1.本技术涉及管道施工的技术领域，尤其是涉及水平定向钻和顶管组合装置以及钢筋混凝土管施工方法。
背景技术：
2.目前不开挖铺设通常会采用顶管技术，不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小。而且能够深入地下作业。
3.现有的顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的工作管埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有顶管施工时，容易遇到障碍物造成工作管卡阻无法顶进的缺陷。
技术实现要素：
5.为了使顶管施工时工作管可以顺利顶进，本技术提供一种水平定向钻和顶管组合装置以及钢筋混凝土管施工方法。
6.第一方面，本技术提供的一种水平定向钻和顶管组合装置，采用如下的技术方案：一种水平定向钻和顶管组合装置，包括设置在工作井的顶管装置，所述顶管装置的顶管方向一侧设置有水平定向钻装置，所述水平定向钻装置连接有钻杆，所述工作井内设置有多级扩孔器，所述钻杆的末端穿过接收井插入到工作井中，所述钻杆的末端与多级扩孔器连接。
7.通过上述技术方案，先通过钻杆拉动多级扩孔器进行扩孔，再将工作管顶入到扩孔形成的孔洞中，使顶管施工时工作管可以顺利顶进。
8.本技术进一步设置为：所述顶管装置包括千斤顶，所述千斤顶的一侧设置有支撑板，所述支撑板上设置有固定孔，所述固定孔内穿设有固定钉，所述千斤顶与支撑板的侧壁固定。
9.通过上述技术方案，通过支撑板对千斤顶进行支撑，保证千斤顶的稳定性，同时对工作井的内壁进行保护，防止局部受压力过大而塌陷。
10.本技术进一步设置为：所述支撑板的侧壁上设置有支撑筒，所述支撑筒的侧壁上设置有定位孔，所述定位孔内螺纹连接有定位螺栓。
11.通过上述技术方案，通过支撑筒对千斤顶进行定位，保证千斤顶设置的稳定性。
12.本技术进一步设置为：所述千斤顶的输出端设置有顶入块，所述顶入块的侧壁设置有限位槽，所述顶入块的下方设置有滑轨，所述顶入块的底端设置有与滑轨滑动配合的滑槽。
13.通过上述技术方案，对顶入块的移动方向进行限位，使工作管顶入得更稳定。
14.本技术进一步设置为：所述多级扩孔器的起始端呈圆锥形设置，所述钻杆与多级
扩孔器的起始端连接，所述多级扩孔器的外壁设置螺旋凸棱。
15.通过上述技术方案，多级扩孔器的起始端设置为圆锥形，多级扩孔器的外壁设置螺旋凸棱，使多级扩孔器更易于进行破壁扩孔。
16.本技术进一步设置为：所述多级扩孔器的末端转动连接有分动器，所述分动器的末端设置有机头，所述机头的末端设置有管道固定件。
17.通过上述技术方案，通过分动器对多级扩孔器和机头进行连接，使多级扩孔器进行转动时，机头不进行转动，通过机头对工作管进行固定，保证工作管顶入的稳定性。
18.本技术进一步设置为：所述多级扩孔器呈空心设置，所述钻杆设置为空心管，所述钻杆的末端与多级扩孔器连通，所述多级扩孔器的外壁上设置有若干冲水孔。
19.通过上述技术方案，通过钻杆对多级扩孔器中进行注水，注入的水会入扩孔产生的泥土接触形成泥浆，避免孔洞内堆积泥土过多，影响工作管的顶入。
20.本技术进一步设置为：所述机头内设置有抽淤泵，所述抽淤泵的抽淤端连通有抽淤管，所述分动器呈空心设置，所述抽淤管的末端插入到分动器中，所述多级扩孔器的末端与分动器连通，所述抽淤泵的排淤端连通有排淤软管。
21.通过上述技术方案，抽淤泵会通过抽淤管将产生的泥浆抽走，再通过排淤软管排出，保证工作管的顺利顶入。
22.本技术进一步设置为：所述多级扩孔器的末端呈圆锥形设置，所述分动器与多级扩孔器末端的尖端连接。
23.通过上述技术方案，使水先与泥土接触，防止水直接冲入到分动器中。
24.另一方面，本技术提供一种小管径钢筋混凝土管施工方法，包括以下步骤：s1：通过水平定向钻装置将钻杆钻入地面，使钻杆的末端先穿过接收井再插入到工作井中，使钻杆的末端与多级扩孔器的起始端连通，将工作管的起始端固定在机头末端的管道固定件中，同时把工作管的末端固定在顶入块的限位槽中；s2：将钻杆的起始端与市政管道连通，再通过水平定向钻装置将钻杆拉出，同时启动千斤顶对工作管进行推进，启动抽淤泵将管孔中的淤泥抽出；s3：在钻杆将多级扩孔器、分动器和机头拉入到接收井以后，将多级扩孔器与钻杆拆卸分离，将工作管与机头进行分离，将多级扩孔器、分动器和机头从接收井吊出，然后将钻杆全部从地面下抽出。
25.通过上述技术方案，先通过钻杆拉动多级扩孔器进行扩孔，对钻杆进行回拉时会对工作管产生拉力，使工作管向扩孔形成的孔洞中移动，同时启动千斤顶对工作管进行顶入，使顶管施工时工作管可以顺利顶进。
26.综上所述，本技术的有益技术效果为：1.先通过钻杆拉动多级扩孔器进行扩孔，再将工作管顶入到扩孔形成的孔洞中，使顶管施工时工作管可以顺利顶进；2.通过分动器对多级扩孔器和机头进行连接，使多级扩孔器进行转动时，机头不进行转动，通过机头对工作管进行固定，保证工作管顶入的稳定性；3.通过钻杆对多级扩孔器中进行注水，注入的水会入扩孔产生的泥土接触形成泥浆，避免孔洞内堆积泥土过多，影响工作管的顶入。
附图说明
27.图1是本实施例的整体的结构示意图；图2是本实施例展示工作井的剖视图；图3是本实施例展示工作井内装置的结构示意图；图4是本实施例展示多级扩孔器与分动器连接方式的爆炸视图；图5是本实施例的机头的剖视图。
28.附图说明，1、水平定向钻机；2、钻杆；3、多级扩孔器；4、工作井；5、接收井；6、千斤顶；7、支撑板；8、固定钉；9、支撑筒；10、转动轴承；11、定位螺栓；12、顶入块；13、滑轨；14、螺旋凸棱；15、分动器；16、机头；17、固定环；18、抽淤泵；19、抽淤管；20、排淤软管；21、工作管。
具体实施方式
29.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
30.实施例：参照图1，为本技术公开的一种水平定向钻和顶管组合装置，包括顶管装置和水平定向钻装置，要顶管位置两端的地面上分别挖设有工作井4和接收井5。
31.参考图2和图3，顶管装置固定在工作井4中，顶管装置包括千斤顶6，工作井4的侧壁上设置有支撑板7，支撑板7左右两侧分别开设有固定孔，固定孔内穿设有固定钉8，将固定钉8钉入到工作井4的侧壁中，通过固定钉8对支撑板7进行固定。支撑板7的侧壁上垂直固定有支撑筒9，千斤顶6放置在支撑筒9中，支撑筒9的侧壁上开设有四个定位孔，定位孔内螺纹连接有定位螺栓11，通过旋紧定位螺栓11可以对千斤顶6进行固定。
32.参考图3，千斤顶6输出端的末端连接有顶入块12，顶入块12的侧壁开设有对工作管21进行限位的限位槽，将工作管21的末端插入到限位槽中，限位槽会对工作管21进行限位，保证工作管21的稳定性，防止工作管21在顶入时发生偏移。启动千斤顶6，千斤顶6会通过顶入块12将工作管21向接收井5方向进行顶进。工作井4的底端铺设有滑轨13，顶入块12的底端开设有滑槽，滑轨13与滑槽滑动配合，从而对顶入块12的移动方向进行限位，使工作管21顶入得更稳定。
33.参考图2和图4，工作井4内放置有多级扩孔器3，多级扩孔器3的末端设置有分动器15，分动器15设置为两端开口的筒状。多级扩孔器3的末端外壁设置有转动轴承10，转动轴承10的内环内壁与多级扩孔器3的末端外壁固定，转动轴承10的外环外壁与分动器15起始端的内壁固定，使多级扩孔器3的末端与分动器15的起始端转动连接。
34.参考图3和图5，分动器15的末端设置有机头16，机头16内固定有抽淤泵18，抽淤泵18的抽淤端连通有抽淤管19，抽淤管19的末端从机头16的起始端穿出，插入到分动器15中与分动器15的内壁固定。抽淤泵18的排淤端连通有排淤软管20，排淤软管20的末端从机头16的末端穿出。机头16的末端侧壁上设置有管道固定件，管道固定件设置为固定环17，固定环17的侧壁螺纹连接有固定螺栓，将工作管21的起始端插入到固定环17中，通过旋紧固定螺栓对工作管21进行固定。排淤软管20的末端从工作管21中穿过，顶入块12上设置有供排淤软管20穿出的通孔。
35.参考图1和图2，水平定向钻装置设置为水平定向钻机1，水平定向钻机1设置在接收井5一侧的地面上，水平定向钻机1连接有钻杆2，通过水平定向钻机1可以使钻杆2旋转插
入到地表中，使钻杆2的末端穿过接收井5，最后钻杆2的末端插入到工作井4中。钻杆2的末端设置有管套，通过管套使钻杆2与多级扩孔器3的起始端进行固定连接。通过水平定向钻机1对钻杆2进行回拉，钻杆2会带动多级扩孔器3进行移动。
36.参考图2和图4，多级扩孔器3的起始端呈圆锥形设置，多级扩孔器3与钻杆2的连接端呈尖端设置，便于进行破开土层进行扩孔，多级扩孔器3的外壁设置螺旋凸棱14，钻杆2在进行回拉时会带动多级扩孔器3进行转动，从而使螺旋凸棱14对土层进行切割，提高多级扩孔器3的扩孔效率。
37.参考图2和图5，钻杆2设置为空心管，多级扩孔器3呈空心设置，在对钻杆2进行回拉时，对钻杆2的起始端与市政管道连通，通过钻杆2对多级扩孔器3中进行注水，多级扩孔器3的外壁上开设有若干冲水孔，注入的水会入扩孔产生的泥土接触形成泥浆。多级扩孔器3的末端呈圆锥形设置，分动器15与多级扩孔器3的连接端呈尖端设置，使水先与泥土接触，防止水直接冲入到分动器15中。启动抽淤泵18，抽淤泵18会通过抽淤管19将产生的泥浆抽走，再通过排淤软管20排出，排出的泥浆通过吊斗转移出工作井4。钻杆2在进行回拉时，会带动工作管21向扩孔形成的孔洞中移动，钻杆2回拉的同时启动千斤顶6，使千斤顶6推动顶入块12，对工作管21一节节的进行顶入，每顶入一节工作管21，将排淤软管20从顶入块12中抽出，穿过下一待顶入的工作管21中，再从顶入块12中穿出。
38.本实施例的实施原理为：通过水平定向钻机1可以使钻杆2旋转插入到地表中，使钻杆2的末端穿过接收井5，最后钻杆2的末端插入到工作井4中与多级扩孔器3进行连接，在通过水平定向钻机1对钻杆2进行回拉，使多级扩孔器3进行扩孔，对钻杆2进行回拉时会对工作管21产生拉力，使工作管21向扩孔形成的孔洞中移动，同时启动千斤顶6对工作管21进行顶入，使工作管21更易插入到孔洞中。
39.本技术还公开了一种小管径钢筋混凝土管施工方法，包括以下步骤：s1：通过水平定向钻装置将钻杆2钻入地面，使钻杆2的末端先穿过接收井5再插入到工作井4中，使钻杆2的末端与多级扩孔器3的起始端连通，将工作管21的起始端固定在机头16末端的管道固定件中，同时把工作管21的末端固定在顶入块12的限位槽中；s2：将钻杆2的起始端与市政管道连通，再通过水平定向钻装置将钻杆2拉出，同时启动千斤顶6对工作管21进行推进，启动抽淤泵18将管孔中的淤泥抽出；s3：在钻杆2将多级扩孔器3、分动器15和机头16拉入到接收井5以后，将多级扩孔器3与钻杆2拆卸分离，将工作管21与机头16进行分离，将多级扩孔器3、分动器15和机头16从接收井5吊出，然后将钻杆2全部从地面下抽出。
40.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。技术特征：
1.一种水平定向钻和顶管组合装置，包括设置在工作井(4)的顶管装置，其特征在于，所述顶管装置的顶管方向一侧设置有水平定向钻装置，所述水平定向钻装置连接有钻杆(2)，所述工作井(4)内设置有多级扩孔器(3)，所述钻杆(2)的末端穿过接收井(5)插入到工作井(4)中，所述钻杆(2)的末端与多级扩孔器(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述顶管装置包括千斤顶(6)，所述千斤顶(6)的一侧设置有支撑板(7)，所述支撑板(7)上设置有固定孔，所述固定孔内穿设有固定钉(8)，所述千斤顶(6)与支撑板(7)的侧壁固定。3.根据权利要求2所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述支撑板(7)的侧壁上设置有支撑筒(9)，所述支撑筒(9)的侧壁上设置有定位孔，所述定位孔内螺纹连接有定位螺栓(11)。4.根据权利要求2所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述千斤顶(6)的输出端设置有顶入块(12)，所述顶入块(12)的侧壁设置有限位槽，所述顶入块(12)的下方设置有滑轨(13)，所述顶入块(12)的底端设置有与滑轨(13)滑动配合的滑槽。5.根据权利要求1所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述多级扩孔器(3)的起始端呈圆锥形设置，所述钻杆(2)与多级扩孔器(3)的起始端连接，所述多级扩孔器(3)的外壁设置螺旋凸棱(14)。6.根据权利要求1所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述多级扩孔器(3)的末端转动连接有分动器(15)，所述分动器(15)的末端设置有机头(16)，所述机头(16)的末端设置有管道固定件。7.根据权利要求5所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述多级扩孔器(3)呈空心设置，所述钻杆(2)设置为空心管，所述钻杆(2)的末端与多级扩孔器(3)连通，所述多级扩孔器(3)的外壁上设置有若干冲水孔。8.根据权利要求6所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述机头(16)内设置有抽淤泵(18)，所述抽淤泵(18)的抽淤端连通有抽淤管(19)，所述分动器(15)呈空心设置，所述抽淤管(19)的末端插入到分动器(15)中，所述多级扩孔器(3)的末端与分动器(15)连通，所述抽淤泵(18)的排淤端连通有排淤软管(20)。9.根据权利要求8所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，所述多级扩孔器(3)的末端呈圆锥形设置，所述分动器(15)与多级扩孔器(3)末端的尖端连接。10.一种小管径钢筋混凝土管施工方法，应用于权利要求1
?
9任意一项所述的一种水平定向钻和顶管组合装置，其特征在于，包括以下步骤：s1：通过水平定向钻装置将钻杆(2)钻入地面，使钻杆(2)的末端先穿过接收井(5)再插入到工作井(4)中，使钻杆(2)的末端与多级扩孔器(3)的起始端连通，将工作管(21)的起始端固定在机头(16)末端的管道固定件中，同时把工作管(21)的末端固定在顶入块(12)的限位槽中；s2：将钻杆(2)的起始端与市政管道连通，再通过水平定向钻装置将钻杆(2)拉出，同时启动千斤顶(6)对工作管(21)进行推进，启动抽淤泵(18)将管孔中的淤泥抽出；s3：在钻杆(2)将多级扩孔器(3)、分动器(15)和机头(16)拉入到接收井(5)以后，将多级扩孔器(3)与钻杆(2)拆卸分离，将工作管(21)与机头(16)进行分离，将多级扩孔器(3)、分动器(15)和机头(16)从接收井(5)吊出，然后将钻杆(2)全部从地面下抽出。
技术总结
本申请公开了水平定向钻和顶管组合装置以及钢筋混凝土管施工方法，应用在管道施工领域，解决了顶管施工时，容易遇到障碍物造成工具管卡阻无法顶进的技术问题，其技术方案要点是一种水平定向钻和顶管组合装置，包括设置在工作井的顶管装置，顶管装置的顶管方向一侧设置有水平定向钻装置，水平定向钻装置连接有钻杆，工作井内设置有多级扩孔器，钻杆的末端穿过接收井插入到工作井中，钻杆的末端与多级扩孔器连接；具有的技术效果是使顶管施工时工具管可以顺利顶进。管可以顺利顶进。管可以顺利顶进。
技术研发人员：季永新 周华 肖国香
受保护的技术使用者：苏州中宝市政园林工程有限公司
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2021/10/8
声明：
“水平定向钻和顶管组合装置以及钢筋混凝土管施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：苏州中宝市政园林工程有限公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
