本發明屬于頂管施工，更具體地，涉及一種頂進過程中頂管管節止退裝置及方法。

背景技術：

1、隨著我國經濟持續穩定地增長，城市化進程的進一步加快，我國的地下管線的需求量也在逐年增加。加之人們對環境保護意識的增強頂管技術將在我國地下管線的施工中起到越來越重要的地位和作用。非開挖技術的發展必將向規模化、規范化、國際化的方向發展。在我國經濟高速增長的支持下，頂管技術的發展將面臨前所未有的機遇，在不久的將來，一些全自動、高精度的掘進機會成為施工機械的主流。頂管施工的用途隨著相關技術的發展也將繼續擴大。

2、頂管施工是一種非開挖的地下管道施工方法，頂管施工的核心是利用液壓千斤頂等推進裝置，在工作井中將預制好的管道逐段向前頂進，直至到達預定位置。在此過程中，頂管機(帶有切割頭的前端設備)用于破碎前方的土壤或巖石，同時通過出土系統將挖掘出來的土石運送到地面外。

3、在頂管施工過程中，由于頂管機迎面阻力大于管周摩阻力，頂管管道有整體向始發井方向后退的趨勢。特別是在深埋地層或軟弱地層中，這種后退趨勢更為明顯，管道后退可能會導致開挖面坍塌、洞口止水裝置破壞、頂管姿態失控、管道整體破壞和地面大面積沉降等嚴重后果，，嚴重時將影響路面交通及地下管線的安全，這些后果不僅會影響施工進度，還可能對周圍環境和建筑物造成損害。

4、為了解決上述問題，專利文獻cn219011301u公開了一種頂進節段的止退裝置，屬于最終接頭技術領域，頂進節段從套筒中推出并與最后一節沉管對接；套筒中設有套筒混凝土封門，頂進節段中設有與套筒混凝土封門相對設置的頂進節段混凝土封門，二者共同形成結合腔；該止退裝置包括位于第一反力牛腿、千斤頂、第一支撐件和第二反力牛腿；第一反力牛腿安裝于套筒并位于結合腔外部；千斤頂沿水平方向伸縮并安裝于第一反力牛腿；第一支撐件沿水平方向設置并與千斤頂連接，第一支撐件遠離千斤頂的一端穿過套筒混凝土封門與第二反力牛腿連接，第二反力牛腿安裝于頂進節段并位于結合腔中。該止退裝置能夠防止頂進節段反向運動，并且結構簡單緊湊、方便布置。該裝置主要針對海底隧道施工最終接頭技術領域，適用范圍小。

5、此外，專利文獻cn206144562u公開了一種大直徑頂管止退裝置，其特征在于：它包括固定支座組件(1)和滑阻組件(2)，所述固定支座組件(1)安裝在滑阻組件(2)的底部；本實用新型提供的一種大直徑頂管止退裝置,采用雙重止退措施，有效消除頂管后退安全隱患，同時采用環扣貼面，360度扣緊管節，防止因主動土壓力和后退摩阻力過大，頂管出洞階段，管節前端上抬；整個裝置操作簡便，施工影響小。僅通過螺母松緊實現滑阻模塊開合，操作簡單方便，節約時間成本，同時依靠滑阻模塊開合即可完成休頂和頂進工序間的轉換。但該止退裝置安裝所需空間較大，不利于較小工作井內安裝。

技術實現思路

1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種頂進過程中頂管管節止退裝置及方法，通過拉環、鋼索和圓銷，將工作井和頂管管節連接固定，可以有效限制管節在進行主頂油缸回縮管節拼裝過程中的后退變形，提升了頂管施工的精準度和安全性，還確保了整個頂管結構在拼裝過程中的穩定性和可靠性，為頂管工程的順利進行提供了堅實的保障；通過充分利用頂管管節的吊裝孔，及工作井預埋拉環、采用鋼索、圓銷連接的止退裝置，這些材料成本相對較低，且易于獲取，有助于控制施工成本，具有較好的通用性，可以適應不同的管徑和頂進條件，結構安裝簡單，適用范圍廣泛，解決了在較小空間設置止退裝置的問題；通過在鋼索上安裝一個電子測力器，主頂油缸回縮和拼裝管節時，安裝的電子測力器能夠監測到頂管管節兩側受力偏差情況，如果偏差過大則采用頂管機頭糾偏油缸進行糾偏調節，確保了結構在使用過程中的穩定性和安全性。

2、為了實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供一種頂進過程中頂管管節止退裝置，包括工作井、頂管管節、拉環、鋼索和圓銷，所述工作井洞門兩側設有拉環，沿著工作井軸線對稱布設，所述頂管管節外側沿其軸對稱設有吊裝孔，所述吊裝孔頂部設有環型鋼板，且環型鋼板緊貼頂管管節，所述吊裝孔內設有圓銷，所述圓銷與拉環之間設有鋼索，其與拉環和圓銷均采用卡接法連接，有效限制管節在進行主頂油缸回縮和頂管管節拼裝過程中的后退變形，確保頂管工程質量和安全。

3、進一步地，所述拉環兩端部設置有90度彎鉤，并從中間對折形成，使得兩個90度彎鉤朝向相反方向。

4、進一步地，所述拉環與工作井的鋼筋或模板固定連接。

5、進一步地，所述拉環和鋼索之間設有防止鋼索磨損的膠墊。

6、進一步地，所述鋼索中部設有用于實時監測頂管管節兩側鋼索受力偏差情況的電子測力器。

7、進一步地，所述圓銷端頭直徑大于銷身直徑，且銷身外側設有外螺紋。

8、進一步地，所述環型鋼板中間設有圓形孔洞，且圓形孔洞內側設有內螺紋，所述圓形孔洞內側的內螺紋與銷身外側的外螺紋相互匹配。

9、按照本發明的另一方面，提供一種頂進過程中頂管管節止退方法，應用以上所述一種頂進過程中頂管管節止退裝置實現，包括如下步驟：

10、s100：預設工作井及頂管管節，根據設計圖紙及規范要求，確定拉環預埋在工作井洞口的位置、深度、拉環采用鋼筋的直徑及長度、鋼索的直徑及圓銷的尺寸；

11、s200：將拉環預埋在工作井兩側的確定位置，并將拉環與工作井的鋼筋或模板固定連接，然后澆筑工作井混凝土，混凝土澆筑完成后，檢查拉環的安裝質量；

12、s300：在頂管進行下一節頂管管節拼裝前，在鋼索上安裝一個電子測力器，然后將鋼索兩端彎成環，再用繩卡將鋼索分別與拉環和圓銷卡接，將圓銷插入頂管管節兩側的吊裝孔內，并將環型鋼板套入圓銷上，使環型鋼板緊貼頂管管節；

13、s400：在止退裝置連接完成后，進行主頂油缸回縮和頂管管節拼裝過程中，通過拉環的拉力限制整體頂管管節的后退變形。

14、進一步地，步驟s400還包括在進行主頂油缸回縮和頂管管節拼裝前，需對止退裝置進行仔細檢查和測試，確保其性能可靠，在進行主頂油缸回縮和頂管管節拼裝過程中，密切關注止退裝置的工作狀態，如有異常應及時采取措施進行調整或修復。

15、進一步地，s500：在主頂油缸回縮和拼裝頂管管節時，安裝的電子測力器能夠監測到頂管管節兩側受力偏差情況，如果偏差過大則采用頂管機頭糾偏油缸進行糾偏調節，使頂管管節兩側所受拉力大小基本相同。

16、總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

17、1.本發明的止退裝置，通過拉環、鋼索和圓銷，將工作井和頂管管節連接固定，可以有效限制管節在進行主頂油缸回縮管節拼裝過程中的后退變形，提升了頂管施工的精準度和安全性，還確保了整個頂管結構在拼裝過程中的穩定性和可靠性，為頂管工程的順利進行提供了堅實的保障。

18、2.本發明的止退裝置，通過充分利用頂管管節的吊裝孔，及工作井預埋拉環、采用鋼索、圓銷連接的止退裝置，這些材料成本相對較低，且易于獲取，有助于控制施工成本，具有較好的通用性，可以適應不同的管徑和頂進條件，結構安裝簡單，適用范圍廣泛，解決了在較小空間設置止退裝置的問題。

19、3.本發明的止退裝置，鋼索與拉環和圓銷采用卡接法連接，便于在需要時進行維護或更換，保證了止退裝置的可靠性和耐久性。在圓銷套入環型鋼板，環型鋼板緊貼管節，當鋼索受力傳遞至圓銷時，鋼板與圓銷形成卡口，有效防止圓銷滑落。

20、4.本發明的止退裝置，通過在鋼索上安裝一個電子測力器，主頂油缸回縮和拼裝管節時，安裝的電子測力器能夠監測到頂管管節兩側受力偏差情況，如果偏差過大則采用頂管機頭糾偏油缸進行糾偏調節，確保了結構在使用過程中的穩定性和安全性。