本发明涉及管道施工技术领域，具体涉及一种腰圆形顶管机及其施工方法。
背景技术
顶管施工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，并将土方运走。现有的顶管机大多为圆形或矩形，圆形或矩形顶管机难以适用于目前顶管形状越来越多样的发展趋势；且圆形或矩形顶管往往只具备单一刀盘，对空间的利用率低，导致切削效率较低的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种腰圆形顶管机及其施工方法，解决圆形或矩形顶管机难以适用于目前形状多样的顶管施工共程且单一刀盘空间利用率低、切削效率低等问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种腰圆形顶管机，包括有偏心刀盘组、前壳体、纠偏油缸、螺旋运输机、泥浆运输系统和后壳体；所述顶管机前、后壳体通过法兰连接且前后壳体的前后面均为腰圆形；所述偏心刀盘组通过螺栓、螺帽固定在前壳体上；所述纠偏油缸通过连接杆与前壳体连接；所述螺旋运输机底部通过卡槽固定在前壳体底部；所述偏心刀盘组包括偏心刀盘、转杆和钻机；顶管机腰圆形的顶面，能够在容纳多个偏心刀盘的同时提高空间利用率；偏心刀盘能够减少切削盲区且其转动半径小；偏心刀盘组、前壳体、纠偏油缸、螺旋运输机、泥浆运输系统和后壳体之间通过可拆卸连接，方便施工时将各个零部件分开下沉至工作井内，然后在工作井内进行安装；
所述腰圆形顶管机安装步骤包括：将偏心刀盘通过螺栓、螺帽固定在转杆上，将转杆安装在钻机上，将转杆、转机安装在前壳体内，安装纠偏油缸；安装螺旋运输机；将后壳体通过法兰连接在前壳体上。
本发明还采用了一种腰圆形顶管机施工方法，包括挖设工作井和接收井；安装后背铁；安装千斤顶；铺设导轨；挖设降水井；下沉腰圆形顶管机各部位；井内安装腰圆形顶管机；下沉管道；下沉顶铁；铺设泥浆输送管和电路线路；正常顶进；排干降水井内的水，并用碎石对降水井进行回填；拆卸腰圆形顶管机各部件并按照与安装相反的顺序吊出接收井；注入触变泥浆；降水井能够将顶管施工过程的产生的水聚集起来；回填降水井防止施工结束后出现塌陷。
进一步的，所述泥浆运输系统包括泥浆输送管路、水平输送泵、润滑剂添加管路、控制元件和垂直输送泵；所述螺旋运输机出料口位于泥浆车上方；所述水平输送泵位于腰圆形顶管机内；所述垂直输送泵位于工作井内；所述水平输送泵和垂直输送泵均位于泥浆输送管道上；所述润滑剂添加管路位于泥浆输送管道上方且润滑剂添加管路上设有控制阀门；所述控制阀门连接至控制元件；通过水平输送泵和垂直输送泵将切削出的泥浆从螺旋运输机下方运出工作井，避免了人工铲土运输土；在泥浆运输时添加润滑剂，能够有效减少摩擦阻力；通过控制元件定时向泥浆运输管道中输送定量的润滑剂；
更进一步的，所述偏心刀盘组包括一个主偏心刀盘和至少两个副偏心刀盘；所述主副偏心刀盘相互独立地安装在各自的转杆和转机上；主副偏心刀盘相互独立作业，互不影响，且能根据需要进行选择性使用。
本发明还包括如下实施步骤：下沉腰圆形顶管机各部位的顺序为偏心刀盘组，前壳体，纠偏油缸，螺旋运输机，后壳体；按照安装顺序下沉腰圆形顶管机各部件，能够缩短安装腰圆形顶管机的工作时长施工效
顶进前，人工向前挖土与机头刀盘相同的距离；向前推入，至刀盘完全进入洞壁；开动刀盘；刀盘开动后，开动纠偏油缸，对顶进方位进行校准调偏；减少后续顶进产生的偏移；
下沉管道和顶铁后，先用顶铁向前顶进管道，至管道间的密封圈紧密贴合；顶进至少两节管道后，吊出顶铁；在最后一节管道后端安装刚套环；钢套环与管道后端通过法兰连接；泥浆输送管和电路线路铺设在腰圆形顶管机机头和刚套环之间的管道内；泥浆输送管和电路线路均通过钢套环底部预留的通道穿出；钢套环和其前面的小口径管道，在达到接收井后，通过法兰相互拆除，并吊出接收井；泥浆输送管和电路线路位于管道内且跟随腰圆形顶管机向前移动；减少因管路向前顶进导致对线路的损害。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.能应用于腰圆形等特殊形状的顶管工程；
2.腰圆形顶管机的空间利用率高；
3.独立作业的偏心刀盘组切削效率高；
4.有效避免下沉顶进机头的过程中对腰圆形顶管机的损害；
5.采用土压平衡，适用于多种土质的施工地；
6.泥浆运输快速便捷，有效维持工作井内的环境；
7.节约成本，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的爆炸图。
图2为本发明的局部结构放大图。
附图中：1.偏心刀盘组；2.前壳体；3.纠偏油缸；4.后壳体；5.螺旋运输机；6.泥浆车；7.泥浆输送管；8.润滑剂添加管；9.副偏心刀盘；10.主偏心刀盘；11.连接杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1所示一种腰圆形顶管机，包括有偏心刀盘组1、前壳体2、纠偏油缸3、螺旋运输机5、泥浆运输系统和后壳体4；腰圆形顶管机前壳体2和后壳体4通过法兰连接且前壳体2和后壳体4的前后面均为腰圆形；偏心刀盘组1通过螺栓、螺帽固定在前壳体2上；纠偏油缸3通过连接杆11与前壳体2连接；螺旋运输机5底部通过卡槽固定在前壳体2底部；偏心刀盘组1包括偏心刀盘、转杆和钻机；顶管机腰圆形的顶面，能够在容纳多个偏心刀盘的同时提高空间利用率；使得多个偏心刀盘能够相互独立的在有限的空间内同时作业，提高切削效率；偏心刀盘能够减少切削盲区且其转动半径小；偏心刀盘组1、前壳体2、纠偏油缸3、螺旋运输机5、泥浆运输系统和后壳体4之间通过可拆卸连接，方便施工时将各个零部件分开下沉至工作井内，然后在工作井内进行安装；减少一次性下沉全部顶进机头耗费的工时和人力；避免机头下沉时因晃动收到损害和影响；
所述腰圆形顶管机安装步骤包括：将偏心刀盘通过螺栓、螺帽固定在转杆上，将转杆安装在钻机上，将转杆、转机安装在前壳体2内，安装纠偏油缸3；安装螺旋运输机5；将后壳体4通过法兰连接在前壳体2上。
实施例2：一种腰圆形顶管机施工方法，其特征在于：包括挖设工作井和接收井；安装后背铁；安装千斤顶；铺设导轨；挖设降水井；下沉腰圆形顶管机各部位；井内安装腰圆形顶管机；下沉管道；下沉顶铁；铺设泥浆输送管和电路线路；正常顶进；排干降水井内的水，并用碎石对降水井进行回填；拆卸腰圆形顶管机各部件并按照与安装相反的顺序吊出接收井；注入触变泥浆；降水井能够将顶管施工过程的产生的水聚集起来；回填降水井防止施工结束后出现塌陷。
实施例3：如图1所示，所述泥浆运输系统包括泥浆输送管路7、水平输送泵、润滑剂添加管路8、泥浆车6、控制元件和垂直输送泵；所述螺旋运输机5的出料口位于泥浆车6上方；所述泥浆车6上连接有泥浆运输管路7；所述水平输送泵位于腰圆形顶管机内；所述垂直输送泵位于工作井内；所述水平输送泵和垂直输送泵均位于泥浆输送管道7上；所述润滑剂添加管路8位于泥浆输送管道7上方且润滑剂添加管路上设有控制阀门；所述控制阀门连接至控制元件；通过水平输送泵和垂直输送泵将切削出的泥浆从螺旋运输机5下方运出工作井，避免了人工铲土运输；在泥浆运输时添加润滑剂，能够有效减少摩擦阻力，避免泥浆堵塞在泥浆运输管路7中；通过控制元件开闭润滑剂添加管路8上的控制阀门，实现定时向泥浆运输管道中输送定量的润滑剂；控制润滑剂的用量，减少浪费。
实施例4：如图2所示，所述偏心刀盘组包括一个主偏心刀盘10和至少两个副偏心刀盘9；所述主偏心刀盘10和副偏心刀盘9相互独立地安装在各自的转杆和转机上；主偏心刀盘10和副偏心刀盘9相互独立作业，互不影响，且能根据需要进行选择性使用；主偏心刀盘10和副偏心刀盘9的协同作用，有效提高切削效率。
实施例5：下沉腰圆形顶管机各部件的顺序为偏心刀盘组1，前壳体2，纠偏油缸3，螺旋运输机5，后壳体4；按照安装顺序下沉腰圆形顶管机各部件，能够缩短安装腰圆形顶管机的工作时长；提高施工效率。
实施例6：顶进前，人工向前挖土与刀盘相同的距离；向前推入，至刀盘完全进入洞壁；开动刀盘；刀盘开动后，开动纠偏油缸3，对顶进方位进行校准调偏；减少后续顶进产生的偏移；避免后续顶进过程中频繁停机调偏，保证了施工的连续性。
实施例7：下沉管道和顶铁后，先用顶铁向前顶进管道，至管道间的密封圈紧密贴合；顶进至少两节管道后，吊出顶铁；在最后一节管道后端安装刚套环；钢套环与管道后端通过法兰连接；泥浆输送管7和电路线路铺设在腰圆形顶管机和刚套环之间的管道内；泥浆输送管7和电路线路均通过钢套环底部预留的通道穿出；泥浆输送管7和电路线路位于管道内且跟随腰圆形顶管机向前移动；减少因管路向前顶进导致对线路的损害；避免施工过程中因电路线路受损发生安全事故。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。