[发明专利]一种用于缩口竖井的顶管拼装系统及拼装方法

说明书

一种用于缩口竖井的顶管拼装系统，该系统位于顶管始发区域，包含施工竖井和顶管顶进区域；施工竖井包含上部缩小区及下部扩大区；施工竖井下部扩大区内设置千斤顶及反力墙区、顶铁及拼装设备区，以及管片拼装区；顶管的每一管节由多个管片拼装而成，管片通过施工竖井的上部缩小区后，调整姿态，在下部扩大区内完成拼装；千斤顶及反力墙区包含用于顶管顶进的反力墙及顶进千斤顶；顶铁及拼装设备区包含顶铁及位于其内部的管片拼装设备；管片拼装设备包含位主体台车和伸缩臂，以便于辅助管片拼装；管片拼装区用于管片的姿态调整及拼装；管片拼装全部完成并形成完整管节后，通过顶进千斤顶及反力墙将管节顶进隧道内部，完成顶管拼装与顶进的全过程。

技术领域

本发明涉及顶管相关领域，更具体地说，涉及一种用于缩口竖井的顶管拼装系统及拼装方法。

背景技术

随着城市化建设的推进，各个城市的地面建筑逐渐增多，尤其是大多数城市的核心区域，地面建筑密度越来越大。如此密集的地面建筑也给地下结构的修建带来了更多的困难，城市道路的频繁开挖也给市民的生活带来了诸多不便。顶管技术是一项非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，一般用于市政工程。由于该开挖方法可不开挖或少开挖，所以施工期间对城市建设影响小，可不阻断道路交通，使得车辆能够正常通行，也可减小对地面基础设施的破坏和影响。所以目前大多数市政工程均会选择顶管法。

传统的顶管法需将工厂预制好的管片运输到施工现场，在工作坑内进行安装，并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，将管道顶入土中，重复上述步骤直至完成整段隧道顶进工作。

但此类顶管法的问题在于其施工竖井尺寸较大，施工竖井宽度一般大于顶管管节宽度。当施工沿道路布置的顶管时，导致道路开挖面积过大，经常造成道路阻断，无法通行，在某些交通要道处会给城市交通带来巨大困扰。

因此本发明提出了一种用于缩口竖井的顶管拼装系统及拼装方法，仅在道路侧方开挖较小尺寸的施工竖井，无需阻断全部道路，将工厂预制好的分片管片由施工竖井运输至顶管始发区域内，并在工作坑内现场拼装成完整的管节，并借助于顶进设备产生的顶力，将管道顶入土中。该方法不仅可以减少道路开挖面积，保证施工时地面车辆仍可正常通行；还能节约工期与施工成本，便于安装。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于缩口竖井的顶管拼装系统及拼装方法，在利用地下空间修建地下结构的施工期间，不仅可不阻断道路交通，减小对地面基础设施的破坏和影响；还能解决在较小施工竖井内的管片运输和拼装的难题，节约工期，有效降低施工成本。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种用于缩口竖井的顶管拼装系统，其特征在于，该系统位于顶管始发区域，包含施工竖井以及与之相连的顶管顶进区域；施工竖井包含靠近地面的上部缩小区（1）以及下部扩大区（2）；施工竖井下部扩大区（2）内设置千斤顶及反力墙区、顶铁及拼装设备区，以及管片拼装区；顶管的每一管节由多个管片拼装而成，管片通过施工竖井的上部缩小区后，调整姿态，在施工竖井的下部扩大区内完成拼装；千斤顶及反力墙区包含用于顶管顶进的反力墙（3）及顶进千斤顶（4）；顶铁及拼装设备区包含用于辅助管节顶进的顶铁（5）及位于其空间内部的管片拼装设备；管片拼装设备的主体台车（6）位于顶铁（5）内部空间，主体台车（6）上设置有伸缩臂（7），伸缩臂（7）能伸出至管片拼装区以辅助管片拼装；管片拼装区用于管片的姿态调整及拼装；管片拼装全部完成后，将管片通过指定方式进行固定连接，并布置相应防水措施，形成整体的完整管节后，通过顶进千斤顶（4）及反力墙（3）将管节顶进隧道内部，完成顶管拼装与顶进的全部过程。

进一步的，所述顶铁（5）外侧包含伸入管片拼装区的钢模板（8），钢模板（8）能在顶管管片拼装时辅助管片定位；所述顶铁（5）内侧包含侧壁管片固定装置（9），该装置能旋转并进入所述管片拼装区，侧壁管片（10）就位后，通过侧壁管片固定装置（9）与侧壁管片（10）的紧密接触，对其进行固定；所述顶铁（5）底部结构上表面设置有导轨（11），以便于位于其上的管片拼装设备整体横向移动。