[发明专利]一种一次成孔PVC微型顶管装置及其顶管工艺

权利要求书

1.一种一次成孔PVC微型顶管装置，其特征在于：包括土层(1)，该土层(1)的两侧分别朝下竖直设置有接收钢井(8)及始发钢井(5)，土层(1)的顶部分别设置有沉淀池(2)、高压泵机(3)以及液压机组(7)；

始发钢井(5)内分别设置有操作台(4)、推拉管机(10)以及用于支撑推拉管机(10)的后座(11)，液压机组(7)通过液压管路与推拉管机(10)连通；

推拉管机(10)的转动端转动连接有传力螺杆(17)，该传力螺杆(17)的外部罩设有顶缸(16)，顶缸(16)的外侧罩设有PVC管材(15)，PVC管材(15)的一端抵接在推拉管机(10)的端面处；

传力螺杆(17)远离推拉管机(10)的一端安装有PVC微型顶管机构(9)，该PVC微型顶管机构(9)通过筒状的连接接头(14)与PVC管材(15)固定。

2.根据权利要求1所述的一种一次成孔PVC微型顶管装置，其特征在于：所述PVC微型顶管机构(9)包括PVC微型顶管机身部(13)以及微型顶管机头(18)，微型顶管机头(18)与传力螺杆(17)同轴固定，微型顶管机头(18)的轴心处设置有刀盘(12)。

3.根据权利要求1所述的一种一次成孔PVC微型顶管装置，其特征在于：所述高压泵机(3)至少设置有两组，其中一组与沉淀池(2)连通，该组高压泵机(3)可将顶缸(16)内侧的泥浆抽出，另一组高压泵机(3)用于向传力螺杆(17)内部注水。

4.根据权利要求1所述的一种一次成孔PVC微型顶管装置，其特征在于：所述传力螺杆(17)内部为中空结构，且推拉管机(10)的转动端开设有与传力螺杆(17)内部导通的注水孔。

5.根据权利要求1所述的一种一次成孔PVC微型顶管装置，其特征在于：所述推拉管机(10)的顶部设置有激光经纬仪(6)。

6.根据权利要求1-5任意所述的一种一次成孔PVC微型顶管装置的顶管工艺，其特征在于：具体工艺流程如下：

(1)微型钢制沉井施作：

先开挖始发钢井(5)和接收钢井(8)，并且在多个位置预制圆形的始发和接收洞口，实际开口位置根据顶管标高进行确定，并且辅以双层法兰和橡胶圈(19)，以及加上外盖(20)进行密封，下沉至预设高度后取下所需高度钢井的外盖(20)，在该工程无需使用的钢井洞口(21)区域继续保留外盖(20)加封，接收钢井(8)底部土体开挖深度应与管道高度最低点齐平，始发钢井(5)土体需预留装备装配空间，平整井底土体；

(2)设备装配：

布设好沉淀池(2)、高压泵机(3)，将推拉管机(10)置于接收钢井(8)上，调整水平和高度至预设位置，操作台(4)置于推拉管机(10)之上，推拉管机(10)置于后座(11)前，顶缸(16)与推拉管机(10)相连接，并放置好激光经纬仪(6)，连接好通讯线路、液压油路机组(7)、进水回路，安装好钻头，掘进机后方连接PVC管材(15)、顶缸(16)、传力螺杆(17)，其中，顶缸(16)连接在掘进机后，传力螺杆(17)位于上下两根顶缸(16)之间，待铺设的PVC管材(15)位于顶缸(16)外；

(3)顶管始发：

利用推拉管机(10)将掘进机和连接在其后的PVC管材(15)、顶缸(16)、传力螺杆(17)顶入始发洞口(21)进入土体中，传力螺杆(17)另一端与推拉管机(10)内的旋转装置相连，后续顶进过程中顶进力分为掘进机迎面阻力与管侧摩阻力两部分，传力螺杆(17)能够传递部分顶进力至掘进机，用以平衡迎面阻力，推拉管机(10)施加部分顶进力至管道横截面；

(4)管节推进：

传力螺杆(17)内进水回路打开，传力螺杆(17)旋转油路打开，待传力螺杆(17)外稳定出水后，推进油路打开，整体向前推进，随着顶管的推进，应快速连接后续PVC管材(15)、顶缸(16)、传力螺杆(17)随之也加长，以保证顶管的持续顶进，管节横截面与推拉管机(10)贴合，承受顶进力；

(5)完成推进，回收设备：

待掘进设备进入接收钢井(8)后，即通过一次成孔完成了PVC管材(15)的铺设，接着回收掘进设备，将传力螺杆(17)回退并拔出，最后将钢制的微型沉井加上外盖(20)后整体拔出并回收。