一种隧道施工顶管端头加固装置的制作方法

1.本发明属于顶管端头加固领域，具体的说是一种隧道施工顶管端头加固装置。


背景技术：

2.顶管施工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。
3.顶管在施工时，需要将若干个顶管分批次压入土体中，为了保证管体的整体性，需要在分段的顶管端头处添加固定装置，保证后续管道通水时，具有较为密封和稳定的连接效果。
4.由于在顶管施工时，需要先将一处的地表挖开，在其内侧放入供电模块、液压顶出模块等设置，导致可施工的范围较小，因此，不同管节的顶管在对接时，常常使用吊装机械，将分段的顶管下吊，再通过不断的调整，让前后顶管连接，导致对接过程较为费时。
5.为此，本发明提供一种隧道施工顶管端头加固装置。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种隧道施工顶管端头加固装置，包括前对接环和后对接环，所述前对接环与后对接环均为金属材料，所述前对接环与后对接环的一侧均开设有卡槽，所述前对接环的另一侧开设有拼接槽，所述后对接环的另一侧固定安装有拼接板，所述前对接环与后对接环的内侧均贴合有橡胶止水带，工作时，顶管在施工时，需要将若干个顶管分批次压入土体中，配合前对接环和后对接环的设置，将前对接环和后对接环卡槽的位置与顶管的外边缘进行卡合固定，让后一个顶管的后对接环与前一个顶管的前对接环相对接，使得在挤压过程中，让拼接板可以卡入拼接槽中，再配合内侧橡胶止水带的设置，有效的提高了顶管端头的稳定结合效果，让连接处出现泄露和断裂的问题大大降低。
8.优选的，所述拼接槽呈半环形设置，所述拼接板呈半环形设置，所述前对接环的另一侧靠底端固定安装有对位板，所述后对接环的另一侧靠底端开设有卡合槽，工作时，由于在顶管施工时，需要先将一处的地表挖开，在其内侧放入供电模块、液压顶出模块等设置，导致可施工的范围较小，因此，不同管节的顶管在对接时，常常使用吊装机械，将分段的顶管下吊，再通过不断的调整，让前后顶管连接，导致对接过程较为费时，通过对位板和卡合槽的设置，可以为下吊的顶管的下方寻找落脚点，先让对位板和卡合槽相结合，在进行简单的细微调整，即可完成对接过程，降低了对位过程所需要的时间。
9.优选的，贯穿所述前对接环的外侧开设有若干个孔洞，所述孔洞的内侧滑动连接有固定绳，所述拼接板的外侧设置有对接组件，所述对接组件用于和固定绳对接固定，工作时，在前对接环和后对接环相互对接后，将固定绳穿过拼接板上的对接组件，同时穿过两个
孔洞，用来加固前对接环和后对接环的连接强度。
10.优选的，所述固定绳位于前对接环内侧的一端固定安装有束缚带，所述固定绳包括包裹袋，所述包裹袋为纤维材料编织而成，且纤维之间存在缝隙，所述包裹袋的内侧固定安装有若干根金属链，所述包裹袋的内侧设置有若干个填充带，所述填充带和束缚带的内侧均填充有高分子吸水树脂颗粒，工作时，配合固定绳的结构设置，使得固定绳开始的体积和横截面较小，可以轻松穿过两个孔洞和对接组件，之后配合束缚带的设置，让固定绳无法再向外移动，之后随着顶管施工的进行，顶管会在高压作用下压入土体中，使得若干个固定绳也被挤压的向后移动并紧贴后对接环的外侧，由于在顶管施工过程中，会不断的产生泥浆水，水分会透过纤维材料的包裹袋，并最后与高分子吸水树脂颗粒结合，使得固定绳整体膨胀，将孔洞堵死，且随着日后管道中通水，也会使得封堵处一直处于膨胀状态，而金属链可以保证固定绳的刚度和强度，此种设置，相比与传统的螺栓连接，不仅更加方便，同时密封效果更佳，且上紧过程中，利用的是顶管施工时自身的挤压过程，无需人工进行上紧加固，从而有效的提高了施工效率。
11.优选的，所述对接组件包括若干个卡合块，所若干个卡合块在拼接板的外侧呈环形排列，所述卡合块包括两个竖杆，其中一个竖杆的一端设置有闭合柱，所述闭合柱与竖杆之间转动连接有转轴，工作时，配合卡合块的设置，固定绳可以在后对接环还没有对接时，就穿过前对接环的两个孔洞，之后随着拼接板与卡合块插入拼接槽中时，开口状的卡合块不会挤压固定绳，只有当闭合柱在触碰到拼接槽的底面时，在转轴的作用下，闭合柱才会弯曲将固定绳卡在内侧，转轴的自身摩擦力较大，在没有外力的作用下不会自行转动，通过此种设置，可以事先将固定绳穿戴好，无需在对接好后才进行固定工作，进一步提高了对接效率。
12.优选的，所述闭合柱与竖杆呈倾斜设置，另一个所述竖杆的端部滑动连接有下压杆，所述下压杆与竖杆之间固定连接有弹簧，所述下压杆的一侧与闭合柱的外侧均固定安装有摩擦凸块，所述闭合柱的外侧固定安装有顶块，工作时，配合闭合柱的倾斜设置，使得在挤压时，闭合柱可以更加顺利的转动，而下压杆和弹簧的设置，闭合柱在下压时，会将下压杆压下，当闭合柱旋转至处于卡合块垂直时，下压杆又会在弹簧作用下回弹将闭合柱永久堵住，从而可以有效的抓紧固定绳，此种设置，可以更加牢固的抓住固定绳，保证其固定效果，而闭合柱外侧顶块的设置，让闭合柱可以被顶至垂直状态，同时让下压杆和拼接槽的底面之间存在可以移动的缝隙。
13.优选的，所述后对接环的内侧底端开设有两组贯穿孔，所述对位板的顶端固定安装有两组定位绳，所述定位绳与固定绳的材质相同，工作时，在卡合槽和对位板拼接时，可以先将两个定位绳穿过两个贯穿孔，之后只需在上方拉动定位绳，就可以协助两个顶管的对接过程，同时定位绳也可以在吸收液体后后膨胀，使得在对接完成后，可以起到加固前对接环和后对接环的效果。
14.优选的，所述定位绳的端部固定安装有清理球，所述清理球的外侧固定安装有若干个凸块，所述清理球为金属材料，所述定位绳的外侧固定安装有膨胀环，所述膨胀环内侧为设置有高分子吸水树脂颗粒，工作时，配合膨胀环的设置，可以提示操作员，在拉扯到膨胀环漏出贯穿孔的上方时，表示对接到位，同时在后续的配合内侧的高分子吸水树脂的吸水膨胀，可以用来密封和固定贯穿孔，而清理球的设置，可以在后续管道通水时，带动清理
球进行摆动，从而可以清理管壁的附着物，降低附着物腐蚀导管拼接处，进一步保证了拼接处的连接稳固和密封性。
15.优选的，所述固定绳远离束缚带的一端固定安装有摩擦块，所述摩擦块呈扁平状设置，所述摩擦块的外侧呈粗糙状设置，工作时，摩擦块的设置，可以提高在顶管施工过程中，土体带动固定绳移动的力度，进一步保证了两个顶管之间的连接稳固性。
16.优选的，所述定位绳的外侧固定安装有拉扯环，所述拉扯环为柔性隔水材料，且拉扯环的内侧为空心设置，工作时，配合拉扯环的设置，由于贯穿孔较深，使得人工在将定位绳穿过贯穿孔时，较为费力，此时只需将拉扯环放在贯穿孔下方，并用罩子类的隔水物品将下方罩住，之后向贯穿孔中灌水，配合拉扯环的大浮力，让自身可以带着定位绳的端部上升，同时水分也不那么块的被填充带吸收，因此不会使其膨胀，通过此种设置，方便了定位绳穿过贯穿孔的过程。
17.本发明的有益效果如下：
18.1.本发明所述的一种隧道施工顶管端头加固装置，通过前对接环和后对接环的设置，将前对接环和后对接环卡槽的位置与顶管的外边缘进行卡合固定，让后一个顶管的后对接环与前一个顶管的前对接环相对接，使得在挤压过程中，让拼接板可以卡入拼接槽中，再配合内侧橡胶止水带的设置，有效的提高了顶管端头的稳定结合效果，让连接处出现泄露和断裂的问题大大降低。
19.2.本发明所述的一种隧道施工顶管端头加固装置，通过通过对位板和卡合槽的设置，可以为下吊的顶管的下方寻找落脚点，先让对位板和卡合槽相结合，在进行简单的细微调整，即可完成对接过程，降低了对位过程所需要的时间。
20.3.本发明所述的一种隧道施工顶管端头加固装置，通过定位绳和贯穿孔的设置，可以先将两个定位绳穿过两个贯穿孔，之后只需在上方拉动定位绳，就可以协助两个顶管的对接过程，同时定位绳也可以在吸收液体后后膨胀，使得在对接完成后，可以起到加固前对接环和后对接环的效果。
附图说明
21.下面结合附图对本发明作进一步说明。
22.图1是本发明的立体图；
23.图2是本发明拼接板和卡合块的连接示意图；
24.图3是本发明中对位板和卡合槽的连接剖视图；
25.图4是本发明中定位绳和固定绳的部分结构示意图；
26.图中：1、前对接环；2、后对接环；3、卡槽；4、对位板；5、贯穿孔；6、定位绳；7、拼接槽；8、束缚带；10、固定绳；11、拼接板；12、卡合块；13、转轴；14、闭合柱；15、下压杆；16、包裹袋；17、金属链；18、填充带；19、卡合槽；20、清理球；21、膨胀环；22、拉扯环。
具体实施方式
27.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
28.实施例一
29.如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种隧道施工顶管端头加固装置，包括前对接环1和后对接环2，所述前对接环1与后对接环2均为金属材料，所述前对接环1与后对接环2的一侧均开设有卡槽3，所述前对接环1的另一侧开设有拼接槽7，所述后对接环2的另一侧固定安装有拼接板11，所述前对接环1与后对接环2的内侧均贴合有橡胶止水带，工作时，顶管在施工时，需要将若干个顶管分批次压入土体中，配合前对接环1和后对接环2的设置，将前对接环1和后对接环2卡槽3的位置与顶管的外边缘进行卡合固定，让后一个顶管的后对接环2与前一个顶管的前对接环1相对接，使得在挤压过程中，让拼接板11可以卡入拼接槽7中，再配合内侧橡胶止水带的设置，有效的提高了顶管端头的稳定结合效果，让连接处出现泄露和断裂的问题大大降低。
30.如图1至图2所示，所述拼接槽7呈半环形设置，所述拼接板11呈半环形设置，所述前对接环1的另一侧靠底端固定安装有对位板4，所述后对接环2的另一侧靠底端开设有卡合槽19，工作时，由于在顶管施工时，需要先将一处的地表挖开，在其内侧放入供电模块、液压顶出模块等设置，导致可施工的范围较小，因此，不同管节的顶管在对接时，常常使用吊装机械，将分段的顶管下吊，再通过不断的调整，让前后顶管连接，导致对接过程较为费时，通过对位板4和卡合槽19的设置，可以为下吊的顶管的下方寻找落脚点，先让对位板4和卡合槽19相结合，在进行简单的细微调整，即可完成对接过程，降低了对位过程所需要的时间。
31.如图1至图2所示，贯穿所述前对接环1的外侧开设有若干个孔洞，所述孔洞的内侧滑动连接有固定绳10，所述拼接板11的外侧设置有对接组件，所述对接组件用于和固定绳10对接固定，工作时，在前对接环1和后对接环2相互对接后，将固定绳10穿过拼接板11上的对接组件，同时穿过两个孔洞，用来加固前对接环1和后对接环2的连接强度。
32.如图1至图2所示，所述固定绳10位于前对接环1内侧的一端固定安装有束缚带8，所述固定绳10包括包裹袋16，所述包裹袋16为纤维材料编织而成，且纤维之间存在缝隙，所述包裹袋16的内侧固定安装有若干根金属链17，所述包裹袋16的内侧设置有若干个填充带18，所述填充带18和束缚带8的内侧均填充有高分子吸水树脂颗粒，工作时，配合固定绳10的结构设置，使得固定绳10开始的体积和横截面较小，可以轻松穿过两个孔洞和对接组件，之后配合束缚带8的设置，让固定绳10无法再向外移动，之后随着顶管施工的进行，顶管会在高压作用下压入土体中，使得若干个固定绳10也被挤压的向后移动并紧贴后对接环2的外侧，由于在顶管施工过程中，会不断的产生泥浆水，水分会透过纤维材料的包裹袋16，并最后与高分子吸水树脂颗粒结合，使得固定绳10整体膨胀，将孔洞堵死，且随着日后管道中通水，也会使得封堵处一直处于膨胀状态，而金属链17可以保证固定绳10的刚度和强度，此种设置，相比与传统的螺栓连接，不仅更加方便，同时密封效果更佳，且上紧过程中，利用的是顶管施工时自身的挤压过程，无需人工进行上紧加固，从而有效的提高了施工效率。
33.如图2所示，所述对接组件包括若干个卡合块12，所若干个卡合块12在拼接板11的外侧呈环形排列，所述卡合块12包括两个竖杆，其中一个竖杆的一端设置有闭合柱14，所述闭合柱14与竖杆之间转动连接有转轴13，工作时，配合卡合块12的设置，固定绳10可以在后对接环2还没有对接时，就穿过前对接环1的两个孔洞，之后随着拼接板11与卡合块12插入拼接槽7中时，开口状的卡合块12不会挤压固定绳10，只有当闭合柱14在触碰到拼接槽7的底面时，在转轴13的作用下，闭合柱14才会弯曲将固定绳10卡在内侧，转轴13的自身摩擦力
较大，在没有外力的作用下不会自行转动，通过此种设置，可以事先将固定绳10穿戴好，无需在对接好后才进行固定工作，进一步提高了对接效率。
34.如图2所示，所述闭合柱14与竖杆呈倾斜设置，另一个所述竖杆的端部滑动连接有下压杆15，所述下压杆15与竖杆之间固定连接有弹簧，所述下压杆15的一侧与闭合柱14的外侧均固定安装有摩擦凸块，所述闭合柱14的外侧固定安装有顶块，工作时，配合闭合柱14的倾斜设置，使得在挤压时，闭合柱14可以更加顺利的转动，而下压杆15和弹簧的设置，闭合柱14在下压时，会将下压杆15压下，当闭合柱14旋转至处于卡合块12垂直时，下压杆15又会在弹簧作用下回弹将闭合柱14永久堵住，从而可以有效的抓紧固定绳10，此种设置，可以更加牢固的抓住固定绳10，保证其固定效果，而闭合柱14外侧顶块的设置，让闭合柱14可以被顶至垂直状态，同时让下压杆15和拼接槽7的底面之间存在可以移动的缝隙。
35.如图1至图3所示，所述后对接环2的内侧底端开设有两组贯穿孔5，所述对位板4的顶端固定安装有两组定位绳6，所述定位绳6与固定绳10的材质相同，工作时，在卡合槽19和对位板4拼接时，可以先将两个定位绳6穿过两个贯穿孔5，之后只需在上方拉动定位绳6，就可以协助两个顶管的对接过程，同时定位绳6也可以在吸收液体后后膨胀，使得在对接完成后，可以起到加固前对接环1和后对接环2的效果。
36.如图3所示，所述定位绳6的端部固定安装有清理球20，所述清理球20的外侧固定安装有若干个凸块，所述清理球20为金属材料，所述定位绳6的外侧固定安装有膨胀环21，所述膨胀环21内侧为设置有高分子吸水树脂颗粒，工作时，配合膨胀环21的设置，可以提示操作员，在拉扯到膨胀环21漏出贯穿孔5的上方时，表示对接到位，同时在后续的配合内侧的高分子吸水树脂的吸水膨胀，可以用来密封和固定贯穿孔5，而清理球20的设置，可以在后续管道通水时，带动清理球20进行摆动，从而可以清理管壁的附着物，降低附着物腐蚀导管拼接处，进一步保证了拼接处的连接稳固和密封性。
37.实施例二
38.如图4所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述固定绳10远离束缚带8的一端固定安装有摩擦块，所述摩擦块呈扁平状设置，所述摩擦块的外侧呈粗糙状设置，工作时，摩擦块的设置，可以提高在顶管施工过程中，土体带动固定绳10移动的力度，进一步保证了两个顶管之间的连接稳固性。
39.所述定位绳6的外侧固定安装有拉扯环22，所述拉扯环22为柔性隔水材料，且拉扯环22的内侧为空心设置，工作时，配合拉扯环22的设置，由于贯穿孔5较深，使得人工在将定位绳6穿过贯穿孔5时，较为费力，此时只需将拉扯环22放在贯穿孔5下方，并用罩子类的隔水物品将下方罩住，之后向贯穿孔5中灌水，配合拉扯环22的大浮力，让自身可以带着定位绳6的端部上升，同时水分也不那么块的被填充带18吸收，因此不会使其膨胀，通过此种设置，方便了定位绳6穿过贯穿孔5的过程。
40.顶管在施工时，需要将若干个顶管分批次压入土体中，配合前对接环1和后对接环2的设置，将前对接环1和后对接环2卡槽3的位置与顶管的外边缘进行卡合固定，让后一个顶管的后对接环2与前一个顶管的前对接环1相对接，使得在挤压过程中，让拼接板11可以卡入拼接槽7中，再配合内侧橡胶止水带的设置，有效的提高了顶管端头的稳定结合效果，让连接处出现泄露和断裂的问题大大降低；工作时，由于在顶管施工时，需要先将一处的地表挖开，在其内侧放入供电模块、液压顶出模块等设置，导致可施工的范围较小，因此，不同
管节的顶管在对接时，常常使用吊装机械，将分段的顶管下吊，再通过不断的调整，让前后顶管连接，导致对接过程较为费时，通过对位板4和卡合槽19的设置，可以为下吊的顶管的下方寻找落脚点，先让对位板4和卡合槽19相结合，在进行简单的细微调整，即可完成对接过程，降低了对位过程所需要的时间；工作时，在前对接环1和后对接环2相互对接后，将固定绳10穿过拼接板11上的对接组件，同时穿过两个孔洞，用来加固前对接环1和后对接环2的连接强度；工作时，配合固定绳10的结构设置，使得固定绳10开始的体积和横截面较小，可以轻松穿过两个孔洞和对接组件，之后配合束缚带8的设置，让固定绳10无法再向外移动，之后随着顶管施工的进行，顶管会在高压作用下压入土体中，使得若干个固定绳10也被挤压的向后移动并紧贴后对接环2的外侧，由于在顶管施工过程中，会不断的产生泥浆水，水分会透过纤维材料的包裹袋16，并最后与高分子吸水树脂颗粒结合，使得固定绳10整体膨胀，将孔洞堵死，且随着日后管道中通水，也会使得封堵处一直处于膨胀状态，而金属链17可以保证固定绳10的刚度和强度，此种设置，相比与传统的螺栓连接，不仅更加方便，同时密封效果更佳，且上紧过程中，利用的是顶管施工时自身的挤压过程，无需人工进行上紧加固，从而有效的提高了施工效率；工作时，配合卡合块12的设置，固定绳10可以在后对接环2还没有对接时，就穿过前对接环1的两个孔洞，之后随着拼接板11与卡合块12插入拼接槽7中时，开口状的卡合块12不会挤压固定绳10，只有当闭合柱14在触碰到拼接槽7的底面时，在转轴13的作用下，闭合柱14才会弯曲将固定绳10卡在内侧，转轴13的自身摩擦力较大，在没有外力的作用下不会自行转动，通过此种设置，可以事先将固定绳10穿戴好，无需在对接好后才进行固定工作，进一步提高了对接效率；工作时，配合闭合柱14的倾斜设置，使得在挤压时，闭合柱14可以更加顺利的转动，而下压杆15和弹簧的设置，闭合柱14在下压时，会将下压杆15压下，当闭合柱14旋转至处于卡合块12垂直时，下压杆15又会在弹簧作用下回弹将闭合柱14永久堵住，从而可以有效的抓紧固定绳10，此种设置，可以更加牢固的抓住固定绳10，保证其固定效果，而闭合柱14外侧顶块的设置，让闭合柱14可以被顶至垂直状态，同时让下压杆15和拼接槽7的底面之间存在可以移动的缝隙；工作时，在卡合槽19和对位板4拼接时，可以先将两个定位绳6穿过两个贯穿孔5，之后只需在上方拉动定位绳6，就可以协助两个顶管的对接过程，同时定位绳6也可以在吸收液体后后膨胀，使得在对接完成后，可以起到加固前对接环1和后对接环2的效果；工作时，配合膨胀环21的设置，可以提示操作员，在拉扯到膨胀环21漏出贯穿孔5的上方时，表示对接到位，同时在后续的配合内侧的高分子吸水树脂的吸水膨胀，可以用来密封和固定贯穿孔5，而清理球20的设置，可以在后续管道通水时，带动清理球20进行摆动，从而可以清理管壁的附着物，降低附着物腐蚀导管拼接处，进一步保证了拼接处的连接稳固和密封性。
41.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该
了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。