一种可回退的矩形顶管顶铁结构的制作方法

本实用新型属于非开挖地下工程领域，涉及可回退的矩形顶管顶铁是用于高效率顶管顶进的辅助施工技术。

背景技术：

矩形顶管作为一种重要的非开挖技术已广泛运用于城市地下通道、地铁出入口、综合管廊等地下工程建设领域，由于其开挖面积小、综合成本低、施工效率高、矩形断面利用率高等优势，在城市地下工程建设领域有广阔的发展前景。

但由于矩形顶管顶进施工是将预制管节每一节一节地向前顶进，在后端固定的顶进油缸每向前顶进一个行程后，必须回退油缸，用吊车吊起和再下放笨重的矩形顶铁和U型顶铁，为下一节管片提供安放空间。这将占用大量的施工时间，降低了顶进施工效率，导致施工成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可回退的矩形顶管顶铁结构及使用方法；避免在现有的矩形顶管工程施工在每节管顶进结束后，反复起吊和下放顶铁将浪费大量的施工时间。而可回退的顶铁结构考虑把矩形顶铁、U型顶铁及顶进油缸连接为整体，整体回退矩形顶铁、U型顶铁及顶进油缸，从而提高施工效率。

为实现上述目的，设计一种可回退的矩形顶管顶铁结构，其特征在于，由铁块1、矩形顶铁2、U型顶铁3、带球铰链的顶进油缸4、及导轨10组成，矩形顶铁2与U型顶铁3的一端面采用若干铁块1焊接为整体，U型顶铁3的另一端面与顶进油缸4采用螺栓8连接为整体，实现矩形顶铁2、U型顶铁3以及顶进油缸4三者联动，在地面把矩形顶铁2及U型顶铁3连接为整体，吊装入工作井6的导轨10上；在回退顶进油缸4时，带动矩形顶铁2及U型顶铁3整体沿导轨10回退。

吊装顶进油缸4及油缸架5安放在后背墙7前端。

顶进油缸4向前顶进达到一个行程时，需要回退油缸腾出空间来放置下一节管片9。

铁块1在两顶铁上的焊接位置为顶铁两边焊接各两个，顶铁上方焊接两个，如果顶铁重量不大，矩形顶铁2及U型顶铁3可采用直接在接触界面外圈和内圈各一周进行点焊连接的方式。

U型顶铁3与顶进油缸4在工作井6采用直接焊接方式连接或螺栓8连接，螺栓8规格为Φ20，顶进油缸4末端上下左右对称布置4个螺栓8。

顶进油缸4的末端为一球铰链，保证在回退油缸时在该处存在一定自由度；与U型顶铁3连接的顶进油缸4保证与顶进轴线纵向铅垂面对称原则布置，且从最低端开始布置；矩形顶铁与U型顶铁重量较小时，可在顶进轴线纵向铅垂面两边各布置一个与U型顶铁连接的顶进油缸，矩形顶铁与U型顶铁重量较大时，可在顶进轴线纵向铅垂面两边各布置两个与U型顶铁连接的顶进油缸。

可回退的矩形顶管顶铁结构使用方法，吊装顶进油缸4及油缸架5安放在后背墙7前端。在地面把矩形顶铁2及U型顶铁3连接为整体，吊装入工作井6的导轨10上。U型顶铁与带球铰链顶进油缸4采用螺栓8连接，顶进油缸运动带动矩形顶铁2及U型顶铁3整体前后移动，从而实现可回退的矩形顶管顶铁结构。

在城市进行地下工程建设，不可避免将会对周围交通与出行造成影响，所以地下工程建设对工期要求很高，工期的减小将直接或间接地降低工程的成本。现有的矩形顶管工程施工在每节管顶进结束后，起吊矩形顶铁和U型顶铁，回退顶进油缸，为下一节管节的下放腾出空间。反复起吊和下放顶铁将浪费大量的施工时间，增加了施工工期，从而提高了施工成本。而可回退的顶铁结构考虑把矩形顶铁、U型顶铁及顶进油缸连接为整体，减少每次起吊与下放两类顶铁所花费的时间。

本实用新型与现有技术相比，主要有以下优势：

1.施工效率高。节约了每次起吊和下放笨重的矩形顶铁和U型顶铁所花费的时间，从而提高施工效率。

2.结构简单。仅仅采用简单的铁块和螺栓连接等方式使矩形顶铁、U型顶铁及顶进油缸形成一个整体，所以所述结构及施工方法简单。

3.节约成本。降低了起吊顶铁所花费的人工及时间成本，提高了效率，从而为施工单位及社会降低成本。

4.适应性广。适用于所有工况下矩形顶管顶进施工。

附图说明

图1 可回退的矩形顶管顶铁结构图（顶进油缸达到一行程）。

图2 可回退的矩形顶管顶铁结构图（顶进油缸带动顶铁回退）。

图3 U型顶铁与矩形顶铁铁板螺栓连接正视图。

图4 U型顶铁与带球铰链顶进油缸连接局部放大图。

图中标记说明。

1 铁块 2 矩形顶铁 3 U型顶铁 4带球铰链顶进油缸 5油缸架 6 工作井 7 后背墙 8 螺栓 9 管片 10 导轨 11 连接螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型目的、原理及构造更清楚明了，以下结合附图及具体实施例作进一步阐述。

如图1、图2，图3，图4，该可回退顶铁结构由铁块1、矩形顶铁2、U型顶铁3、带球铰链的顶进油缸4、连接螺栓8及导轨10、连接螺栓11组成。

如图1，当顶进油缸4向前顶进达到一个行程时，需要回退油缸腾出空间来放置下一节管片9。该可回退顶铁结构为：矩形顶铁2与U型顶铁3采用铁块1焊接为整体，而U型顶铁3与顶进油缸4采用螺栓连接为整体。于是，在回退顶进油缸4时，带动矩形顶铁2及U型顶铁3整体沿导轨10回退，如图2。从而为下一节管片9腾出空间，避免反复吊装矩形顶铁2及U型顶铁3所花费的时间。

实施例一：可回退的矩形顶管顶铁结构使用方法。

1、在地面把矩形顶铁2及U型顶铁3焊接为整体。铁块1与矩形顶铁2、铁块1与U型顶铁3焊接方法为电弧焊，铁块1尺寸为20cm×10cm，两顶铁上的铁块采用螺栓11连接，螺栓11规格为Φ50。如图3所示，铁块1在两顶铁上的焊接位置为顶铁两边焊接各两个，顶铁上方焊接两个。如果顶铁重量不大，可在矩形顶铁2及U型顶铁3的焊接方式可直接在接触界面外圈和内圈各一周采用点焊连接。

2、顶铁与带球铰链顶进油缸4的连接。首先，把带球铰链顶进油缸4吊入并安放在油缸架5上，把焊接好的矩形顶铁2及U型顶铁3整体吊入工作井6的导轨10上。如果矩形顶铁2及U型顶铁3整体的重量不大，U型顶铁3与顶进油缸4也可在工作井6采用直接焊接方式连接；如果矩形顶铁2及U型顶铁3整体的重量较大时，在工作井6中将U型顶铁3与顶进油缸4采用螺栓8连接，螺栓8规格为Φ20，顶进油缸4末端上下左右对称布置4个螺栓8。

3、顶进油缸4的末端为一球铰链，保证在回退油缸时在该处存在一定自由度。与U型顶铁3连接的顶进油缸4保证与顶进轴线纵向铅垂面对称原则布置，且从最低端开始布置。矩形顶铁2与U型顶铁3重量较小时，可在顶进轴线纵向铅垂面两边各布置一个与U型顶铁3连接的顶进油缸4，矩形顶铁2与U型顶铁3重量较大时，可在顶进轴线纵向铅垂面两边各布置两个与U型顶铁3连接的顶进油缸4。