顶管盾构双用转弯管片组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可以根据顶管机机头油缸行程的差异来改变掘进方向并自动根据掘进方向的改变进行转弯铺设的顶管盾构双用转弯管片组，包括多个管片，管片的后端面上设有绕管片的中轴设置的圆环状凹槽，圆环状凹槽的内侧面为圆弧面，并且圆环状凹槽的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交，多个管片的其中一个管片的前端面为表面平整的平面，多个管片的其他管片的前端面上设有绕管片中轴设置的圆环状凸起，圆环状凸起的外侧面为与圆环状凹槽的内侧面相适配的圆弧面，圆环状凸起的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凸起的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交。
【专利说明】
顶管盾构双用转弯管片组
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种隧道或管道挖掘设备，尤其涉及一种顶管盾构双用转弯管片组。
【背景技术】
[0002]顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
[0003]顶管施工是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，顶管法施工就是在工作坑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，并将土方运出，一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把顶管机从工作坑内穿过土层一直往前推进到接收坑内吊起，管道紧随顶管机之后埋设在两坑之间，这种施工方式由于推进力由始发井的主顶油缸提供，同时顶进管道为自身不带弧度，导致顶管施工只能按照直线施工，在施工过程中遇到转弯区间，顶管施工法不再适用；
[0004]目前有施工方提出顶盾施工法，顶盾施工法首先对顶管机进行改造，在顶管机机头安装顶进油缸，在前期直线施工期间仍旧使用顶管法施工，在遇到转弯区间，预先开挖竖井，顶管机机头部分设置顶进油缸，在遇到转弯区间，顶进力不再由始发井的主顶油缸提供，改为顶管机机头的油缸提供顶进力，通过预先设置的竖井，安装盾构施工过程中的标准转弯区间使用的盾构管片，通过盾构管片的组装与顶管机机头的油缸的配合进行顶进方向改变的控制，这种施工方式主要解决了小直径管道建设过程遇到转弯区间，顶管机不再适用的难题，提高了小直径管道建设的效率，但这种施工方法提前开挖竖井给施工带来成本的增加。
[0005]现在小直径管道施工过程中，由施工方提出使用顶管、盾构两用顶管机进行施工，以解决小直径管道转弯区间顶管法不再适用的难题，但目前的施工方案，必须在转弯区间提前开完竖井，增设盾构用管片，转弯区间少的情况下可以采用，但长距离多转弯区间增加成本，必须在多个转弯区间预设竖井，施工效率受到影响。
[0006]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的顶管盾构双用转弯管片组，使其更具有产业上的利用价值。
【实用新型内容】
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种可以根据顶管机机头油缸行程的差异来改变掘进方向并自动根据掘进方向的改变进行转弯铺设的顶管盾构双用转弯管片组。
[0008]本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，包括多个管片，所述管片为两端开口、内部中空的管状结构，管片的后端面上设有绕管片的中轴设置的圆环状凹槽，所述圆环状凹槽的内侧面为圆弧面，并且圆环状凹槽的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交，多个管片的其中一个管片的前端面为表面平整的平面，多个管片的其他管片的前端面上设有绕管片中轴设置的圆环状凸起，所述圆环状凸起的外侧面为与所述圆环状凹槽的内侧面相适配的圆弧面，圆环状凸起的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凸起的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交。
[0009]进一步的，本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，所述圆环状凹槽的内侧面和圆环状凸起的外侧面分别为半圆形圆弧面。
[0010]进一步的，本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，所述圆弧面的圆心位于管片的中轴上。
[0011]借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点:本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，由于管片的后端面设有圆环状凹槽，且圆环状凹槽的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的外边缘与管片的外侧面相交，同时多个管片的前端面上设有与所述圆环状凹槽相适配的圆环状凸起，使得多个管片通过圆环状凹槽和圆环状凸起连接时能够在一定的圆锥角度内进行转动，从而使得本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组能够根据顶管机前进方向的改变而进行转弯铺设，无需再提前开挖竖井，从而节约了施工的成本。其中，平面的设置能够在转弯区间，为顶管机机头内设置的油缸提供支撑面，为油缸的前进提供后支撑，后端面设计为向内凹进的圆弧面主要是与后侧管片上的圆环状凸起相配合，以使其能够随着顶管机机头的掘进方向的改变而改变。
[0012]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组的结构示意图；
[0014]图2是多个管片中的其中一个管片的结构示意图；
[0015]图3是图2中A-A向剖视图；
[0016]图4是多个管片中的其他管片的剖视图；
[0017]图5是多个管片中的其中一个管片的剖视图，其圆环状凹槽的内侧面为半圆形圆弧面；
[0018]图6是多个管片中的其他管片的剖视图，其圆环状凹槽的内侧面为半圆形圆弧面。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0020]参见图1至图6，本实用新型一较佳实施例的一种顶管盾构双用转弯管片组，包括多个管片1，管片为两端开口、内部中空的管状结构，管片的后端面上设有绕管片的中轴2设置的圆环状凹槽3，圆环状凹槽的内侧面为圆弧面，并且圆环状凹槽的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交，多个管片的其中一个管片的前端面为表面平整的平面，多个管片的其他管片的前端面上设有绕管片中轴设置的圆环状凸起4，圆环状凸起的外侧面为与圆环状凹槽的内侧面相适配的圆弧面，圆环状凸起的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凸起的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交。
[0021]本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，由于管片的后端面设有圆环状凹槽，且圆环状凹槽的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的外边缘与管片的外侧面相交，同时多个管片的前端面上设有与所述圆环状凹槽相适配的圆环状凸起，使得多个管片通过圆环状凹槽和圆环状凸起连接时能够在一定的圆锥角度内进行转动，从而使得本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组能够根据顶管机前进方向的改变而进行转弯铺设，无需再提前开挖竖井，从而节约了施工的成本。其中，平面的设置能够在转弯区间，为顶管机机头内设置的油缸提供支撑面，为油缸的前进提供后支撑，后端面设计为向内凹进的圆弧面主要是与后侧管片上的圆环状凸起相配合，以使其能够随着顶管机机头的掘进方向的改变而改变。
[0022]作为优选，本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，圆环状凹槽的内侧面和圆环状凸起的外侧面分别为半圆形圆弧面。
[0023]半圆形圆弧面的设置使得两个管片之间的连接更稳定，转动更灵活。
[0024]作为优选，本实用新型的顶管盾构双用转弯管片组，圆弧面的圆心位于管片的中轴上。
[0025]将圆弧面的圆心设置在管片的中轴上，由于圆环状凹槽和圆环状凸起分别绕管片的中轴设置，因此此处的圆弧面即球面的一部分，这样一方面方便了两个管片之间的活动连接，另一方面方便了对管片的加工。
[0026]以上仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种顶管盾构双用转弯管片组，其特征在于:包括多个管片，所述管片为两端开口、内部中空的管状结构，管片的后端面上设有绕管片的中轴设置的圆环状凹槽，所述圆环状凹槽的内侧面为圆弧面，并且圆环状凹槽的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凹槽的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交，多个管片的其中一个管片的前端面为表面平整的平面，多个管片的其他管片的前端面上设有绕管片中轴设置的圆环状凸起，所述圆环状凸起的外侧面为与所述圆环状凹槽的内侧面相适配的圆弧面，圆环状凸起的靠近管片中轴的内边缘与管片的内侧面相交，圆环状凸起的远离管片中轴的外边缘与管片的外侧面相交。2.根据权利要求1所述的顶管盾构双用转弯管片组，其特征在于:所述圆环状凹槽的内侧面和圆环状凸起的外侧面分别为半圆形圆弧面。3.根据权利要求1所述的顶管盾构双用转弯管片组，其特征在于:所述圆弧面的圆心位于管片的中轴上。
【文档编号】E21D11/08GK205714214SQ201620607564
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】刘玉海, 张学强, 闫国成
【申请人】山东天工岩土工程设备有限公司