一种机头清障方法与流程

本发明涉及顶管施工技术领域，尤其涉及一种机头清障方法。

背景技术：

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管施工就是在工作坑内借助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。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等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在市政工程的管道随着顶进过程中，遇到孤石、建筑物废旧基础、基坑支护遗留下锚杆等地下不明障碍时有发生。一旦遇到此问题掘进机无法再掘进时，不得不停机从地面明挖以清理障碍，然后再恢复顶进，这样费时费力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机头清障方法，具有清除掘进过程中坚硬障碍物的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种机头清障方法，包括如下步骤：

步骤1、关闭顶管掘进机，掘进机刀头停止运转，并且关闭泥浆进水管，停止向泥水仓中注水，通过泥浆排水管将泥水仓中的泥浆通过泥浆泵排出；

步骤2、待泥水仓中的泥水排干后，施工人员进入管道内，并打开泥水仓的检修口，施工人员通过泥水仓的检修口，利用手持钻机穿过掘进机刀头上的泥浆出入口对障碍物进行清除；

步骤3、清障完成后，施工人员拿出手持钻机，关闭泥水仓的检修口，并从管道内离开，再打开泥浆进水管继续向泥水仓中注水，并启动掘进机继续掘进，并通过工作井内的油缸外加管道进行推动。

实施上述技术方案，掘进机刀头在掘进的过程中，遇到坚硬的障碍物，难以对其破碎时，施工人员关闭顶管掘进机，使得掘进机刀头停止运转，关闭泥浆进水管，并通过泥浆排水管将泥水仓中的泥浆通过泥浆泵排出，然后，施工人员拿着手持钻机进入管道内的泥水仓处，并打开泥水仓的检修口，利用手持钻机先后穿过泥水仓的检修口和掘进机刀头上的泥浆出入口，对掘进机刀头前方的障碍物进行破碎，达到清除掘进过程中掘进机刀头前方坚硬障碍物的目的，同时又减小掘进机刀头遇到坚硬障碍物的损耗。

本发明进一步设置为，所述检修口与掘进机刀头上的转动轴线的距离等于所述泥浆出入口与掘进机刀头上的转动轴线的距离。

实施上述技术方案，将检修口设置于泥水仓上的位置与掘进机刀头转动轴线的距离，设置为等于泥浆出入口设置于掘进机刀头上的位置与其转动轴线的距离相等，使得掘进机刀头前方需要清障，停止掘进机刀头转动时，泥水仓的检修口更容易与掘进机刀头上的泥浆出入口对齐，便于施工人员进入管内后，通过手持钻机先后穿过检修口和泥浆出入口对掘进机刀头前方的障碍物进行破碎。

本发明进一步设置为，所述泥水仓上开设有至少两个检修口，所述掘进机刀头上环形均匀间隔开设有至少两个泥浆出入口。

实施上述技术方案，通过在泥水仓上开设至少有两个检修口，以及在掘进机刀头上环形均匀间隔开设有至少两个泥浆出入口，在掘进机刀头前方需要清理坚固障碍物，停止掘进机刀头转动时，增大泥浆出入口与检修口对齐的概率，便于施工人员通过手持钻机先后穿过检修口和泥浆出入口对障碍物进行破碎，同时手持钻机还可以对掘进机刀头前方不同位置的障碍物进行破碎，尽可能减少掘进机刀头前方的障碍物。

本发明进一步设置为，所述检修口靠近所述工作井的一侧转动连接有检修门，所述检修门上转动连接有用于与泥水仓背离工作井一面固定的转动卡柄。

实施上述技术方案，通过在检修口转动连接有检修门，当需要对检修口封闭，防止泥水仓中泥浆渗出时，将检修门转动至覆盖检修口的位置，再通过转动检修门上的转动卡柄，使得转动卡柄转动至与泥水仓背离工作井的一面相抵接的位置，对检修口进行封闭，同时对检修门进行固定，当施工人员需要打开检修门时，只需通过转动检修门上的转动卡柄，使得转动卡柄不再与泥水仓背离工作井的一面相抵接，即可对检修门进行转动打开，十分方便。

本发明进一步设置为，所述检修门上设置有用于与检修口外圈相贴合的密封圈。

实施上述技术方案，通过设置有密封圈，使得检修门转动对检修口进行封闭遮挡时，密封圈可以有效防止泥浆通过检修门与检修口的缝隙从泥水仓中渗出。

本发明进一步设置为，步骤2中，施工人员通过滑车从工作井滑动至泥水仓处。

实施上述技术方案，因为管道的管径较小，一般为1米至1.5米，施工人员在携带手持钻机的情况下，需要对掘进机刀头前方的障碍物进行清理时，从工作井通过管道进入到泥水仓的位置十分麻烦，通过设置有滑车，使得工作人员可以躺在滑车上，依靠滑车的滑动，便于施工人员进入泥水仓的位置。

本发明进一步设置为，所述管道内沿其长度方向设置有用于所述滑车滑动的滑轨，所述滑轨从工作井内朝向所述泥水仓延伸。

实施上述技术方案，通过滑轨的导向作用，便于工作人员通过滑车沿着滑轨在管道内进行滑动，不会发生滑车在管道内发生偏位滑动的情况，使得施工人员携带手持钻机顺利滑动至泥水仓的位置。

本发明进一步设置为，所述滑车远离所述泥水仓的一端设置有与工作井连接的牵引绳。

实施上述技术方案，通过设置有牵引绳，当施工人员通过滑车沿着滑轨进入到泥水仓的位置，并对掘进机刀头前方的障碍物进行清理后，需要离开管道时，通过工作井内的其他施工人员拉动牵引绳，使得滑车带着施工人员沿着滑轨从管道内离开。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

一、掘进机刀头在掘进的过程中，遇到坚硬的障碍物，难以对其破碎时，施工人员关闭掘进机，使得掘进机刀头停止运转，关闭泥浆进水管，并通过泥浆排水管将泥水仓中的泥浆通过泥浆泵排出，然后，施工人员拿着手持钻机进入管道内的泥水仓处，并打开泥水仓的检修口，利用手持钻机先后穿过泥水仓的检修口和掘进机刀头上的泥浆出入口，对掘进机刀头前方的障碍物进行破碎，达到清除掘进过程中掘进机刀头前方坚硬障碍物的目的，同时又减小掘进机刀头遇到坚硬障碍物的损耗;

二、施工人员在携带手持钻机的情况下，需要对掘进机刀头前方的障碍物进行清理时，从工作井通过管道进入到泥水仓的位置十分麻烦，通过设置有滑车，使得工作人员可以躺在滑车上，依靠滑车的滑动，便于施工人员进入泥水仓的位置；

三、通过设置有牵引绳，当施工人员通过滑车沿着滑轨进入到泥水仓的位置，并对掘进机刀头前方的障碍物进行清理后，需要离开管道时，通过工作井内的其他施工人员拉动牵引绳，使得滑车带着施工人员沿着滑轨从管道内离开。

附图说明

图1是本发明实施例顶管掘进施工的整体示意图；

图2是本发明实施例管道的剖面图；

图3是图2中的A部放大图。

附图标记：1、掘进机刀头；2、泥浆进水管；3、泥水仓；4、泥浆排水管；5、管道；6、检修口；7、手持钻机；8、泥浆出入口；9、工作井；10、检修门；11、转动卡柄；12、密封圈；13、滑车；14、滑轨；15、牵引绳。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例

结合图1和图2，掘进机刀头1从工作井9内沿管道5的设置方向进行挖掘，再将管道5一节一节吊入工作井9内，在本实施例中，管道5的管径为1米至1.5米。再通过工作井9的油缸将管道5随着掘进机刀头1的挖掘长度，一节一节推动进去。管道5内沿其长度方向安装有从工作井9内朝向泥水仓3延伸的滑轨14，滑轨14为双排，并且多段拼接通过螺栓固定，双排滑轨14位于工作井9内的一端通过螺栓连接有支架固定于工作井9内。滑车13远离泥水仓3的一端连接有与工作井9内连接的牵引绳15，用于工作井9内的施工人员对滑车13进行拉动。

结合图1和图2，掘进机刀头1通过泥浆出入口8与泥水仓3连通，掘进机刀头1上环形均匀间隔开设有四个泥浆出入口8，泥水仓3上环形均匀间隔开设有四个检修口6，检修口6与掘进机刀头1上的转动轴线的距离等于泥浆出入口8与掘进机刀头1上的转动轴线的距离（参见图3）。检修口6靠近工作井9的一侧转动连接有检修门10，在本实施例中，转动连接为铰链连接。

结合图2和图3，检修门10上转动连接有用于与泥水仓3背离工作井9一面固定的转动卡柄11，需要关闭检修门10对检修口6进行封闭时，转动检修门10上的转动卡柄11，使得转动卡柄11转动至与泥水仓3背离工作井9的一面相抵接的位置，从而对检修口6进行封闭。同时，检修门10上粘接有用于与检修口6外圈相贴合的密封圈12，密封圈12可以有效防止泥浆通过检修门10与检修口6的缝隙从泥水仓3中渗出。当需要对掘进机刀头1前方的坚固障碍物进行清障时，施工人员打开检修门10，并通过手持钻机7先后穿过检修口6和泥浆出入口8，对掘进机刀头1前方的坚固障碍物进行破碎（参见图1）。

一种机头清障方法，其步骤为：

步骤1、关闭顶管掘进机，掘进机刀头1停止运转，同时关闭泥浆进水管2，停止向泥水仓3中注水，启动泥浆泵，通过泥浆排水管4将泥水仓3中的泥浆抽出，并且将泥水仓3中的泥浆抽干；

步骤2、在对泥水仓3的泥浆进行抽干的同时，施工人员可以将为双排的滑轨14从工作井9内多段拼接并螺栓固定后，沿着管道5朝向泥水仓3进行推动，将滑轨14的末端推动至泥水仓3处，同时将滑轨14位于工作井9的一端通过支架进行固定，然后将滑车13与滑轨14滑动连接；

步骤3、施工人员携带手持钻机7躺在滑车13上，并通过滑车13与滑轨14的相对滑动，沿着滑轨14的长度方向顺利到达泥水仓3处，施工人员转动检修门10上的转动手柄，将检修门10转动打开，然后通过手持钻机7先后穿过泥水仓3的检修口6，以及掘进机刀头1上的泥浆出入口8，对掘进机刀头1前方的坚硬障碍物进行破碎，在此过程中，施工人员可以转动打开泥水仓3上不同位置的检修门10，再通过手持钻机7对掘进机刀头1前方不同位置的固定障碍物进行破碎；

步骤4、清障完成后，施工人员关闭手持钻机7，并将打开的检修门10转动至覆盖检修口6的位置，再通过转动检修门10上的转动卡柄11，使得转动卡柄11转动至与泥水仓3背离工作井9的一面相抵接的位置，对检修口6进行封闭，在工作井9内的施工人员通过拉动与滑车13连接的牵引绳15，将滑车13上的施工人员沿着滑轨14离开管道5；

步骤5、打开泥浆进水管2继续向泥水仓3中注水，并启动顶管掘进机继续掘进，并通过工作井9内的油缸外加管道5进行推动，启动泥浆泵，通过泥浆排水管4将顶管掘进机挖掘的泥土带出。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。