[发明专利]小管径排水管道顶管机具及顶管施工方法

摘要

本发明涉及一种小管径排水管道顶管机具及顶管施工方法，是一种双向拉顶施工方法，适用于管径200～700mm的排水管道顶管施工。小管径排水管道顶管机具主要由定向钻、定向钻控制台、顶管机、顶管机控制台、钻杆、钻头、扩孔器、导管、泥浆系统组成，顶管施工分为钻杆顶进、回拖扩孔顶进导管、顶进管节三个步骤。钻杆顶进采用自动判别方向，自动纠偏。扩孔采用前端牵拉后端辅助顶推，牵拉和顶推同步进行，力量协调分担，牵拉扩孔不会造成方向偏移和导管隆起，后端管道沿着已经顶入土体导管轨迹顶进，顶力相对较小，可实现较长距离的顶进。克服了现有技术顶进出土管时易出现偏移，管道顶进时易发生隆起等弊病，适应土质范围广。

主权项

1.一种小管径排水管道顶管机具，主要由定向钻（1）、定向钻控制台（2）、顶管机（3）、顶管机控制台（4）、钻杆（5）、钻头（6）、扩孔器（7）、导管（8）、泥浆系统（9）组成，其特征是：所述的定向钻（1）具有顶进和牵拉双向动力，定向钻（1）装有顶进方向监控系统，所述的钻头（6）前端设有倾斜的导向面（10），钻头（6）后端装有校准器（11），校准器（11）朝向定向钻（1）的方向设置光靶（12），光靶（12）外围上、下、左、右、左上、左下、右上、右下环状均布八列光电二极管，每一列的光电二极管至少为二个；定向钻（1）和钻头（6）采用空心的钻杆（5）连接，定向钻（1）的方向监控系统通过钻杆（5）的中心孔向光靶（12）发射一束聚集的光束，校准器（11）根据光束照射在光靶（12）上的位置判断钻头（6）的方向，采用无线信号发射通过钻杆（5）中心孔传输至定向钻（1）的接收机，经过解调后的信号传至定向钻控制台（2）的方向控制系统，控制定向钻（1）改变钻头（6）的导向面（10）的位置，调整钻头（6）的前进方向；钻头（6）正常时是匀速旋转顶进，钻头（6）方向正确时光束照射在光靶的中心，光电二极管不受光束照射，钻头（6）方向发生偏移时，偏移反方向的光电二极管受到光束照射，校准器（11）的方向识别单元对偏移信息处理调制，通过信号发射单元传输到定向钻（1）的接收机，再通过定向钻控制台（2）控制钻头（6）旋转使导向面（10）对准偏移方向顶进，借助倾斜的导向面（10）使钻头（6）纠偏，回到正确位置时再匀速旋转顶进，定向钻控制台（2）的操作面板的显示屏可实时显示钻头（6）的顶进偏移方向和幅度，存储器可储存钻头（6）的顶进轨迹；所述的顶管机（3）由顶管机控制台（4）控制，定向钻控制台（2）和顶管机控制台（4）之间采用无线信号进行通讯，定向钻控制台（2）在控制定向钻（1）的同时，通过顶管机控制台（4）对顶管机（3）进行控制，使定向钻（1）和顶管机（3）的行程和速度同步，定向钻控制台（2）和顶管机控制台（4）之间还能相互传输语音和视频信号。