CN104265998A - 一种顶管机旋挖排泥装置 - Google Patents

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于海滨
袁治平
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/06Accessories therefor, e.g. anchors

Abstract

本发明涉及一种顶管机旋挖排泥装置,包括用于螺旋切削的旋挖机构、用于排泥的排泥机构、驱动机构以及主轴以及用于驱动旋挖机构的行星齿轮机构;所述驱动机构包括主轴和液压传动装置;所述液压传动装置与主轴一端连接,所述行星齿轮机构套设于主轴外围并与旋挖机构连接;所述排泥机构与主轴另一端连接。本发明的顶管机旋挖排泥装置,采用液压传动装置驱动,结构简单,结构一体化,操作方便,易于施工,大大提高了施工的质量和效率。

Description

一种顶管机旋挖排泥装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种管道施工设备,尤其涉及一种用于管道螺旋钻法顶管施工的螺旋顶管掘进机的旋挖排泥装置。
背景技术
[0002] 随着我国经济和建设事业的飞速发展,城镇排水系统建设尤其重要,目前污水管网的铺设均采用微型盾构(顶管机),但该设备局限于800以上大口径管道的施工,其仅能满足污水主管的铺设,小管径污水管是属于大口径污水总管的支管,占污水管网的60% -70%,现有的小管径污水管非开挖的施工方法主要采用水平导向钻牵引PE管进行施工(仅适用于土层),由于水平导向钻的非开挖管道牵引采用预扩孔工艺,扩孔直径为托管的(PE管)直径的1.2-1.5倍,预扩管需逐级回扩,土壤的软硬变化造成预扩管难以形成设计要求的排水坡度,再加上管道为柔性的PE管,托管施工后的管道悬浮在扩孔的上部,随着时间的推移泥浆水分的散失及使用中污水的荷载,造成管道(PE管)下沉,使得整个管道的坡度达不到污水自流的要求,由于整个管道的弯曲变形和下沉作用,管道形成堵塞,污水不能及时排放,另外,污水平衡及土压平衡顶进机构,由于内部结构的限制,无法在小管径管道的施工中使用。
[0003]目前采用泥水平衡顶管机施工时,由于顶管时需要喷水使泥土变成泥浆排出,因此泥水平衡顶管机还需要配置水管、排泥管、电机、摄像头、纠偏装置、电控箱、纠偏泵站等,从而使得泥水平衡顶管机结构复杂。一旦泥水平衡顶管机出现了故障,需要人爬入管道中维修。管径小的管道,人无法爬进去维修设备,造成施工失败,而无法用泥水平衡顶管施工。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺点和不足,提供一种结构简单、性能可靠的顶管机旋挖排泥装置。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:一种顶管机旋挖排泥装置,包括
[0006] 用于螺旋切削的旋挖机构;
[0007] 用于排泥的排泥机构;
[0008] 驱动机构,包括液压传动装置以及主轴;
[0009] 以及用于驱动旋挖机构的行星齿轮机构;
[0010] 所述液压传动装置与主轴一端连接,所述行星齿轮机构套设于主轴外围并与旋挖机构连接;所述排泥机构与主轴另一端连接。
[0011] 相比于现有技术,本发明的顶管机旋挖排泥装置,采用液压传动装置驱动,在螺旋顶管施工时能够将产生的泥土及时地从排泥管中排出,且其结构简单,装置一体化,操作方便,同时性能更为可靠,故障率极低,大大提高了施工的质量和效率。
[0012] 进一步,所述旋挖机构包括刀盘和刀盘腔体;所述刀盘设于刀盘腔体内部。
[0013] 进一步,所述排泥机构包括螺旋钻杆和排泥管;所述螺旋钻杆设于排泥管内,并与主轴连接。
[0014] 进一步,所述刀盘腔体套设在所述螺旋钻杆后端。
[0015] 进一步,所述行星齿轮机构包括行星架、太阳齿、行星齿和内齿圈;所述太阳齿固定套设在主轴外围,多个行星齿均匀设置在太阳齿和内齿圈之间并与太阳齿和内齿圈啮合连接;所述行星齿转动安装在行星架上,所述行星架与刀盘连接,所述内齿圈与刀盘腔体固定连接。
[0016] 进一步,所述旋挖机构、行星齿轮机构和驱动机构依次设置于一筒体内。
[0017] 为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
[0018] 图1是本发明的顶管机旋挖排泥装置的结构示意图;
具体实施方式
[0019] 请参阅图1,其为本发明的顶管机旋挖排泥装置的结构示意图。本发明的顶管机旋挖排泥装置,包括排泥机构1、旋挖机构2、行星齿轮机构3和驱动机构4。所述旋挖机构2、行星齿轮机构3和驱动机构4依次设置于筒体43内。该驱动机构4包括主轴41、液压传动装置42。所述液压传动装置42 —端与主轴41 一端连接。所述行星齿轮机构3套设于主轴41外围并与旋挖机构2连接;所述排泥机构I与主轴41另一端连接。
[0020] 具体地,所述旋挖机构2包括刀盘21和刀盘腔体22 ;所述刀盘腔体22套设于排泥机构I外部。所述刀盘21设于刀盘腔体22内并与行星齿轮机构3连接,且其位于螺旋钻杆11外围。
[0021] 具体地,所述排泥机构I包括螺旋钻杆11和排泥管12 ;所述螺旋钻杆11设于排泥管12内,并与主轴41连接。所述刀盘腔体22前端与排泥管12后端外部固接,所述刀盘腔体22套设于螺旋钻杆11后端。
[0022] 具体地,所述行星齿轮机构3包括太阳齿31、内齿圈32、行星齿33和行星架34 ;所述太阳齿31固定套设在主轴41外围,多个行星齿33均匀设置在太阳齿31和内齿圈32之间并与太阳齿31和内齿圈32啮合连接;所述行星齿33转动安装在行星架34上,且行星架34与刀盘21通过螺栓固定连接。所述内齿圈32与刀盘腔体22固定连接。
[0023] 具体地,所述液压传动装置42为液压马达。
[0024] 本发明的顶管机旋挖排泥装置的工作过程如下:
[0025] 施工时,先在泥土层中打导向孔,然后将顶管机旋挖排泥装置的排泥管12从施工井中一节一节地顶入导向孔中直至接收井,然后再将螺旋钻杆11 一节一节连接放入排泥管中,直至接收井。接着将顶管机旋挖排泥装置中的主轴41与螺旋钻杆11连接,并将顶管机旋挖排泥装置顶入导向孔中。液压传动装置42驱动主轴41旋转,从而带动螺旋钻杆11旋转。主轴41同时带动套设在其外围的太阳齿31旋转,太阳齿31带动与之啮合的行星齿33旋转,由于内齿圈35是固定的,所以与行星齿33连接的行星架34被行星齿33带动旋转,从而带动刀盘21旋转。刀盘21旋转切削泥土,将泥土逐渐往螺旋钻杆11的螺旋片空隙中挤压,此时,由于螺旋钻杆11旋转,其螺旋片旋转并将泥土卷送入排泥管12中,并进一步将泥土通过排泥管输送到接收井。顶管机前方的泥土输送走后,继续向前顶,并顶入一段管道,刀盘21继续切削泥土,螺旋钻杆11继续旋转排泥,继续顶入管道。每顶进一端螺旋钻杆11长度的距离,就将顶出至接收井的螺旋钻杆11和排泥管12拆卸下来,直到顶管机顶出口井为止,施工完成。
[0026] 相对于现有技术,本发明的顶管机旋挖排泥装置,采用液压传动装置驱动,在螺旋顶管施工时能够将产生的泥土及时地从排泥管中排出,且其结构简单,装置一体化,维护方便,同时性能更为可靠,故障率极低,大大提高了施工的质量和效率。
[0027] 本发明并不局限于上述实施方式,如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围,倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (6)

1.一种顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:包括 用于螺旋切削的旋挖机构; 用于排泥的排泥机构; 驱动机构,包括液压传动装置以及主轴; 以及用于驱动旋挖机构的行星齿轮机构; 所述液压传动装置与主轴一端连接,所述行星齿轮机构套设于主轴外围并与旋挖机构连接;所述排泥机构与主轴另一端连接。
2.根据权利要求1所述的顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:所述旋挖机构包括刀盘和刀盘腔体;所述刀盘设于刀盘腔体内部。
3.根据权利要求2所述的顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:所述排泥机构包括螺旋钻杆和排泥管;所述螺旋钻杆设于排泥管内,并与主轴连接。
4.根据权利要求3所述的顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:所述刀盘腔体套设在所述螺旋钻杆后端。
5.根据权利要求4所述的顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:所述行星齿轮机构包括行星架、太阳齿、行星齿和内齿圈;所述太阳齿固定套设在主轴外围,多个行星齿均匀设置在太阳齿和内齿圈之间并与太阳齿和内齿圈啮合连接;所述行星齿转动安装在行星架上,所述行星架与刀盘连接,所述内齿圈与刀盘腔体固定连接。
6.根据权利要求1-5所述的顶管机旋挖排泥装置,其特征在于:所述旋挖机构、行星齿轮机构和驱动机构依次设置于一筒体内。
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