[发明专利]钻顶机及其三步顶管法

摘要

本发明涉及市政管道顶管施工领域，具体涉及微型顶管中的螺旋式钻顶机。主要有导向系统包括导向钻头、LED光靶、导向钻杆、电子经纬仪与高清摄像头组合、带十字的高清显示屏；掘进刀盘；输土系统包括输土钢筒、螺旋杆、主顶环、固定环、螺旋杆连接件；动力系统包括液压马达、主顶油缸、辅助油缸、主机架、马达轴向装置、马达固定架、马达导轨；主机结构包括底座、前靠背、后靠背、球头调节杆、调节支腿、止动件、顶销油缸、顶销。施工工法为“三步顶管法”，第一步导向，第二步挖掘排土，第三步铺设管道，本发明的钻顶机主要优点结构紧凑，占地面积小，操作简单，导向精度高，直径在600mm以下的管道可以通用，节约了施工成本，“三步顶管法”大大提高了工程质量和成功率。

主权项

本发明提出的钻顶机，主要有导向系统包括导向钻头、LED光靶、导向钻杆、电子经纬仪与高清摄像头组合、带十字的高清显示屏；掘进刀盘；输土系统包括输土钢筒、螺旋杆、主顶环、固定环、螺旋杆连接件；动力系统包括液压马达、主顶油缸、辅助油缸、主机架、马达轴向装置、马达固定架、马达导轨；主机结构包括底座、前靠背、后靠背、球头调节杆、调节支腿、止动件、顶销油缸、顶销。所述的钻顶机的施工工法“三步顶管法”如下步骤：前期准备：将钻顶机吊入顶进坑内，用水准仪和塔尺调节底座导轨的水平和高程在设计要求之内，旋转球头调节杆将前/后靠背旋出直至顶进坑井壁上，若距离太远，井壁和后靠背之间用混凝土填实，或者用结实可靠的物体代替，确保后靠背的稳固结实，能够承受施工过程中顶进的后座力；第一步，导向，将导向钻杆用水套法兰与设备连接，将高压水管与水套法兰连接，根据顶进的情况，随时向导向钻头前端注入高压水，用于改良土质；每根导向钻杆先连接起来，再将止退销砸入销孔，防止导向钻杆脱节；首先将液压泵站与设备之间的高压油管连接完毕，操作顶销油缸的控制阀将顶销伸出到顶销孔内，完成后操作主顶油缸的控制阀将主顶油缸伸出，同时操作液压马达的控制阀门，使液压马达带动导向钻杆旋转，如此可使导向钻杆一边旋转一边顶进，实时关注高清显示屏中图像，随时操作液压马达的控制阀门调整导向钻头的斜掌面进行纠偏操作，继而将一根根导向钻杆逐个顶入，形成一条指定的导向轨道；直到将顶进坑与接收坑打通，完成导向工作；第二步，挖掘排土，将导向钻杆尾部插入掘进刀盘前端预留孔内；将螺旋杆通过螺旋杆连接件与马达轴向装置连接，使液压马达带动螺旋杆与掘进刀盘做同向旋转，掘进刀盘挖掘渣土，螺旋杆输送渣土到顶进坑中，同时将螺旋杆和输土钢筒顶入土体中，每根输土钢筒用焊接的方式连接，每顶进一根输土钢筒和螺旋杆，接收坑拆除一根导向钻杆，直到将顶进坑与接收坑之间打通，形成一条完整的设定轴线的通道；第三步，铺设管道，先将均压顶铁装入主机架上，指定管道和输土钢筒用转换顶铁连接，将管道一根根的顶入已打通的通道，每顶进一根管道，接收坑拆除一根输土钢筒和螺旋杆，直到完成所有铺管工作。