门架式管节固定器的制作方法

本发明涉及一种顶管施工时的管节固定装置，尤其是一种门架式管节固定器。

背景技术：

顶管施工是一种非开挖施工方法。顶管法施工就是在工作井内，头部的掘进机负责将管道正面土体破坏，并通过泥浆管路将其排出，借助于后部顶进设备产生的顶力，克服管节与周围土壤的摩擦力，将管节按设计的轴线顶入土中。一节管节完成顶入土层之后，再下第二节管节继续顶进。

然而在实际施工中会遇到各种不同的工况，例如：

1、当工作井空间狭小，管节靠近底板，下部无法布置常规设备进行设备稳定的情况。

2、普通顶管顶进，前期容易存在顶进顶管在前方土压力情况下游后退倾向，需要对管节临时固定情况。

3、在已贯通的输水管道中顶进管节，顶进方向的正面没有土体可以承载管节，增加摩阻力，且井内不能停水或放空，存在水流。在管节拼管过程中，将会引起管节漂移，前进或后退，造成后段管节拼装难度加大；

4、顶管管节承插口精度要求日益提高高，拼管过程中往往前段管节有微小位移影响拼管精度；

5、当拼装好管节发现有质量问题(如密封条被挤压变形，)需要把管节倒拔后重新拼管时，需要对前段管节临时固定，便于后段管节的拔出。

基于上述工况，需要设计一种顶管施工时的管节固定装置。

技术实现要素：

本发明是要提供一种门架式管节固定器，利用下压力从径向和轴向两个力学方向，对管节的自由度进行约束，通过该发明的“压紧”或“松开”动作，实现将管节固定的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

进一步，所述底座通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接。

进一步，当底座无法通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接时，所述底座通过支撑腿增设配重块，实现与井底平面的连接。

进一步，所述门架机构横跨在工作井内的流槽，用于抵消径向定位动力机构使用时产生的反作用力以及布置液压站的作用。

进一步，所述弧形压紧板内壁面上贴有橡胶内衬垫，用于保护管节，起到缓冲作用。

进一步，所述门架机构上设有吊装孔，易于吊运。

进一步，当弧形压紧板处于压紧或松开位置时，所述轴与耳座之间通过定位销固定，起到固定保险作用，可避免径向定位动力机构出现故障时造成事故。

本发明的有益效果是：

一、能在以下特殊工况中使用

1.当工作井空间狭小，管节靠近底板，下部无法布置常规设备进行设备稳定时，本发明可正常使用。

2.初期顶进顶管在前方土压力情况下游后退倾向，需要对管节临时固定时，该发明可使管节固定，防止管节倒退。

3.顶进方向的正面没有土体可以承载管节增加摩阻力或有水流时，该发明可使管节固定，防止管节漂移或倒退。

二、带来的效益

1.能极大的提高管节对接的工作效率。

2.提高了施工安全性，能有效防止因特殊工况而发生的管节后退现象，预防事故发生。

3.本发明基本由钢结构制成，因此制作成本与故障率都较低，且可反复使用。4.操作、维保都较为简单，液压千斤顶可通过plc进行远程控制，使施工人员工作环境得以改善。

附图说明

图1是本发明的门架式管节固定器结构立体示意图；

图2是本发明的门架式管节固定器结构正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1，2所示，一种门架式管节固定器，包括底座1、支撑腿2、门架机构4、径向定位动力机构7。

门架机构4两端分别通过支撑腿2固定连接在底座1上，门架机构4下部中间装有径向定位动力机构7，径向定位动力机构7由弧形压紧板7-1、液压千斤顶7-2、轴7-3、耳座7-4组成，弧形压紧板7-1上端通过液压千斤顶7-2与门架机构4连接，弧形压紧板7-1两侧分别通过轴7-3与门架机构两内侧面连接，轴7-3一端通过销轴与门架机构两内侧面上的耳座7-4铰接，另一端与弧形压紧板7-1上的连接框连接，由液压千斤顶7-2的“伸/缩”动作，带动弧形压紧板7-1对管节的径向自由度进行约束，起到固定管节的作用。

底座1通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接。当底座1无法通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接时，底座1通过支撑腿2内增设配重块，实现与井底平面的连接。

门架机构4横跨在工作井内的流槽，用于抵消径向定位动力机构7使用时产生的反作用力以及布置液压站的作用。

弧形压紧板7-1内壁面上贴有橡胶内衬垫5，用于保护管节，起到缓冲作用。

门架机构4上设有吊装孔6，易于吊运。

当弧形压紧板7-1处于压紧或松开位置时，轴7-3与耳座7-4之间通过定位销3固定，起到固定保险作用，可避免径向定位动力机构出现故障时造成事故。

(1)底座：通过焊接或螺栓形式进行固定。

(2)支撑腿：主要起支撑门架机构的作用。若因特殊工况，底座无法进行以上2种固定方式时，可在其结构内增设配重块使其固定。

(3)定位销：当径向定位动力机构达到“压紧”或“松开”位置时，可用定位销将其固定，起到物理保险作用，避免当径向定位动力机构出现故障时造成事故。

(4)门架机构：主要起到横跨工作井内的流槽、抵消径向定位动力机构使用时产生的反作用力、布置液压站的作用。

(5)内衬垫：由橡胶材质组成，目的是保护管节，起到缓冲作用。

(6)吊装孔：使机构易于吊运。

(7)径向定位动力机构：机构的“压紧”或“松开”运动轨迹由轴与定位销结合的形式约束其轴、径向自由度。通过液压千斤顶的“伸/缩”动作，对管节的径向自由度进行约束，起到固定管节的作用。