阅读说明：本技术 环箍式管节固定器 (Hoop type pipe joint fixer ) 是由 汤晓俊 王涛 熊菲 滕海渤 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种环箍式管节固定器,包括底座、支撑腿、环箍机构,所述环箍机构由两块环箍片构成,两块环箍片下端分别通过支撑腿安装在底座上,且环箍片与支撑腿之间通过负销轴铰接连接,环箍片可绕销轴转动,两块环箍片上端分别通过连接座连接径向定位动力机构,所述径向定位动力机构由液压系统及液压千斤顶组成,由液压系统驱动液压千斤顶“伸/缩”动作,带动两块环箍片对管节进行“夹紧”或“松开,用于约束管节径向自由度,起到固定管节的作用。本发明能够解决顶管早期顶进或逆水动水条件下,前方阻力反力过大,致使顶进管节因受力发生浮动、后退、位移,导致后续管节难以对接和顶进的问题。同时也能完成施工所需的临时管节固定。(The invention relates to a hoop type pipe joint fixer, which comprises a base, supporting legs and a hoop mechanism, wherein the hoop mechanism is composed of two hoop sheets, the lower ends of the two hoop sheets are respectively arranged on the base through the supporting legs, the hoop sheets are hinged and connected with the supporting legs through negative pin shafts, the hoop sheets can rotate around the pin shafts, the upper ends of the two hoop sheets are respectively connected with a radial positioning power mechanism through connecting seats, the radial positioning power mechanism is composed of a hydraulic system and a hydraulic jack, the hydraulic system drives the hydraulic jack to extend/contract to drive the two hoop sheets to clamp or loosen a pipe joint, and the hoop mechanism is used for restricting the radial freedom degree of the pipe joint and playing a role in fixing the pipe joint. The invention can solve the problem that the jacking pipe joint is floated, retreated and displaced due to stress under the condition of early jacking of the jacking pipe or reverse flowing water, so that the subsequent pipe joints are difficult to butt joint and jack. Meanwhile, the temporary pipe joint fixing required by construction can be completed.)

环箍式管节固定器

技术领域

本发明涉及一种顶管施工时的管节固定装置，尤其是一种用于两节管节的环箍式管节固定器。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法。顶管法施工就是在工作井内，头部的掘进机负责将管道正面土体破坏，并通过泥浆管路将其排出，借助于后部顶进设备产生的顶力，克服管节与周围土壤的摩擦力，将管节按设计的轴线顶入土中。一节管节完成顶入土层之后，再下第二节管节继续顶进。

然而在实际施工中会遇到各种不同的工况，例如：

1、管节放在井下发射架后在拼管过程中，常出现因正面土压力等原因引起前段管节后退，造成后段管节拼装难度加大；

2、顶管管节承插口精度要求日益提高高，拼管过程中往往前段管节有微小位移影响拼管精度；

3、当拼装好管节发现有质量问题(如密封条被挤压变形，)需要把管节倒拔后重新拼管时，需要对前段管节临时固定，便于后段管节的拔出。

基于上述工况，需要设计一种顶管施工时的管节固定装置。

发明内容

本发明是要提供一种环箍式管节固定器。借鉴卡箍原理，从径向和轴向两个力学方向，对管节的自由度进行约束，通过该固定器的“夹紧”或“松开”动作，实现将管节固定的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种环箍式管节固定器，包括底座、支撑腿、环箍机构，所述环箍机构由两块环箍片构成，两块环箍片下端分别通过支撑腿安装在底座上，且环箍片与支撑腿之间通过负销轴铰接连接，环箍片可绕销轴转动，两块环箍片上端分别通过连接座连接径向定位动力机构，所述径向定位动力机构由液压系统及液压千斤顶组成，由液压系统驱动液压千斤顶“伸/缩”动作，带动两块环箍片对管节进行“夹紧”或“松开，用于约束管节径向自由度，起到固定管节的作用。

进一步，所述底座通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接。

进一步，所述环箍片内壁上设有内衬橡胶垫，用于保护管节，并起到缓冲作用。

进一步，两块所述环箍片外壁中部上的吊耳和上端的连接座上分别装有轴向定位机构。

进一步，所述轴向定位机构由螺母、螺杆、固定板组成，固定板通过螺杆和螺母与吊耳或连接座连接，通过调节螺母，使固定板能顶住前方平面，对管节的轴向自由度进行约束。

进一步，当所述环箍机构通过固定两块环箍片夹紧管节后，所述环箍片与支撑腿之间通过定位销固定，起到固定保险作用，可避免径向定位动力机构出现故障时造成事故。

本发明的有益效果是：

一、能在以下特殊工况中使用

1.初始掘进时，当地下水压大于土体与管节的摩擦力,该发明可使管节固定，防止管节倒退。

2.顶进方向的正面没有土体可以承载管节增加摩阻力或有逆水流时，该发明可使管节固定，防止管节倒退。

二、带来的效益

1.能极大的提高管节对接的工作效率。

2.提高了施工安全性，能有效防止因特殊工况而发生的管节后退现象，预防事故发生。

3.本发明基本由钢结构制成，因此制作成本与故障率都较低，且可反复使用。

4.操作、维保都较为简单，液压千斤顶可通过PLC进行远程控制，使施工人员工作环境得以改善。

附图说明

图1是本发明的环箍式管节固定器结构立体示意图；

图2是本发明的环箍式管节固定器结构正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1，2所示，一种环箍式管节固定器，包括底座1、支撑腿2、环箍机构3、径向定位动力机构6、轴向定位机构5。

环箍机构3由两块环箍片构成，两块环箍片下端分别通过支撑腿2安装在底座1上，且环箍片与支撑腿3之间通过销轴铰接连接，环箍片可绕销轴转动，两块环箍片上端分别通过连接座8连接径向定位动力机构6。

径向定位动力机构6由液压系统及液压千斤顶组成，由液压系统驱动液压千斤顶“伸/缩”动作，带动两块环箍片对管节进行“夹紧”或“松开，用于约束管节径向自由度，起到固定管节的作用。

底座1通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定连接。环箍片内壁上设有内衬橡胶垫4，用于保护管节，并起到缓冲作用。两块环箍片外壁中部上的吊耳7和上端的连接座8上分别装有轴向定位机构5。

轴向定位机构5由螺母、螺杆、固定板组成，固定板通过螺杆和螺母与吊耳或连接座连接，通过调节螺母，使固定板能顶住前方平面，对管节的轴向自由度进行约束。

当环箍机构通过固定两块环箍片夹紧管节后，环箍片与支撑腿之间通过定位销固定，起到固定保险作用，可避免径向定位动力机构出现故障时造成事故。

(1)底座：通过焊接或螺栓形式与井底平面进行固定。

(2)支撑腿：主要起支撑环箍机构的作用。环箍机构的“夹紧”或“松开”运动轨迹由支撑腿上的轴进行约束其自由度。

(3)定位销：当环箍机构达到“夹紧”或“松开”位置时，可用定位销将其固定，起到物理保险作用，避免当径向定位动力机构出现故障时造成事故。

(4)环箍机构：主要起到将已顶完的管节得以固定的作用。

(5)内衬垫：由橡胶材质组成，目的是保护管节，起到缓冲作用。

(6)吊耳：使机构易于吊运。

(7)径向定位动力机构：由液压系统及千斤顶组成。通过千斤顶的“伸/缩”动作，对管节的径向自由度进行约束，起到固定管节的作用。

(8)轴向定位机构：由螺母、螺杆、固定板组成。通过调节螺母和螺帽，使该机构能顶住前方平面，对管节的轴向自由度进行约束。