤顶 (5. 4)顶杆伸缩调整先导管与第一节大直径钢管的间距。
全文摘要
一种大直径钢管长距离顶进施工中的先导管装置及其施工方法，该装置由加强环、保圆支撑和纠偏装置构成；加强环连接于先导管的管口处，在管口内外各连接有一圈，可增加管口的强度，先导管的管口与加强环同为斜刃口形，可增加先到管的切削性能。保圆支撑径向安装于先导管内部临近管口处，保圆支撑由支撑钢管、千斤顶和支座构成，可提供轴向的拉力或压力，保证钢管在顶进过程中不失圆。纠偏装置安装于先导管与第一节大直径钢管的接口处，纠偏装置由前挡板、后挡板、角钢托架和千斤顶构成。在顶进过程中，先导管可通过纠偏装置的千斤顶加力，改变行进角度，以此调整顶管运行方向，实现同步纠正偏差，能够很好地掌控钢管的运行方向。
文档编号E02D29/05GK102094430SQ20111000916
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者丁海明, 朱军军, 李钟 , 油新华, 罗泽华, 薛刚, 邓美龙, 郝本峰, 钱洪福, 黄常波 申请人:中国建筑一局(集团)有限公司, 中建市政建设有限公司