本实用新型涉及高水压条件下长距离顶管施工技术领域，尤其涉及一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置。
背景技术：
几年来，随着顶管、盾构等地下综合管廊以及大型泵站的高速发展，穿江顶管越来越多，顶管工作主要在工作井及地面上的操作室进行。顶管施工最需要注意和慢中求稳的施工阶段是进洞后的一百米左右，特别是在高水压的施工条件下，顶管顶进过程中需要靠千斤顶来克服阻力和水头压力，但油缸收缩以后，进行加管、中继间、或更换顶铁的过程中，由于管道后端顶进力消失，管材在土层或砂层中的摩阻力小于水头压力，钢管在水头压力作用下，会产生后退的趋势或现象。严重时进入透水层的机头都有可能推回井位，造成难以估量的损失，为了阻止管材后退或减弱后退的趋势，顶管止退技术应运而生，从自行车及汽车制动刹车技术中得到启发，用外力增加一道管材摩擦力，用来克服水头压力。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，该装置采用
本实用新型解决上述问题的技术方案是：提供一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，包括多组环绕顶管设置的卡箍结构，所述卡箍结构的向顶管一侧均固定有刹车垫，还包括一环绕顶管设置的用以固定所述卡箍结构的组装式的固定圈架，所述卡箍结构上设置有钢丝绳通孔，还包括一卷扬机，所述卷扬机的输出端连接固定有一钢丝绳索，还包括一用于与固定圈架连接固定的可拆卸组装的固定支架和设置在地表层上的用于与固定支架固定连接的工作井底板，所述钢丝绳索穿过钢丝绳通孔后再与工作井底板连接固定。
进一步地，所述固定圈架与所述卡箍结构之间以弹性组件连接。
进一步地，还包括设置在所述工作井底板上用以供钢丝绳索的一端连接并固定的锚固件。
进一步地，所述固定圈架包括两个弧形半圈架，两个弧形半圈架在其本体的端部处以螺栓连接固定以形成完整的固定圈架。
进一步地，所述固定圈架与固定支架之间设置有连接螺杆，同时在固定圈架和固定支架上也设置有供连接螺杆连接的连接螺母。
进一步地，所述弹性组件包括一伸缩杆和圈套在伸缩杆上的弹簧件。
进一步地，所述固定支架设置为多根两端均设置有连接外螺纹的钢管件，和用以连接固定两个不同钢管件的端头的转角螺管。
进一步地，还包括一设置在顶管的下方可顶起顶管来保持顶管高度不变的支撑杆组件。
进一步地，所述支撑杆组件包括一支撑杆体，和设置在支撑杆体上的与顶管接触的凹弧型的支撑滚轮。
进一步地，还包括多组设置在钢丝绳索的首尾两端处的用于弯曲钢丝绳索的导向件。
本实用新型的有益效果：本实用新型的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，该装置将用于阻止顶管后退的卡箍结构环绕设置在顶管的外周，采用卷扬机拉动设置连接在卡箍结构上的钢丝绳索，使钢丝绳索绷紧，然后拉动卡箍结构紧贴在顶管上。而卡箍结构因为固定在固定支架上的缘故，可以将顶管上的压力传递到固定支架上，而固定支架又固定在工作井底板上，相当于将顶管收到的推力传递到地面。而固定支架保持有足够强度的前提下，就可以使本装置以类似自行车刹车的原理来刹住有后退倾向的顶管，有效防止管材回退。此外顶管在伸进的过程中，始终有一支撑杆组件支撑在顶管下方，其主要目的就是要保持顶管的中心位置在卡箍结构的位置的竖平面中发生改变，使得在卷扬机不工作时，所有的卡箍结构都能够不与顶管接触到，防止顶管伸进受阻，卡箍结构摩擦过度，工作寿命被严重降低。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型具体实施例的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置整体结构示意图。
1-卡箍结构，2-固定圈架，3-卷扬机，4-钢丝绳索，5-固定支架，6-工作井底板，7-弹性组件，8-锚固件，9-刹车垫，10-钢丝绳通孔，11-弧形半圈架，12-连接螺杆，13-连接螺母，14-伸缩杆，15-弹簧件，16-钢管件，17-转角螺管，18-支撑杆组件，19-支撑杆体，20-支撑滚轮。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
请参阅图1，一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，包括多组环绕顶管设置的卡箍结构1，卡箍结构1的向顶管一侧均固定有刹车垫9，还包括一环绕顶管设置的用以固定卡箍结构1的组装式的固定圈架2，卡箍结构1上设置有钢丝绳通孔10，还包括一卷扬机3，卷扬机3的输出端连接固定有一钢丝绳索4，还包括一用于与固定圈架2连接固定的可拆卸组装的固定支架5和设置在地表层上的用于与固定支架5固定连接的工作井底板6，钢丝绳索4穿过钢丝绳通孔10后再与工作井底板6连接固定。
作为本实施例的优选项之一，固定圈架2与卡箍结构1之间以弹性组件7连接，该弹性组件7包括一伸缩杆14和圈套在伸缩杆14上的弹簧件15。其中伸缩杆14设置有两节，其互相套接，卡箍结构1设置为圆弧形状。伸缩杆14的一端焊接固定到固定圈架2上，另一端则固定焊接到卡箍结构1的弧形外侧处，并且在伸缩杆14上套接有一弹簧件15，该弹簧件15直接取用弹簧，弹簧件15常规形态下，卡箍结构1远离顶管壁且不与顶管壁相接触。卡箍结构1上设置的钢丝绳通孔10可供钢丝绳索4穿过其中，钢丝绳索4的一端连接固定到卷扬机3的输出轴端，并且在卷扬机3和钢丝绳索4之间设置有导向件，可以使原本竖直朝下的钢丝绳索4弯曲折向到水平方向，来与卷扬机3连接。
作为本实施例的优选项之二，还包括设置在工作井底板6上用以供钢丝绳索4的一端连接并固定的锚固件8。在本实施例中，锚固件8与卷扬机3设置在顶管的同一侧，同样在锚固件8和钢丝绳索4之间也设置有同样的可以改变钢丝绳索4弯折方向的导向件，这样可以将将卡箍结构1设置的足够多，从而增大刹车接触面积，相应的就可以降低顶管外周受到的压力，避免钢丝绳索4张力过大发生刚性断裂或是内部不可擦的内部裂纹，降低钢丝绳索4的使用寿命.锚固件8和卷扬机3也可以分别设置在顶管的两侧位置，在本图中画出的是后者。
进一步地，同样卷扬机3在收紧钢丝绳索4时，钢丝绳索4可以拉紧围合在顶管上的所有卡箍结构1收紧，顶管受到的推力传递到卡箍结构1上，由于伸缩杆14与卡箍结构1之间采用焊接固定的连接方式，这样就保证了卡箍结构1在接受到顶管处的推力作用时不会发生偏移，保持本装置的刹车稳定性。
作为本实施例的优选项之一，固定圈架2包括两个弧形半圈架11，两个弧形半圈架11在其本体的端部处以螺栓连接固定以形成完整的固定圈架2。而固定圈架2与固定支架5之间设置有连接螺杆12，同时在固定圈架2和固定支架5上也设置有供连接螺杆12连接的连接螺母13。同样固定支架5设置为多根两端均设置有连接外螺纹的钢管件16，和用以连接固定两个不同钢管件16的端头的转角螺管17。这样就可以使本装置在非使用状态下能够被拆分存储，减小空间体积。
进一步地，还包括一设置在顶管的下方可顶起顶管来保持顶管高度不变的支撑杆组件18，该支撑杆组件18包括一支撑杆体19，和设置在支撑杆体19上的与顶管接触的凹弧型的支撑滚轮20。可用于支撑在顶管的下方，
以上未提及之处，均适用于现有技术。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：包括多组环绕顶管设置的卡箍结构（1），所述卡箍结构（1）的向顶管一侧均固定有刹车垫（9），还包括一环绕顶管设置的用以固定所述卡箍结构（1）的组装式的固定圈架（2），所述卡箍结构（1）上设置有钢丝绳通孔（10），还包括一卷扬机（3），所述卷扬机（3）的输出端连接固定有一钢丝绳索（4），还包括一用于与固定圈架（2）连接固定的可拆卸组装的固定支架（5）和设置在地表层上的用于与固定支架（5）固定连接的工作井底板（6），所述钢丝绳索（4）穿过钢丝绳通孔（10）后再与工作井底板（6）连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述固定圈架（2）与所述卡箍结构（1）之间以弹性组件（7）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：还包括设置在所述工作井底板（6）上用以供钢丝绳索（4）的一端连接并固定的锚固件（8）。
4.根据权利要求1所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述固定圈架（2）包括两个弧形半圈架（11），两个弧形半圈架（11）在其本体的端部处以螺栓连接固定以形成完整的固定圈架（2）。
5.根据权利要求1所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述固定圈架（2）与固定支架（5）之间设置有连接螺杆（12），同时在固定圈架（2）和固定支架（5）上也设置有供连接螺杆（12）连接的连接螺母（13）。
6.根据权利要求2所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述弹性组件（7）包括一伸缩杆（14）和圈套在伸缩杆（14）上的弹簧件（15）。
7.根据权利要求5所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述固定支架（5）设置为多根两端均设置有连接外螺纹的钢管件（16），和用以连接固定两个不同钢管件（16）的端头的转角螺管（17）。
8.根据权利要求1所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：还包括一设置在顶管的下方可顶起顶管来保持顶管高度不变的支撑杆组件（18）。
9.根据权利要求8所述的一种用于高水压、透水性强地层的顶管施工止退装置，其特征在于：所述支撑杆组件（18）包括一支撑杆体（19），和设置在支撑杆体（19）上的与顶管接触的凹弧型的支撑滚轮（20）。
技术总结