一種頂管掘進機的製作方法

2023-05-03 08:30:36 1

專利名稱：一種頂管掘進機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種頂管掘進機，特別是一種應用於地層中含有塊石的破巖頂管工程施工中的大直徑頂管掘進機。
背景技術：
目前，在頂管工程施工中，公知的用於實現泥水平衡和土壓平衡的頂管掘進機，其對於塊石障礙大都是採用圓錐破碎技術，即利用堆體的偏心作用或不規則作用來達到碾碎塊石的目的，並通過裝置其機體中部的螺旋輸送機將碎石輸送到運輸車上或通過泥水系統循環輸送到地面，但該破碎技術只適合用於直徑較小的中小型頂管掘進機中，對於較大直徑的頂管掘進機，由於經濟和技術原因，對於塊石的阻礙無法採用圓錐破碎技術，只能在掘進機的密封倉上預留的人孔或障礙物清理孔以便於對塊石進行清理，因此其勞動強度大，頂進速度慢、工效低、工程造價高，並且在高氣壓下，工人下井進入管道操作機內工作不安全、危險程度高。

發明內容
本實用新型的目的在於解決上述存在的問題，提供一種能有效碾壓塊石並可機械化地清理塊石等障礙物而有效提高施工工效、降低工程造價，且使用安全、方便的大直徑頂管掘進機。
本實用新型的技術方案是本實用新型所述的頂管掘進機，包括掘進機前部、掘進機後部及裝置於兩者之間的糾偏節、糾編油缸，其中，所述掘進機的前部包括前殼體及裝置其內的泥土倉、動力裝置和通過一主軸裝置於前殼體前端的刀盤，其特點是所述刀盤的後部還裝置有至少一組用於碾壓塊石的碾壓裝置，且所述碾壓裝置位於所述泥土倉內，所述掘進機內斜設有一可機械化地清理塊石的螺旋輸送裝置，所述螺旋輸送裝置的底部與所述泥土倉底部連通。
其中，所述各碾壓裝置包括至少二個裝置於所述刀盤後面板上並可隨刀盤轉動作圓周運動且可與刀盤實現反向自轉、並通過其與掘進機前殼體內泥土倉內壁的不同距離而對大小不一的塊石實行碾壓的碾壓輥。
為使本實用新型的刀盤正、反隨機轉動均可達到碾壓塊石的目的，進一步的提高其工作效率，上述刀盤的後面設有兩組碾壓裝置，且該兩組碾壓裝置包括一共用的並可自由變向的頂端碾壓輥及沿該頂端碾壓輥與刀盤中心的連線對稱排列且轉向相反的左、右碾壓輥。
為更進一步的提高其工作效率，上述刀盤的後面沿軸心對稱設有兩套分別由上述兩組碾壓裝置組成的碾壓組。
本實用新型由於採用在掘進機前部的刀盤後部並位於泥土倉內裝置有至少一組用於碾壓塊石的碾壓裝置且於掘進機內斜設一可機械化地清理塊石等障礙物的螺旋輸送裝置的結構，使用時可通過碾壓裝置將在頂管頂進的過程中由刀盤切削下來的進入泥土倉內的塊石碾壓成碎石，然後通過螺旋輸送裝置將碎石排到運土車上，從而有效地提高了施工工效、降低工程造價，且其使用極為方便、安全，解決了現有大直徑頂管掘進機需人工清理塊石障礙、工效低、安全係數低的缺點。並且由於其碾壓裝置主要採用由至少二個裝置於所述刀盤後面板上並可隨刀盤轉動作圓周運動且可實現與刀盤反向自轉的碾壓輥組成，其結構簡單、可靠，且工作效率高。同時由於其刀盤的後面沿軸心對稱設有兩套碾壓組，每套碾壓組包括一共用的並可自由變向的頂端碾壓輥及沿該頂端碾壓輥與刀盤的中心連線對稱排列且轉向相反的左、右碾壓輥，從而使刀盤正、反隨機轉動均可達到碾壓塊石的目的，進一步的增強了其工作效率。本實用新型結構簡單、可靠、加工簡易、生產成本低，可廣泛地適用於各種不同型號的頂管掘進機，尤其適用於直徑在2000mm以上的泥水平衡和土壓平衡頂管掘進機。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的I-I剖視結構示意圖。
具體實施方式
如圖1及圖2所示，本實用新型所述的頂管掘進機，包括掘進機前部1、掘進機後部2及裝置於兩者之間的糾偏節3、糾編油缸4，其中，所述掘進機前部1包括前殼體11及裝置其內的泥土倉12、動力裝置13和通過一主軸14裝置於前殼體11前端的刀盤15，所述動力裝置13包括動力馬達131、變速箱132，為了有效提高頂管掘進機在頂管施工中的工效、降低工程造價和確保其使用的安全性，所述刀盤15的後部還設有至少一組用於碾壓塊石6的碾壓裝置，且所述碾壓裝置位於所述泥土倉12內，所述掘進機內斜設有一可機械化地清理塊石6的螺旋輸送裝置5，所述螺旋輸送裝置5的底部與上述泥土倉12底部連通，因此使用時可通過碾壓裝置將在頂管頂進的過程中由刀盤15切削下來的進入泥土倉12內的塊石6碾壓成碎石，然後直接通過螺旋輸送裝置5將碎石排到運土車上，使用極為方便、安全、工作效率高。並且為使本實用新型結構簡單、可靠，且加工簡易、生產成本低，所述各碾壓裝置包括至少二個裝置於所述刀盤15後面板上並可隨刀盤15轉動作圓周運動且可通過塊石的阻力和摩擦力作用而與刀盤15實現反向自轉、並通過其與掘進機前殼體11內泥土倉12內壁的不同距離實行對大小不一的塊石6實行碾壓的碾壓輥17，上述刀盤15的後面設有至少二根支撐軸杆16，上述各碾壓輥17可轉動地裝置於支撐軸杆16上。其中，各碾壓裝置中的碾壓輥17即可以對稱排列，也可以不對稱排列。如圖2所示，為使本實用新型的刀盤15正、反隨機轉動均可達到碾壓塊石的目的，進一步的提高其工作效率，上述刀盤15的後面設有兩組碾壓裝置，且該兩組碾壓裝置包括一共用的並可自由變向的頂端碾壓輥170及沿該頂端碾壓輥170與刀盤15中心的連線對稱排列且轉向相反的左、右碾壓輥171，這樣，在頂管頂進的過程中如果碰到塊石6，在刀盤15切削或刮動下而使塊石6進入掘進機前部1的泥土倉12內並在重力的作用下下沉到泥土倉12的底部，如圖2所示，當刀盤15順時針轉動的同時通過刀盤15上的支撐軸杆16帶動碾壓輥17順時針作行星運動，此時碾壓輥171最先接觸到直徑較大的塊石6，如果塊石6的直徑大於碾壓輥171與泥土倉12的間隙時，由於塊石6的阻力和摩擦力作用，碾壓輥171產生與刀盤15轉動方向相反的方向自轉，而塊石6相對不動，於是碾壓輥171不斷的對塊石6進行碾壓，直到大塊石6被碾壓輥171滾壓成可通過該間隙的小塊石6為止；如果被碾壓輥171碾壓過的小塊石6還大於碾壓輥170與泥土倉12內壁間隙，則又被碾壓輥170滾壓成直徑更小的碎石，直到可被螺旋輸送裝置5排到地面或運土車上為止。並且所述碾壓輥17的數目、長度及直徑可根據所需要碾壓的塊石6的直徑來定，如果塊石的直徑較大，應加設碾壓輥172，且碾壓輥172、碾壓輥171、碾壓輥170與泥土倉12內壁的間隙由大到小排列，而所述碾壓輥170、171、172的直徑可一樣大，也可以不一樣大。為了不讓塊石6從碾壓輥17的側面通過，其碾壓輥17的長度要稍小於泥土倉12的長度，並且可根據所需要碾碎碎石的直徑來調整碾壓輥17與泥土倉12內壁的間距，達到碎石可從螺旋輸送裝置5排出的目的即可。為更進一步的提高其工作效率，上述刀盤15的後面沿軸心對稱設有兩套分別由兩組碾壓裝置組成的碾壓組。其中，上述各碾壓輥17分別通過軸承裝置於各支撐軸杆16上，且所述軸承外設有密封防泥裝置，以防止泥土進入軸承而影響其正常工作。所述各碾壓輥17可為各種形狀，其具體形狀可根據需要來定，如上述碾壓輥17可以是外表面光滑的圓柱體；也可以是表面起條紋，如波紋或花紋或溝槽形的圓柱體；還可以是表面帶滾刀或齒面的圓柱體。並且為使其結構更可靠，上述碾壓輥17的外表面和泥土倉12的內壁均由堅硬的耐磨材料製成的。本實用新型結構簡單、可靠、加工簡易、生產成本低，可廣泛地適用於各種不同型號的頂管掘進機，尤其適用於直徑在2000mm以上的泥水平衡和土壓平衡頂管掘進機，其可將直徑在500mm以下的塊石6在刀盤15轉動3～5周後碾壓成直徑為50mm以下的碎石，破碎後的碎石直接可通過螺旋輸送裝置5而排出。
權利要求1.一種頂管掘進機，包括掘進機前部(1)、掘進機後部(2)及裝置於兩者之間的糾偏節(3)、糾編油缸(4)，其中，所述掘進機前部(1)包括前殼體(11)及裝置其內的泥土倉(12)、動力裝置(13)和通過一主軸(14)裝置於前殼體(11)前端的刀盤(15)，其特徵在於所述刀盤(15)的後部還裝置有至少一組用於碾壓塊石的碾壓裝置，且所述碾壓裝置位於所述泥土倉(12)內，所述掘進機內斜設有一可機械化地清理塊石(6)的螺旋輸送裝置(5)，所述螺旋輸送裝置(5)的底部與所述泥土倉(12)底部連通。
2.根據權利要求1所述的頂管掘進機，其特徵在於所述各碾壓裝置包括至少二個裝置於所述刀盤(15)的後面板上並可隨刀盤(15)的轉動作圓周運動且可與刀盤(15)實現反向自轉、並通過其與掘進機前殼體(11)內泥土倉(12)內壁的不同距離而對大小不一的塊石(6)實行碾壓的碾壓輥(17)。
3.根據權利要求2所述的頂管掘進機，其特徵在於上述刀盤(15)的後面板上設有至少二根支撐軸杆(16)，上述各碾壓輥(17)可轉動地裝置於各支撐軸杆(16)上。
4.根據權利要求1或2或3所述的頂管掘進機，其特徵在於上述刀盤(15)的後面設有兩組碾壓裝置，且該兩組碾壓裝置包括一共用的並可自由變向的頂端碾壓輥(170)及沿該頂端碾壓輥(170)與刀盤(15)的中心連線對稱排列且轉向相反的左、右碾壓輥(171、172)。
5.根據權利要求4所述的頂管掘進機，其特徵在於上述刀盤(15)的後面沿軸心對稱設有兩套分別由上述兩組碾壓裝置組成的碾壓組。
6.根據權利要求2所述的頂管掘進機，其特徵在於上述各碾壓輥(17)分別通過軸承裝置於支撐軸杆(16)上，且所述軸承外設有密封防泥裝置。
7.根據權利要求1或2或3或6所述的頂管掘進機，其特徵在於上述碾壓輥為外表面光滑或起條紋的圓柱體。
8.根據權利要求1或2或3或6所述的頂管掘進機，其特徵在於上述碾壓輥為表面帶破巖滾刀或齒面的圓柱體。
9.根據權利要求1或2或3或6所述的頂管掘進機，其特徵在於上述碾壓輥的外表面和泥土倉(12)的內壁為由堅硬的耐磨材料製成的。
專利摘要本實用新型所述的頂管掘進機，包括掘進機前部、掘進機後部、糾偏節、糾編油缸，所述掘進機的前部包括前殼體及裝置其內的泥土倉、動力裝置和裝置於前殼體前端的刀盤，所述刀盤的後面並位於所述泥土倉內裝置有至少一組用於碾壓塊石的碾壓裝置，且所述掘進機內斜設有一可機械化地清理塊石且其底部與所述泥土倉底部連通的螺旋輸送裝置。本實用新型由於採用在掘進機刀盤後面裝置有至少一組碾壓裝置且於掘進機內斜設一可機械化地清理塊石等障礙物的螺旋輸送裝置的結構，使用時可通過碾壓裝置將由刀盤切削下來的進入泥土倉內的塊石碾壓成碎石，然後通過螺旋輸送裝置將碎石排到運土車上，從而有效地提高了施工工效、降低工程造價，且其使用方便、安全。
文檔編號E21D9/00GK2685570SQ20042004321
公開日2005年3月16日 申請日期2004年3月8日 優先權日2004年3月8日
發明者鍾顯奇 申請人:廣東省基礎工程公司