一種用于頂管施工的組合式鋼管中繼間設(shè)備及施工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于頂管施工的組合式鋼管中繼間設(shè)備及施工方法，前頂管后端面與后頂管前，中繼間圓鋼管位于前頂管、后頂管管中；在中繼間圓鋼管外壁上套鋼環(huán)和環(huán)形密封圈；密封式充氣囊套在鋼環(huán)外壁處，密封式充氣囊套在密封式充氣囊的中繼間圓鋼管外壁上；中繼間圓鋼管外壁規(guī)定位置安裝重型萬(wàn)向腳輪；后頂管內(nèi)壁規(guī)定位置安裝固定臺(tái)座；固定螺桿穿過(guò)中繼間圓鋼管后；將千斤頂安裝在中繼間圓鋼管前端內(nèi)壁圓周上，千斤頂接受座間距焊接在和千斤頂?shù)膬?nèi)壁上。步驟是1）安裝中繼間設(shè)備；2）頂進(jìn)；3）拆卸中繼間圓鋼管相關(guān)固定部件；4）拉出中繼間圓鋼管。結(jié)構(gòu)合理、施工方便，止水效果好、拆裝方便、成本低，用于長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)施工中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于頂管施工的組合式鋼管中繼間設(shè)備及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及頂管施工技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合 式鋼管中繼間裝置，同時(shí)還涉及一種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的 施工方法，它適用于長(zhǎng)距離和超長(zhǎng)距離頂管施工。
【背景技術(shù)】
[0002] 頂管施工技術(shù)是在不開(kāi)挖地表的情況下，以液壓為動(dòng)力將頂管機(jī)和待鋪設(shè)的管節(jié) 在地下逐節(jié)頂進(jìn)，直到頂管接收井的非開(kāi)挖地下管道敷設(shè)施工工藝。其具備施工精度高、適 用土質(zhì)廣、適用管徑范圍廣、施工成本較低、對(duì)周邊環(huán)境影響較小等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)城市化 進(jìn)程加速，頂管技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市給排水、煤氣、電力、通信等地下管網(wǎng)以及公路、鐵路隧 道建設(shè)中，而大直徑圓形鋼管是頂管施工中較為常用的一種頂管。
[0003] 在長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離頂管施工中，當(dāng)需要頂進(jìn)的距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)一次頂進(jìn)有困難，可 分成兩節(jié)或多節(jié)采用中繼間法頂進(jìn)。中繼間是關(guān)鍵設(shè)備，它是分段克服摩阻力的一種施工 技術(shù)，通過(guò)將管道分成數(shù)段，分段向前推頂，使主千斤頂?shù)捻斄Ψ稚ⅲ⑹姑慷喂艿赖捻斄?降低到允許頂力范圍內(nèi)。中繼間的選用型式和設(shè)置數(shù)目直接影響著頂管的質(zhì)量和頂進(jìn)速 度，并關(guān)系著整個(gè)工程的投資。在頂管施工中，較為常用的中繼間一般由前殼體、千斤頂及 后殼體組成。前殼體與前接管連接，后殼體與后接管連接，前后殼體間為承插式連接，兩者 間依靠橡膠止水帶密封，防止管道外水土和漿液倒流入管道內(nèi)，當(dāng)管道頂通以后，拆除千斤 頂及各種輔件。此種形式的中繼間雖安裝方便，但止水效果往往不理想，且中繼間拆除麻 煩，中繼間殼體不能重復(fù)利用，成本較高。
[0004] 因此，為了更好地在長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離頂管施工中運(yùn)用中繼間進(jìn)行頂力接力，有 必要研制一種用于頂管施工的止水效果好、拆裝方便、成本低的可重復(fù)使用組合式鋼管中 繼間。
[0005] 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專(zhuān)利-一種接力頂進(jìn)鋼管的中繼間裝置 (CN201320184836)公開(kāi)了一種接力頂進(jìn)鋼管的中繼間裝置，該專(zhuān)利密封性能好，安裝方便， 操作簡(jiǎn)單，但成本高，拆除較為麻煩。專(zhuān)利-可拆卸的鋼結(jié)構(gòu)中繼間（CN200820151762)公開(kāi) 了一種可拆卸的鋼結(jié)構(gòu)中繼間，該裝置在一定程度上能解決現(xiàn)有鋼管、玻璃鋼夾砂管等頂 管所用中繼間存在的易造成安全事故，以及氣割下來(lái)的部件大多無(wú)法再利用，施工成本高 等技術(shù)問(wèn)題，但依然存在拆卸麻煩，止水效果差的問(wèn)題。專(zhuān)利-玻璃鋼夾砂管頂管的中繼環(huán) (CN200720071054)公開(kāi)了一種玻璃鋼夾砂管頂管的中繼環(huán)，該中繼環(huán)解決的技術(shù)問(wèn)題是隔 明火、易拆卸，但成本較高，止水效果不理想，且不能保證在頂管施工中的應(yīng)用效果。其他關(guān) 于頂管中繼間專(zhuān)利的報(bào)道均未同時(shí)解決上述問(wèn)題。可見(jiàn)，目前尚無(wú)能用于頂管施工的止水 效果好、拆裝方便、成本低的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是在于提供了一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，該裝置結(jié)構(gòu)合 理、止水效果好、拆裝方便、可重復(fù)使用、成本較低，主要用于長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)施 工中。該裝置直接利用施工中的兩根相連頂管作為中繼間外殼，節(jié)約了施工成本;在兩段頂 管內(nèi)安裝一段便于裝卸的圓鋼管作為伸縮套管且圓鋼管外壁安裝有萬(wàn)向腳輪，配合使用鋼 環(huán)，頂進(jìn)結(jié)束后便于將圓鋼管拆卸掉并拉出重復(fù)利用;采用組合密封式充氣囊將圓鋼管和 頂管之間的空隙進(jìn)行密封，具有很好的防水效果。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的施工 方法，方法易行，操作簡(jiǎn)便。在中繼間圓鋼管內(nèi)部安裝千斤頂，并配合使用千斤頂傳力桿、千 斤頂接受座等，頂推效果好，通過(guò)調(diào)節(jié)千斤頂傳力桿的長(zhǎng)度可較為方便地滿足施工過(guò)程中 對(duì)頂進(jìn)距離的要求，適用于中長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)，操作方便。使用固定臺(tái)座和固定螺桿將中繼 間圓鋼管在頂管上，具有較好的固定效果且操作方便。
[0008] 總之，與目前頂管施工中使用的中繼間相比，該裝置結(jié)構(gòu)合理、施工方便，止水效 果好、拆裝方便、可重復(fù)使用、成本較低，主要用于長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)施工中。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：
[0010] -種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，由前頂管、后頂管、中繼 間圓鋼管、重型萬(wàn)向腳輪(型號(hào):B10-01-075-10-2)、固定臺(tái)座、固定螺桿、第一 A密封式充氣 囊、千斤頂、千斤頂臺(tái)座固定螺栓、千斤頂接受座、牽引繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)、中繼間圓鋼管固定螺栓、 環(huán)形密封圈、千斤頂接受座螺栓、千斤頂傳力桿、鋼環(huán)、A閥門(mén)、A充氣加壓栗、A加壓充氣管、A 壓力表、第二B密封式充氣囊、B閥門(mén)、B充氣加壓栗、B加壓充氣管、B壓力表、腳輪螺栓、千斤 頂臺(tái)座、臺(tái)座固定螺栓、千斤頂?shù)鬃?、千斤頂固定螺栓、千斤頂?shù)鬃?、千斤頂固定螺栓組 成。其特征在于:前頂管后端面與后頂管前端面相接，中繼間圓鋼管位于前頂管、后頂管管 中的結(jié)合部位，中繼間圓鋼管3/4長(zhǎng)的管段位于前頂管中，1/4長(zhǎng)的管段位于后頂管中，前頂 管、后頂管和中繼間圓鋼管三者中心軸線重合;在中繼間圓鋼管外壁上、前頂管后端處套鋼 環(huán)，第一 A密封式充氣囊套在鋼環(huán)外壁上，第二B密封式充氣囊套在后頂管前端的中繼間圓 鋼管外壁上;二個(gè)環(huán)形密封圈分別嵌套在鋼環(huán)內(nèi)壁的二個(gè)環(huán)形凹槽中，第一A密封式充氣囊 內(nèi)壁與鋼環(huán)外壁采用結(jié)構(gòu)膠固定粘結(jié)，所述的結(jié)構(gòu)膠為A176玻璃膠;在中繼間圓鋼管外壁、 距中繼間圓鋼管前端面約200mm和600mm橫斷面處各安裝四個(gè)重型萬(wàn)向腳輪，各橫斷面處重 型萬(wàn)向腳輪安裝位置分別為中繼間圓鋼管外壁圓周上最下、最上、最左、最右處，重型萬(wàn)向 腳輪的萬(wàn)向輪頂在前頂管的內(nèi)壁上;在后頂管內(nèi)壁、距后頂管前端面1/4中繼間圓鋼管長(zhǎng)度 橫斷面處安裝四個(gè)固定臺(tái)座，固定臺(tái)座安裝位置分別為后頂管內(nèi)壁圓周上最下、最上、最 左、最右處；中繼間圓鋼管后端卡在固定臺(tái)座的階梯形卡槽內(nèi)，中繼間圓鋼管固定螺栓穿過(guò) 中繼間圓鋼官的穿透性圓孔D，將中繼間圓鋼官后?而與固定臺(tái)座連接;在中繼間圓鋼官內(nèi)壁 上、距中繼間圓鋼管后端面1/2中繼間圓鋼管長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè)千斤頂臺(tái)座，千斤頂臺(tái) 座的安裝位置分別為中繼間圓鋼管內(nèi)壁圓周上與圓心的連線與水平面成45°角的點(diǎn)處;在 前頂管內(nèi)壁上、距前頂管后端面3/4中繼間圓鋼管長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè)千斤頂接受座，千 斤頂接受座安裝位置分別為前頂管內(nèi)壁圓周上與圓心的連線與水平面成45°角的點(diǎn)處；用 千斤頂固定螺栓將千斤頂固定在千斤頂臺(tái)座上，千斤頂傳力桿后端通過(guò)螺紋與千斤頂活塞 桿前端連接，千斤頂傳力桿前端頂在千斤頂接受座的圓形凹槽內(nèi)；牽引繩后端與工作井中 的卷?yè)P(yáng)機(jī)相連接，牽引繩前端分成四股，分別穿過(guò)中繼間圓鋼管的穿透性圓孔D，與中繼間 圓鋼管相連。
[0011]所述的前頂管和后頂管為頂管工程中常用的相同型號(hào)的大直徑圓形鋼管，外徑可 為1.5m、2m、2.5m、3m等。在前頂管內(nèi)壁上、各千斤頂接受座安裝處鉆二個(gè)第一螺孔，第一螺 孔車(chē)成內(nèi)螺紋。在后頂管內(nèi)壁上、各固定臺(tái)座安裝處鉆二個(gè)第四螺孔，第四螺孔車(chē)成內(nèi)螺 紋。
[0012] 所述的中繼間圓鋼管是外徑比前頂管內(nèi)徑小約210mm、壁厚為100-120mm、長(zhǎng)度為 2.5-3m的圓形鋼管；中繼間圓鋼管外壁光滑;在中繼間圓鋼管管壁上、距前端面約200mm和 600mm橫斷面處的各重型萬(wàn)向腳輪安裝處鉆二個(gè)穿透性圓孔C，穿透性圓孔C孔徑略大于腳 輪螺栓外徑;在中繼間圓鋼管管壁上、各千斤頂臺(tái)座安裝處鉆二個(gè)第二螺孔，第二螺孔車(chē)成 內(nèi)螺紋;在中繼間圓鋼管管壁上、距后端面約300mm和600mm橫斷面處各鉆四個(gè)第三螺孔，第 三螺孔位置分別為中繼間圓鋼管相應(yīng)橫斷面處管壁最下、最上、最左、最右處，第三螺孔車(chē) 成內(nèi)螺紋，第三螺孔的內(nèi)螺紋與固定螺桿外螺紋匹配;距中繼間圓鋼管后端面約30mm斷面 處鉆四個(gè)穿透性圓孔D，穿透性圓孔D分別為中繼間圓鋼管內(nèi)壁圓周上最下、最上、最左、最 右處，穿透性圓孔D內(nèi)徑略大于中繼間圓鋼管固定螺栓外徑。
[0013] 所述的重型萬(wàn)向腳輪整體高度為105mm、輪直徑為75mm、最大載荷為400kg的B10-01-075-10-2型萬(wàn)向腳輪，腳輪上有支座和帶螺孔的腳輪底板，便于安裝在中繼間圓鋼管外 壁上。腳輪螺栓穿過(guò)所述重型萬(wàn)向腳輪的腳輪底板上的螺孔和中繼間圓鋼管上的穿透性圓 孔C，將重型萬(wàn)向腳輪固定在中繼間圓鋼管外壁上。
[0014] 所述的第一 A密封式充氣囊是充氣之后內(nèi)徑與鋼環(huán)外徑相匹配、外徑與前頂管內(nèi) 徑相匹配的充氣式硅膠氣囊，充氣后密封式充氣囊的高度約200mm。第一 A密封式充氣囊通 過(guò)A加壓充氣管順序連接A閥門(mén)、A壓力表、A充氣加壓栗。
[0015] 所述的第二B密封式充氣囊是充氣之后內(nèi)徑與中繼間圓鋼管外徑相匹配、外徑與 后頂管內(nèi)徑相匹配的充氣式硅膠氣囊，第二B密封式充氣囊的高度約200_。第二B密封式充 氣囊通過(guò)B加壓充氣管順序連接B閥門(mén)、B壓力表、B充氣加壓栗。
[00?6] 所述的鋼環(huán)是內(nèi)徑較中繼間圓鋼管外徑大1mm、壁厚20mm、高度約200mm、內(nèi)壁光滑 的圓柱形鋼環(huán)，鋼環(huán)外徑與充氣后的第一 A密封式充氣囊內(nèi)徑相一致。鋼環(huán)內(nèi)壁制作二圈與 環(huán)形密封圈相對(duì)應(yīng)的環(huán)形凹槽。
[0017] 所述的環(huán)形密封圈是外徑與中繼間圓鋼管外徑相匹配的環(huán)形橡膠套圈。
[0018] 所述的千斤頂接受座是長(zhǎng)約200-250mm、寬約80-100mm、厚約200mm的T形高強(qiáng)鋼 塊，千斤頂接受座與前頂管內(nèi)壁接觸面帶T形翼板，并車(chē)成圓弧形，其弧度與前頂管內(nèi)壁相 匹配。千斤頂接受座后端面車(chē)一圈圓形凹槽，所述圓形凹槽的直徑比千斤頂傳力桿直徑略 大，圓形凹槽的深度約l〇mm。千斤頂接受座兩側(cè)的T形翼板各鉆有1個(gè)穿透性圓孔A，穿透性 圓孔A內(nèi)徑略大于千斤頂接受座螺栓外徑。
[0019] 所述的千斤頂接受座螺栓帶外螺紋，千斤頂接受座螺栓的外螺紋與第一螺孔的內(nèi) 螺紋配套，千斤頂接受座螺栓穿過(guò)千斤頂接受座上的穿透性圓孔A，擰入前頂管1上的第一 螺孔，將千斤頂接受座固定在前頂管內(nèi)壁上。
[0020] 所述的千斤頂臺(tái)座是長(zhǎng)約100-150mm、寬約80-100mm、厚約200mm的T形高強(qiáng)鋼塊， 千斤頂臺(tái)座與中繼間圓鋼管3內(nèi)壁接觸面帶T形翼板，并車(chē)成圓弧形，其弧度與中繼間圓鋼 管內(nèi)壁相匹配。千斤頂臺(tái)座兩側(cè)的T形翼板上各鉆有1個(gè)穿透性圓孔B，穿透性圓孔B的位置 與中繼間圓鋼管第二螺孔匹配，穿透性圓孔B的孔徑略大于千斤頂臺(tái)座固定螺栓外徑。千斤 頂臺(tái)座前端面鉆有四個(gè)第五螺孔，第五螺孔的位置與千斤頂?shù)鬃迳系念A(yù)設(shè)穿透性圓孔E 匹配，第五螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋。
[0021] 所述的千斤頂臺(tái)座固定螺栓帶外螺紋，千斤頂臺(tái)座固定螺栓的外螺紋與第二螺孔 的內(nèi)螺紋配套，千斤頂臺(tái)座固定螺栓穿過(guò)千斤頂臺(tái)座上的穿透性圓孔B，擰入中繼間圓鋼管 的第二螺孔，將千斤頂臺(tái)座固定在中繼間圓鋼管內(nèi)壁上。
[0022] 所述的千斤頂帶千斤頂?shù)鬃?，所述的千斤頂?shù)鬃迳香@有4個(gè)穿透性圓孔E;千 斤頂固定螺栓帶外螺紋，千斤頂固定螺栓外螺紋與第五螺孔的內(nèi)螺紋配套;千斤頂固定螺 栓穿過(guò)千斤頂?shù)鬃宕┩感詧A孔E，擰入千斤頂臺(tái)座上的第五螺孔內(nèi)，將千斤頂與千斤頂臺(tái) 座牢固連接。
[0023]所述的千斤頂傳力桿為直徑約100-120mm的圓柱形鋼桿，千斤頂傳力桿后端中心 處鉆一深度約50mm、內(nèi)徑約50mm的第六螺孔，第六螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋;千斤頂活塞桿前端車(chē)成 長(zhǎng)度約50mm、外徑約50mm的螺桿A，所述螺桿A的外螺紋與第六螺孔的內(nèi)螺紋配套;螺桿A直 接擰入第六螺孔，將千斤頂活塞桿與千斤頂傳力桿牢固連接，千斤頂與千斤頂傳力桿共縱 軸線。
[0024] 所述的固定臺(tái)座為高度約110mm、寬度約300mm、長(zhǎng)度約300mm凸形鋼塊，固定臺(tái)座 與后頂管接觸面車(chē)成圓弧形，其弧度與后頂管內(nèi)壁弧形匹配；固定臺(tái)座上距離固定臺(tái)座前 端面約50_處鉆第七螺孔，第七螺孔位置與穿透性圓孔D配套，中繼間圓鋼管固定螺栓車(chē)成 外螺紋，第七螺孔的內(nèi)螺紋與中繼間圓鋼管固定螺栓外螺紋相匹配；固定臺(tái)座上距離固定 臺(tái)座后端約50mm斷面處鉆二個(gè)穿透性圓孔F，穿透性圓孔F的位置與后頂管內(nèi)壁上的第四螺 孔配套，穿透性圓孔F的孔徑略大于臺(tái)座固定螺栓的外徑，固定螺栓車(chē)成外螺紋，固定螺栓 的外螺紋與第四螺孔的內(nèi)螺紋相匹配；固定螺栓穿過(guò)穿透性圓孔F，擰入第四螺孔，將固定 臺(tái)座固定在后頂管內(nèi)壁上。
[0025] -種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的施工方法，其步驟是：
[0026] 1)安裝：
[0027] a)先將鋼環(huán)與第一 A密封式充氣囊組裝成一體，套在中繼間圓鋼管外壁上，同時(shí)將 第二B密封式充氣囊套在中繼間圓鋼管外壁上，鋼環(huán)與第一 A密封式充氣囊的組裝體在前， 第二B密封式充氣囊在后。
[0028] b)用腳輪螺栓將重型萬(wàn)向腳輪固定在中繼間圓鋼管外壁預(yù)定位置。
[0029] c)用臺(tái)座固定螺栓將固定臺(tái)座固定在后頂管內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0030] d)將前頂管、后頂管按頂進(jìn)方向順序安放，前頂管在前，后頂管在后，并使前頂管 和后頂管共縱軸線，且使前頂管后端面與后頂管前端面緊貼，然后將中繼間圓鋼管放置在 前頂管、后頂管管中的結(jié)合部位，中繼間圓鋼管后端卡在固定臺(tái)座的階梯形卡槽內(nèi)，并用中 繼間圓鋼管固定螺栓將中繼間圓鋼管后端與固定臺(tái)座牢固連接。
[0031] e)將固定螺桿擰入中繼間圓鋼管上的第三螺孔，頂在后頂管內(nèi)壁上，通過(guò)擰緊或 擰松固定螺桿來(lái)調(diào)節(jié)中繼間圓鋼管和后頂管的相對(duì)位置，并使二者的位置相對(duì)固定。
[0032] f)將第二B密封式充氣囊挪至后頂管前端部處，將鋼環(huán)與第一 A密封式充氣囊的組 裝體挪至前頂管后端部處。
[0033 ] g)用千斤頂臺(tái)座固定螺栓將千斤頂臺(tái)座固定在中繼間圓鋼管內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0034] h)用千斤頂接受座螺栓將千斤頂接受座固定在前頂管內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0035] i)打開(kāi)A閥門(mén)，啟動(dòng)A充氣加壓栗給第一A密封式充氣囊充氣，觀測(cè)A壓力表當(dāng)A壓力 表氣壓達(dá)到200kPa，關(guān)閉A充氣加壓栗和A閥門(mén)。
[0036] j)打開(kāi)B閥門(mén)，啟動(dòng)B充氣加壓栗給第二B密封式充氣囊充氣，觀測(cè)B壓力表，當(dāng)B壓 力表氣壓達(dá)到200kPa，關(guān)閉B充氣加壓栗和B閥門(mén)。
[0037] k)將千斤頂固定在千斤頂臺(tái)座上，將千斤頂傳力桿與千斤頂?shù)幕钊麠U連起來(lái)，使 千斤頂傳力桿與千斤頂?shù)目v軸線重合，并將千斤頂傳力桿前端面頂在千斤頂接受座后端面 的圓形凹槽內(nèi)。
[0038] 2)頂進(jìn)：?jiǎn)?dòng)中繼間液壓系統(tǒng)給千斤頂施加頂推力，使千斤頂慢慢向前頂進(jìn)前頂 管，頂進(jìn)0.5m-0.8m后，關(guān)閉中繼間液壓系統(tǒng)，并開(kāi)啟千斤頂回油閥，啟動(dòng)工作井頂進(jìn)機(jī)，將 后頂管向前推進(jìn)〇. 5-0.8m。重復(fù)該頂進(jìn)步驟(如：100米，需要70 -120次，依次類(lèi)推），直到達(dá) 到施工頂進(jìn)距離。
[0039] 3)拆卸中繼間圓鋼管相關(guān)固定部件:打開(kāi)A閥門(mén)和B閥門(mén)，將第一 A密封式充氣囊和 第二B密封式充氣囊中的高壓氣體放掉;拆除千斤頂傳力桿和千斤頂，擰下千斤頂臺(tái)座固定 螺栓和千斤頂接受座螺栓，卸掉千斤頂臺(tái)座和千斤頂接受座;擰下固定螺桿、中繼間圓鋼管 固定螺栓和臺(tái)座固定螺栓，拆除固定臺(tái)座。
[0040] 4)拉出中繼間圓鋼管:將牽引繩前端系在后頂管上的穿透性圓孔D上，將牽引繩后 端與工作井中的卷?yè)P(yáng)機(jī)相連接，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將中繼間圓鋼管連同重型萬(wàn)向腳輪從頂管中緩 慢地拉出。
[0041] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0042] 1)該裝置直接利用施工中的兩根相連頂管作為中繼間外殼，不用再單獨(dú)制作中繼 間，既極大地方便了施工，也大大節(jié)約了施工成本；
[0043] 2)采用組合密封式充氣囊將圓鋼管和頂管之間的空隙進(jìn)行密封，具有很好的防水 效果；
[0044] 3)在中繼間圓鋼管內(nèi)部安裝千斤頂，并配合使用千斤頂傳力桿、千斤頂接受座等， 頂推效果好，通過(guò)調(diào)節(jié)千斤頂傳力桿的長(zhǎng)度可較為方便地滿足施工過(guò)程中對(duì)頂進(jìn)距離的要 求，適用于中長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)，且操作方便。
[0045] 4)在兩段頂管內(nèi)安裝一段便于裝卸的圓鋼管作為伸縮套管且圓鋼管外壁安裝有 萬(wàn)向腳輪，配合使用鋼環(huán)，頂進(jìn)結(jié)束后便于將圓鋼管拆卸掉并拉出重復(fù)利用，具有綠色環(huán)保 節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì)；
[0046] 5)使用固定臺(tái)座和固定螺桿將中繼間圓鋼管在頂管上，具有較好的固定效果且操 作方便。
[0047]總之，與目前頂管施工中使用的中繼間相比，該裝置結(jié)構(gòu)合理、施工方便，止水效 果好、拆裝方便、可重復(fù)使用、成本較低，主要用于長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離頂管頂進(jìn)施工中。
[0048] 申請(qǐng)者將本新型的組合式鋼管中繼間設(shè)備在了實(shí)際工程中，發(fā)現(xiàn)在該工程頂管施 工中，該新型的組合式鋼管中繼間設(shè)備在使用過(guò)程中均未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，連續(xù)推進(jìn)距離可 達(dá)1000米以上，比原設(shè)計(jì)方案節(jié)省頂管施工時(shí)間約3~5天，提高頂管施工效率約23.4~ 38.4%，為頂管施工的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利的條件。本工程中組合式鋼管中繼間設(shè)備使用 情況如表1。
[0049] 表1組合式鋼管中繼間設(shè)備使用情況
[0050]

【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1為一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖2為一種前頂管和中繼間圓鋼管連接處橫剖面示意圖。
[0053]圖3為一種后頂管和中繼間圓鋼管連接處橫剖面示意圖。
[0054] 圖4為一種后鋼管、中繼間圓鋼管和固定臺(tái)座連接處橫剖面示意圖。
[0055] 圖5為一種前頂管和中繼間圓鋼管連接示意圖。
[0056] 圖6為一種后頂管和中繼間圓鋼管連接示意圖。
[0057]圖7為一種千斤頂接受座與前頂管連接示意圖。
[0058]圖8為一種千斤頂臺(tái)座與中繼間圓鋼管連接示意圖。
[0059]圖9為一種中繼間圓鋼管與固定臺(tái)座、后頂管連接示意圖。
[0000]圖10為一種千斤頂與千斤頂臺(tái)座、千斤頂傳力桿和千斤頂接受座連接示意圖。
[0061 ] 其中：1.前頂管、2.后頂管、3.中繼間圓鋼管、4.重型萬(wàn)向腳輪(型號(hào):B10-01-075-10-2)、5.固定臺(tái)座、6.固定螺桿、7.第一A密封式充氣囊、8.千斤頂(普通）、9.千斤頂臺(tái)座固 定螺栓、10.千斤頂接受座、11.牽引繩、12.卷?yè)P(yáng)機(jī)(普通）、13.中繼間圓鋼管固定螺栓、14. 環(huán)形密封圈，15.千斤頂接受座螺栓、16.千斤頂傳力桿、17.鋼環(huán)、18. A閥門(mén)、19. A充氣加壓 栗、20. A加壓充氣管、21. A壓力表、22.第二B密封式充氣囊、23. B閥門(mén)、24. B充氣加壓栗(普 通）、25. B加壓充氣管、26. B壓力表、27.腳輪螺栓、28.千斤頂臺(tái)座、29.臺(tái)座固定螺栓、30.千 斤頂?shù)鬃濉?1.千斤頂固定螺栓。
【具體實(shí)施方式】 [0062] 實(shí)施例1:
[0063]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0064] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，一種重復(fù)使用組合式鋼管 中繼間裝置，由前頂管1、后頂管2、中繼間圓鋼管3、重型萬(wàn)向腳輪(型號(hào):B10-01-075-10-2) 4、固定臺(tái)座5、固定螺桿6、第一A密封式充氣囊7、千斤頂8、千斤頂臺(tái)座固定螺栓9、千斤頂接 受座10、牽引繩11、卷?yè)P(yáng)機(jī)12、中繼間圓鋼管固定螺栓13、環(huán)形密封圈14,千斤頂接受座螺栓 15、千斤頂傳力桿16、鋼環(huán)17、A閥門(mén)18、A充氣加壓栗19、A加壓充氣管20、A壓力表21、第二B 密封式充氣囊22、B閥門(mén)23、B充氣加壓栗24、B加壓充氣管25、B壓力表26、腳輪螺栓27、千斤 頂臺(tái)座28、臺(tái)座固定螺栓29、千斤頂?shù)鬃?0、千斤頂固定螺栓31組成。其特征在于:前頂管 1后端面與后頂管2前端面緊貼，中繼間圓鋼管3位于前頂管1、后頂管2管中的結(jié)合部位;在 中繼間圓鋼管3外壁上套鋼環(huán)17和二個(gè)環(huán)形密封圈14;第一 A密封式充氣囊7套在鋼環(huán)17外 壁相應(yīng)位置處，第二B密封式充氣囊22套在第一 A密封式充氣囊7后方的中繼間圓鋼管3外壁 上；中繼間圓鋼管3外壁規(guī)定位置安裝重型萬(wàn)向腳輪3;后頂管2內(nèi)壁規(guī)定位置安裝固定臺(tái)座 5;固定螺桿6穿過(guò)中繼間圓鋼管3后，擰緊頂在后頂管2內(nèi)壁上;千斤頂8安裝在中繼間圓鋼 管3前端內(nèi)壁圓周上。中繼間圓鋼管3約3/4長(zhǎng)的管段位于前頂管1中，約1/4長(zhǎng)的管段位于后 頂管2中，前頂管1、后頂管2和中繼間圓鋼管3三者中心軸線重合。
[0065] 在中繼間圓鋼管3外壁上、前頂管2后端前方距前頂管2后端100mm位置處套鋼環(huán)17 和二個(gè)環(huán)形密封圈14,所述的環(huán)形密封圈14分別嵌套在鋼環(huán)17內(nèi)壁的二個(gè)環(huán)形凹槽中，第 一 A密封式充氣囊7套在鋼環(huán)17外壁上，第一 A密封式充氣囊7內(nèi)壁與鋼環(huán)17外壁采用結(jié)構(gòu)膠 固定粘結(jié)，所述的結(jié)構(gòu)膠為A176玻璃膠。
[0066] 在中繼間圓鋼管3外壁上、后頂管2前端后方距后頂管2前端100mm位置處套第二B 密封式充氣囊22。
[0067] 在中繼間圓鋼管3外壁、距中繼間圓鋼管3前端面約200mm和600mm橫斷面處各安裝 四個(gè)重型萬(wàn)向腳輪4,各橫斷面處重型萬(wàn)向腳輪4安裝位置分別為中繼間圓鋼管3外壁圓周 上最下、最上、最左、最右處，重型萬(wàn)向腳輪4的萬(wàn)向輪頂在前頂管1的內(nèi)壁上。
[0068] 在后頂管2內(nèi)壁、距后頂管2前端面1/4中繼間圓鋼管3長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè)固定 臺(tái)座5,固定臺(tái)座5安裝位置分別為后頂管2內(nèi)壁圓周上最下、最上、最左、最右處；中繼間圓 鋼管3后端卡在固定臺(tái)座5的階梯形卡槽內(nèi)，中繼間圓鋼管固定螺栓13穿過(guò)中繼間圓鋼管3 的穿透性圓孔D，擰入固定臺(tái)座5上的第七螺孔，將中繼間圓鋼管3后端與固定臺(tái)座5牢固連 接。
[0069] 外壁車(chē)有螺紋的固定螺桿6穿過(guò)中繼間圓鋼管3上的第三螺孔后，擰緊頂在后頂管 2內(nèi)壁上，通過(guò)擰緊或擰松固定螺桿6來(lái)調(diào)節(jié)中繼間圓鋼管3和后頂管2的相對(duì)位置，并使二 者的位置相對(duì)固定。
[0070] 在中繼間圓鋼管3內(nèi)壁上、距中繼間圓鋼管3后端面約1/2中繼間圓鋼管3長(zhǎng)度橫斷 面處安裝四個(gè)千斤頂臺(tái)座28,千斤頂臺(tái)座28安裝位置分別為中繼間圓鋼管3內(nèi)壁圓周上與 圓心的連線與水平面成45°角的點(diǎn)處。
[0071] 在前頂管1內(nèi)壁上、距前頂管1后端面約3/4中繼間圓鋼管3長(zhǎng)度+100mm橫斷面處安 裝四個(gè)千斤頂接受座10,千斤頂接受座10安裝位置分別為前頂管1內(nèi)壁圓周上與圓心的連 線與水平面成45°角的點(diǎn)處。
[0072] 采用千斤頂固定螺栓31將千斤頂8固定在千斤頂臺(tái)座28上，千斤頂傳力桿16后端 通過(guò)螺紋與千斤頂8活塞桿前端連接，千斤頂傳力桿16前端頂在千斤頂接受座10后端面的 圓形凹槽內(nèi)。
[0073] 牽引繩11后端與工作井中的卷?yè)P(yáng)機(jī)12相連接，牽引繩11前端分成四股，在拆卸中 繼間圓鋼管3相關(guān)固定部件后，分別穿過(guò)中繼間圓鋼管3的穿透性圓孔D，與中繼間圓鋼管3 相連。
[0074] 所述的前頂管1和后頂管2為頂管工程中常用的相同型號(hào)的大直徑圓形鋼管，外徑 可為1.5111、2 111、2.5111、3111等。在前頂管1內(nèi)壁上各千斤頂接受座10安裝處鉆二個(gè)第一螺孔，第 一螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋。在后頂管2內(nèi)壁上各固定臺(tái)座5安裝處鉆2個(gè)第四螺孔，第四螺孔車(chē)成內(nèi) 螺紋。
[0075] 所述的中繼間圓鋼管3是外徑比前頂管1內(nèi)徑小約210mm、壁厚為100-120mm、長(zhǎng)度 為2.5-3m的圓形鋼管；中繼間圓鋼管3外壁光滑；在中繼間圓鋼管3管壁上、距前端面約 200mm和600mm橫斷面處的各重型萬(wàn)向腳輪4安裝處鉆二個(gè)穿透性圓孔C，穿透性圓孔C孔徑 略大于腳輪螺栓27外徑；在中繼間圓鋼管3管壁上、各千斤頂臺(tái)座28安裝處鉆二個(gè)第二螺 孔，第二螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋;在中繼間圓鋼管3管壁上、距后端面約300mm和600mm橫斷面處各 鉆四個(gè)第三螺孔，第三螺孔位置分別為中繼間圓鋼管3相應(yīng)橫斷面處管壁最下、最上、最左、 最右處，第三螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋，第三螺孔的內(nèi)螺紋與固定螺桿6外螺紋匹配;距中繼間圓鋼 管3后端面約30_斷面處鉆四個(gè)穿透性圓孔D，穿透性圓孔D分別為中繼間圓鋼管3內(nèi)壁圓周 上最下、最上、最左、最右處，穿透性圓孔D內(nèi)徑略大于中繼間圓鋼管固定螺栓13外徑。
[0076] 所述的重型萬(wàn)向腳輪4整體高度為105mm、輪直徑為75mm、最大載荷為400kg的B10-01-075-10-2型萬(wàn)向腳輪，腳輪上有支座和帶螺孔的腳輪底板，便于安裝在中繼間圓鋼管3 外壁上。腳輪螺栓27穿過(guò)所述重型萬(wàn)向腳輪4的腳輪底板上的螺孔和中繼間圓鋼管3上的穿 透性圓孔C，將重型萬(wàn)向腳輪4固定在中繼間圓鋼管3外壁上。
[0077] 所述的第一 A密封式充氣囊7是充氣之后內(nèi)徑與鋼環(huán)17外徑相匹配、外徑與前頂管 1內(nèi)徑相匹配的充氣式硅膠氣囊，充氣后第一 A密封式充氣囊7的高度約200mm。第一 A密封式 充氣囊7通過(guò)A加壓充氣管20順序連接A閥門(mén)18、A壓力表21、A充氣加壓栗19。
[0078] 所述的第二B密封式充氣囊22是充氣之后內(nèi)徑與中繼間圓鋼管3外徑相匹配、外徑 與后頂管2內(nèi)徑相匹配的充氣式硅膠氣囊，第二B密封式充氣囊22的高度約200mm。第二B密 封式充氣囊22通過(guò)B加壓充氣管20順序連接B閥門(mén)18、B壓力表21、B充氣加壓栗24。
[0079] 所述的鋼環(huán)17是內(nèi)徑較中繼間圓鋼管3外徑大1mm、壁厚20mm、高度約200mm、內(nèi)壁 光滑的圓柱形鋼環(huán)，鋼環(huán)17外徑與充氣后的第一 A密封式充氣囊7內(nèi)徑相一致。鋼環(huán)17內(nèi)壁 制作2圈與環(huán)形密封圈14相對(duì)應(yīng)的環(huán)形凹槽。
[0080]所述的環(huán)形密封圈14是外徑與中繼間圓鋼管3外徑相匹配的環(huán)形橡膠套圈。
[0081 ] 所述的千斤頂接受座10是長(zhǎng)約200-250mm、寬約80-100mm、厚約200mm的T形高強(qiáng)鋼 塊，千斤頂接受座10與前頂管1內(nèi)壁接觸面帶τ形翼板，并車(chē)成圓弧形，其弧度與前頂管1內(nèi) 壁相匹配。千斤頂接受座10后端面車(chē)一圓形凹槽，所述圓形凹槽的直徑比千斤頂傳力桿16 直徑略大，圓形凹槽的深度約l〇mm。千斤頂接受座10兩側(cè)的T形翼板各鉆有1個(gè)穿透性圓孔 A，穿透性圓孔A內(nèi)徑略大于千斤頂接受座螺栓15外徑。
[0082]所述的千斤頂接受座螺栓15帶外螺紋，千斤頂接受座螺栓15的外螺紋與第一螺孔 的內(nèi)螺紋配套，千斤頂接受座螺栓15穿過(guò)千斤頂接受座10上的穿透性圓孔A，擰入前頂管1 上的第一螺孔，將千斤頂接受座10固定在前頂管1內(nèi)壁上。
[0083] 所述的千斤頂臺(tái)座28是長(zhǎng)約100-150mm、寬約80-100mm、厚約200mm的T形高強(qiáng)鋼 塊，千斤頂臺(tái)座28與中繼間圓鋼管3內(nèi)壁接觸面帶T形翼板，并車(chē)成圓弧形，其弧度與中繼間 圓鋼管3內(nèi)壁相匹配。千斤頂臺(tái)座28兩側(cè)的T形翼板上各鉆有1個(gè)穿透性圓孔B，穿透性圓孔B 的位置與中繼間圓鋼管3第二螺孔匹配，穿透性圓孔B的孔徑略大于千斤頂臺(tái)座固定螺栓9 外徑。千斤頂臺(tái)座28前端面鉆有四個(gè)第五螺孔，第五螺孔的位置與千斤頂?shù)鬃?0上的預(yù) 設(shè)穿透性圓孔E匹配，第五螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋。
[0084] 所述的千斤頂臺(tái)座固定螺栓9帶外螺紋，千斤頂臺(tái)座固定螺栓9的外螺紋與第二螺 孔的內(nèi)螺紋配套，千斤頂臺(tái)座固定螺栓9穿過(guò)千斤頂臺(tái)座28上的穿透性圓孔B，擰入中繼間 圓鋼管3的第二螺孔，將千斤頂臺(tái)座28固定在中繼間圓鋼管3內(nèi)壁上。
[0085] 所述的千斤頂8帶千斤頂?shù)鬃?0,所述的千斤頂?shù)鬃?0上鉆有四個(gè)穿透性圓 孔E;千斤頂固定螺栓31帶外螺紋，千斤頂固定螺栓31外螺紋與第五螺孔的內(nèi)螺紋配套;千 斤頂固定螺栓31穿過(guò)千斤頂?shù)鬃?0上的穿透性圓孔E，擰入千斤頂臺(tái)座28上的第五螺孔 內(nèi)，將千斤頂8與千斤頂臺(tái)座28牢固連接。
[0086] 所述的千斤頂傳力桿16為直徑約100-120mm的圓柱形鋼桿，千斤頂傳力桿16后端 中心處鉆一深度約50mm、內(nèi)徑約50mm的第六螺孔，第六螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋;千斤頂8活塞桿前 端車(chē)成長(zhǎng)度約50mm、外徑約50mm的螺桿A，所述螺桿A的外螺紋與第六螺孔的內(nèi)螺紋配套;螺 桿A直接擰入第六螺孔，將千斤頂8活塞桿與千斤頂傳力桿16牢固連接，千斤頂8與千斤頂傳 力桿16共縱軸線。
[0087] 所述的固定臺(tái)座5為高度約110mm、寬度約300mm、長(zhǎng)度約300mm凸形鋼塊，固定臺(tái)座 5與后頂管2接觸面車(chē)成圓弧形，其弧度與后頂管2內(nèi)壁弧形匹配；固定臺(tái)座5上距離固定臺(tái) 座5前端面約50mm處鉆第七螺孔，第七螺孔位置與穿透性圓孔D位置配套，中繼間圓鋼管固 定螺栓13車(chē)成外螺紋，第七螺孔的內(nèi)螺紋與中繼間圓鋼管固定螺栓13外螺紋相匹配；固定 臺(tái)座5上距離固定臺(tái)座5后端約50mm斷面處鉆2個(gè)穿透性圓孔F，穿透性圓孔F的位置與后頂 管2內(nèi)壁上的第四螺孔配套，穿透性圓孔F的孔徑略大于臺(tái)座固定螺栓2的外徑，固定螺栓29 車(chē)成外螺紋，固定螺栓29的外螺紋與第四螺孔的內(nèi)螺紋相匹配；固定螺栓29穿過(guò)穿透性圓 孔F，擰入第四螺孔，將固定臺(tái)座5固定在后頂管2內(nèi)壁上。
[0088] 實(shí)施例2:
[0089] -種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的施工方法，其步驟是：
[0090] 1)安裝：
[0091] a)先將鋼環(huán)17與第一 A密封式充氣囊7組裝成一體，套在中繼間圓鋼管3外壁上，同 時(shí)將第二B密封式充氣囊22套在中繼間圓鋼管3外壁上，鋼環(huán)17與第一 A密封式充氣囊7的組 裝體在前，第二B密封式充氣囊22在后。
[0092] b)用腳輪螺栓27將重型萬(wàn)向腳輪4固定在中繼間圓鋼管3外壁預(yù)定位置。
[0093] c)用臺(tái)座固定螺栓29將固定臺(tái)座5固定在后頂管2內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0094] d)將前頂管1、后頂管2按頂進(jìn)方向順序安放，前頂管1在前，后頂管2在后，使前頂 管1和后頂管2共縱軸線，且使將前頂管1后端面與后頂管2前端面緊貼，然后將中繼間圓鋼 管3放置在前頂管1、后頂管2管中的結(jié)合部位，中繼間圓鋼管3后端卡在固定臺(tái)座5的階梯形 卡槽內(nèi)，并用中繼間圓鋼管固定螺栓13將中繼間圓鋼管3后端與固定臺(tái)座5牢固連接。
[0095] e)將固定螺桿6擰入中繼間圓鋼管3上的第三螺孔，頂在后頂管2內(nèi)壁上，通過(guò)擰緊 或擰松固定螺桿6來(lái)調(diào)節(jié)中繼間圓鋼管3和后頂管2的相對(duì)位置，并使二者的位置相對(duì)固定。
[0096] f)將第二B密封式充氣囊22挪至后頂管2前端部處，將鋼環(huán)17與第一 A密封式充氣 囊7的組裝體挪至前頂管1后端部處。
[0097] g)用千斤頂臺(tái)座固定螺栓9將千斤頂臺(tái)座28固定在中繼間圓鋼管3內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0098] h)用千斤頂接受座螺栓15將千斤頂接受座10固定在前頂管1內(nèi)壁預(yù)定位置。
[0099] i)打開(kāi)A閥門(mén)18，啟動(dòng)A充氣加壓栗19給第一A密封式充氣囊7充氣，觀測(cè)A壓力表 21，當(dāng)A壓力表21氣壓達(dá)到200kPa，關(guān)閉A充氣加壓栗19和A閥門(mén)18。
[0100] j)打開(kāi)B閥門(mén)23,啟動(dòng)B充氣加壓栗24給第二B密封式充氣囊22充氣，觀測(cè)B壓力表 26,當(dāng)B壓力表26氣壓達(dá)到200kPa，關(guān)閉B充氣加壓栗24和B閥門(mén)23。
[0101] k)將千斤頂8固定在千斤頂臺(tái)座28上，將千斤頂傳力桿16與千斤頂8的活塞桿連起 來(lái)，使千斤頂傳力桿16與千斤頂8的縱軸線重合，并將千斤頂傳力桿16前端面頂在千斤頂接 受座10后端面的圓形凹槽內(nèi)。
[0102] 2)頂進(jìn)：?jiǎn)?dòng)中繼間液壓系統(tǒng)給千斤頂8施加頂推力，使千斤頂8慢慢向前頂進(jìn)前 頂管1，頂進(jìn)0.5m-0.8m后，關(guān)閉中繼間液壓系統(tǒng)，并開(kāi)啟千斤頂8回油閥，啟動(dòng)工作井頂進(jìn) 機(jī)，將后頂管2向前推進(jìn)0.5-0.8m。重復(fù)該頂進(jìn)步驟，（如：80米，需要90或100或104或108或 110次)直至達(dá)到需要的施工頂進(jìn)距離。
[0103] 3)拆卸中繼間圓鋼管3相關(guān)固定部件:打開(kāi)A閥門(mén)18和B閥門(mén)23,將第一A密封式充 氣囊7和第二B密封式充氣囊22中的高壓氣體放掉;拆除千斤頂傳力桿16和千斤頂8，擰下千 斤頂臺(tái)座固定螺栓9和千斤頂接受座螺栓15,卸掉千斤頂臺(tái)座28和千斤頂接受座10;抒下固 定螺桿6、中繼間圓鋼管固定螺栓13和臺(tái)座固定螺栓29，拆除固定臺(tái)座5。
[0104] 4)拉出中繼間圓鋼管3:將牽引繩11前端分成四股，分別系在中繼間圓鋼管（3)上 的四個(gè)穿透性圓孔D上，將牽引繩11后端與工作井中的卷?yè)P(yáng)機(jī)12相連接，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)12將中 繼間圓鋼管3連同重型萬(wàn)向腳輪4從頂管中緩慢地拉出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，它包括前頂管（1)、后頂管(2)、中繼間圓鋼管 (3)、第一 A密封式充氣囊(7)、千斤頂(8)、千斤頂接受座（10)、牽引繩（11)、卷?yè)P(yáng)機(jī)（12)、千 斤頂傳力桿（16)、千斤頂臺(tái)座（28)，其特征在于:前頂管（1)后端面與后頂管（2)前端面相 接，中繼間圓鋼管(3)位于前頂管（1)、后頂管(2)管中的結(jié)合部位，中繼間圓鋼管(3)3/4長(zhǎng) 的管段位于前頂管（1)中，1/4長(zhǎng)的管段位于后頂管(2)中，前頂管（1)、后頂管(2)和中繼間 圓鋼管（3)三者中心軸線重合;在中繼間圓鋼管（3)外壁上、前頂管（2)后端處套鋼環(huán)（17)， 第一 A密封式充氣囊(7)套在鋼環(huán)（17)外壁上，第二B密封式充氣囊(22)套在后頂管(2)前端 的中繼間圓鋼管（3)外壁上；二個(gè)環(huán)形密封圈（14)分別嵌套在鋼環(huán)（17)內(nèi)壁的二個(gè)環(huán)形凹 槽中，第一A密封式充氣囊(7)內(nèi)壁與鋼環(huán)（17)外壁采用結(jié)構(gòu)膠固定粘結(jié)，在中繼間圓鋼管 (3)外壁、距中繼間圓鋼管(3)前端面200mm和600mm橫斷面處各安裝四個(gè)重型萬(wàn)向腳輪(4)， 各橫斷面處重型萬(wàn)向腳輪(4)安裝位置分別為中繼間圓鋼管(3)外壁圓周上最下、最上、最 左、最右處，重型萬(wàn)向腳輪(4)的萬(wàn)向輪頂在前頂管（1)的內(nèi)壁上;在后頂管(2)內(nèi)壁、距后頂 管（2)前端面1/4中繼間圓鋼管(3)長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè)固定臺(tái)座(5)，固定臺(tái)座(5)安裝 位置分別為后頂管（2)內(nèi)壁圓周上最下、最上、最左、最右處；中繼間圓鋼管（3)后端卡在固 定臺(tái)座(5)的階梯形卡槽內(nèi)，中繼間圓鋼管固定螺栓(13)穿過(guò)中繼間圓鋼管(3)的穿透性圓 孔D，將中繼間圓鋼管(3)后端與固定臺(tái)座(5)連接;在中繼間圓鋼管(3)內(nèi)壁上、距中繼間圓 鋼管(3)后端面1/2中繼間圓鋼管(3)長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè)千斤頂臺(tái)座(28)，千斤頂臺(tái)座 (28)的安裝位置分別為中繼間圓鋼管(3)內(nèi)壁圓周上與圓心的連線與水平面成45 °角的點(diǎn) 處;在前頂管（1)內(nèi)壁上、距前頂管（1)后端面3/4中繼間圓鋼管(3)長(zhǎng)度橫斷面處安裝四個(gè) 千斤頂接受座（10)，千斤頂接受座（10)安裝位置分別為前頂管（1)內(nèi)壁圓周上與圓心的連 線與水平面成45 °角的點(diǎn)處；用千斤頂固定螺栓(31)將千斤頂(8)固定在千斤頂臺(tái)座(28) 上，千斤頂傳力桿（16)后端通過(guò)螺紋與千斤頂(8)活塞桿前端連接，千斤頂傳力桿(16)前端 頂在千斤頂接受座（10)的圓形凹槽內(nèi)；牽引繩（11)后端與工作井中的卷?yè)P(yáng)機(jī)（12)相連接， 牽引繩(11)前端分成四股，分別穿過(guò)中繼間圓鋼管(3)的穿透性圓孔D，與中繼間圓鋼管(3) 相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的中 繼間圓鋼管(3)是外徑比前頂管（1)內(nèi)徑小210mm、壁厚為100-120mm、長(zhǎng)度為2.5-3m的圓形 鋼管;在中繼間圓鋼管(3)管壁上距前端面200mm和600mm橫斷面處的各重型萬(wàn)向腳輪(4)安 裝處鉆二個(gè)穿透性圓孔C，穿透性圓孔C孔徑大于腳輪螺栓(27)外徑;在中繼間圓鋼管(3)管 壁上各千斤頂臺(tái)座(28)安裝處鉆二個(gè)第二螺孔，第二螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋;在中繼間圓鋼管(3) 管壁上距后端面300mm和600mm橫斷面處各鉆四個(gè)第三螺孔，第三螺孔位置分別為中繼間圓 鋼管(3)相應(yīng)橫斷面處管壁最下、最上、最左、最右處，第三螺孔車(chē)成內(nèi)螺紋，第三螺孔的內(nèi) 螺紋與固定螺桿(6)外螺紋匹配;距中繼間圓鋼管(3)后端面30mm斷面處鉆4個(gè)穿透性圓孔 D，穿透性圓孔D分別為中繼間圓鋼管(3)內(nèi)壁圓周上最下、最上、最左、最右處，穿透性圓孔D 內(nèi)徑大于中繼間圓鋼管固定螺栓(13)外徑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的重 型萬(wàn)向腳輪(4)整體高度為105mm、輪直徑為75_，腳輪螺栓(27)穿過(guò)重型萬(wàn)向腳輪(4)的腳 輪底板上的螺孔和中繼間圓鋼管(3)上的穿透性圓孔C，將重型萬(wàn)向腳輪(4)固定在中繼間 圓鋼管(3)外壁上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的第 一 A密封式充氣囊(7)是充氣之后內(nèi)徑與鋼環(huán)（17)外徑相匹配、外徑與前頂管（1)內(nèi)徑相匹 配的充氣式硅膠氣囊，第一 A密封式充氣囊(7)的高度200mm，第一 A密封式充氣囊(7)通過(guò)A 加壓充氣管(20)順序連接A閥門(mén)（18)、A壓力表(21)、A充氣加壓栗（19)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的第 二B密封式充氣囊(7)內(nèi)徑與中繼間圓鋼管(3)外徑相匹配，外徑與后頂管(2)內(nèi)徑相匹配的 硅膠氣囊，第二B密封式充氣囊(7)的高度200mm，第二B密封式充氣囊(7)通過(guò)B加壓充氣管 (20)順序連接B閥門(mén)（18)、B壓力表(21)、B充氣加壓栗(24)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的千 斤頂臺(tái)座(28)是長(zhǎng)100-150mm、寬80-100mm、厚200mm的T形鋼塊，千斤頂臺(tái)座（28)與中繼間 圓鋼管(3)內(nèi)壁接觸面帶T形翼板，其弧度與中繼間圓鋼管(3)內(nèi)壁相匹配，千斤頂臺(tái)座(28) 兩側(cè)的T形翼板上各鉆有一個(gè)穿透性圓孔B，穿透性圓孔B的位置與中繼間圓鋼管(3)第二螺 孔匹配，穿透性圓孔B的孔徑大于千斤頂臺(tái)座固定螺栓(9)外徑，千斤頂臺(tái)座(28)前端面鉆 有四個(gè)第五螺孔，第五螺孔的位置與千斤頂?shù)鬃?30)上的預(yù)設(shè)穿透性圓孔E匹配。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置，其特征在于:所述的固 定臺(tái)座(5)為高度110mm、寬度300mm、長(zhǎng)度300mm凸形鋼塊，固定臺(tái)座(5)與后頂管(2)接觸面 成圓弧形，其弧度與后頂管(2)內(nèi)壁弧形匹配；固定臺(tái)座(5)上距離固定臺(tái)座(5)前端面50mm 處鉆第七螺孔，第七螺孔位置與穿透性圓孔D配套，中繼間圓鋼管固定螺栓（13)成外螺紋， 第七螺孔的內(nèi)螺紋與中繼間圓鋼管固定螺栓（13)外螺紋相匹配；固定臺(tái)座(5)上距離固定 臺(tái)座(5)后端50mm斷面處鉆二個(gè)穿透性圓孔F，穿透性圓孔F的位置與后頂管(2)內(nèi)壁上的第 四螺孔配套，穿透性圓孔F的孔徑大于臺(tái)座固定螺栓(29)的外徑，固定螺栓(29)車(chē)成外螺 紋，固定螺栓(29)的外螺紋與第四螺孔的內(nèi)螺紋相匹配；固定螺栓(29)穿過(guò)穿透性圓孔F， 將固定臺(tái)座(5)固定在后頂管(2)內(nèi)壁上。8. 權(quán)利要求1所述的一種用于頂管施工的可重復(fù)使用組合式鋼管中繼間裝置的施工方 法，其步驟是： 1)安裝： a) 將鋼環(huán)與第一A密封式充氣囊組裝成一體，套在中繼間圓鋼管外壁上，同時(shí)將第二B 密封式充氣囊套在中繼間圓鋼管外壁上，鋼環(huán)與第一 A密封式充氣囊的組裝體在前，第二B 密封式充氣囊在后； b) 用腳輪螺栓將重型萬(wàn)向腳輪固定在中繼間圓鋼管外壁預(yù)定位置； c) 用臺(tái)座固定螺栓將固定臺(tái)座固定在后頂管內(nèi)壁預(yù)定位置； d) 將前頂管、后頂管按頂進(jìn)方向順序安放，前頂管在前，后頂管在后，并使前頂管和后 頂管共縱軸線，使前頂管后端面與后頂管前端面緊貼，然后將中繼間圓鋼管放置在前頂管、 后頂管管中的結(jié)合部位，中繼間圓鋼管后端卡在固定臺(tái)座的階梯形卡槽內(nèi)，并用中繼間圓 鋼管固定螺栓將中繼間圓鋼管后端與固定臺(tái)座牢固連接； e) 將固定螺桿擰入中繼間圓鋼管上的第三螺孔，頂在后頂管內(nèi)壁上，通過(guò)擰緊或擰松 固定螺桿來(lái)調(diào)節(jié)中繼間圓鋼管和后頂管的相對(duì)位置，使二者的位置固定； f) 將第二B密封式充氣囊挪至后頂管前端部處，將鋼環(huán)與第一 A密封式充氣囊的組裝體 挪至前頂管后端部處； g) 用千斤頂臺(tái)座固定螺栓將千斤頂臺(tái)座固定在中繼間圓鋼管內(nèi)壁預(yù)定位置； h) 用千斤頂接受座螺栓將千斤頂接受座固定在前頂管內(nèi)壁預(yù)定位置； i) 打開(kāi)A閥門(mén)，啟動(dòng)A充氣加壓栗給第一A密封式充氣囊充氣，觀測(cè)A壓力表氣壓達(dá)到 200kPa，關(guān)閉A充氣加壓栗和A閥門(mén)； j) 打開(kāi)B閥門(mén)，啟動(dòng)B充氣加壓栗給第二B密封式充氣囊充氣，觀測(cè)B壓力表，B壓力表氣 壓達(dá)到200kPa，關(guān)閉B充氣加壓栗和B閥門(mén)； k) 將千斤頂固定在千斤頂臺(tái)座上，將千斤頂傳力桿與千斤頂?shù)幕钊麠U連起來(lái)，使千斤 頂傳力桿與千斤頂?shù)目v軸線重合，并將千斤頂傳力桿前端面頂在千斤頂接受座后端面的圓 形凹槽內(nèi)； 2) 頂進(jìn)：?jiǎn)?dòng)中繼間液壓系統(tǒng)給千斤頂施加頂推力，使千斤頂向前頂進(jìn)前頂管，頂進(jìn) 0.5m-0.8m后，關(guān)閉中繼間液壓系統(tǒng)，并開(kāi)啟千斤頂回油閥，啟動(dòng)工作井頂進(jìn)機(jī)，將后頂管向 前推進(jìn)0.5-0.8m，重復(fù)該頂進(jìn)步驟，直到達(dá)到施工頂進(jìn)距離； 3) 拆卸中繼間圓鋼管固定部件:打開(kāi)A閥門(mén)和B閥門(mén)，將第一 A密封式充氣囊和第二B密 封式充氣囊中的高壓氣體放掉;拆除千斤頂傳力桿和千斤頂，擰下千斤頂臺(tái)座固定螺栓和 千斤頂接受座螺栓，卸掉千斤頂臺(tái)座和千斤頂接受座;擰下固定螺桿、中繼間圓鋼管固定螺 栓和臺(tái)座固定螺栓，拆除固定臺(tái)座； 4) 拉出中繼間圓鋼管:將牽引繩前端系在后頂管上的穿透性圓孔D上，將牽引繩后端與 工作井中的卷?yè)P(yáng)機(jī)相連接，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將中繼間圓鋼管連同重型萬(wàn)向腳輪從頂管中拉出。
【文檔編號(hào)】F16L1/036GK105889625SQ201610228574
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】陳善雄, 程劉勇
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所