CN105298508A - 土压平衡顶管机的切削装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土压平衡顶管机的切削装置，包括：切削刀盘，设有切削刀具与土体输送口；土体输送机，包括：固接于切削刀盘并与土体输送口相连通的土体输送仓，土体输送仓内部设有螺旋杆；固接于土体输送仓并与土体输送仓相连通的搅拌仓，搅拌仓上设有与搅拌仓内部相连通的注水孔和出泥口，搅拌仓内部设有传动连接于螺旋杆的搅拌机构以及设置于出泥口处的排泥机构。切削刀盘切削的土体通过土体输送口进入土体输送仓，再通过螺旋杆将土体输送到搅拌仓，然后从注水孔向搅拌仓内注水，同时通过搅拌机构将土体与水搅拌成泥水，最后通过排泥机构将泥水从出泥口排出。利用土压平衡稳定和泥水平衡出土好的特点，避免了工作人员深入管道内施工的问题。

Description

土压平衡顶管机的切削装置

技术领域

本发明涉及一种土压平衡顶管机，尤其是指一种土压平衡顶管机的切削装置。

背景技术

管幕工法是非明挖工艺的一种，作为利用小口径顶管机建造大断面地下空间的施工技术，国外已经有20多年的发展历程。在日本，美国，新加坡和中国台北地区等应用于穿越道路，铁路，结构物，机场等下方的开挖工程，是一种较为成熟的施工方法。

目前，顶管机作为管幕施工法的重要施工设备，应用很常见。土压平衡顶管机尤其常见，是因为施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省技术措施费，并对环境无污染；根据土压变化调整出土和推进速度，易达到工作面的稳定，有效减少了地表变形；对掘进土量能形成自动控制管理，机械自动化程度高、施工速度快。

但由于顶管机普遍直径很小，土压平衡设备的出土问题就暴露出来，一般说来，直径1m的顶管机，工作人员进入管道内辅助出土就变得异常困难，而且这一困难会随着工程的深入而变得更加突出。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种土压平衡顶管机的切削装置，包括：

切削刀盘，所述切削刀盘上设有切削刀具与土体输送口；

土体输送机，包括：固接于所述切削刀盘并与所述土体输送口相连通的土体输送仓，所述土体输送仓内部设有螺旋杆；固接于所述土体输送仓并与所述土体输送仓相连通的搅拌仓，所述搅拌仓上设有与所述搅拌仓内部相连通的注水孔和出泥口，所述搅拌仓内部设有传动连接于所述螺旋杆的搅拌机构以及设置于所述出泥口处的排泥机构。

本发明土压平衡顶管机的切削装置切削刀盘与土体输送机连接在一起，通过同一驱动装置驱动，实行同步，切削刀盘与土体输送机因此一体化。切削时，切削刀盘切削下来的土体通过土体输送口进入土体输送仓，再通过螺旋杆将土体输送到搅拌仓，然后从注水孔向搅拌仓内注水，同时通过搅拌机构将土体与水搅拌成泥水，土压-泥水转化过程在搅拌仓内实现，最后通过排泥机构将泥水从出泥口排出。本发明土压平衡顶管机的切削装置，实现全自动工作，满足小直径管幕顶进的施工需要，充分利用土压平衡稳定和泥水平衡出土好的特点，减少甚至避免了工作人员深入管道内施工的问题。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述搅拌机构包括传动连接于所述螺旋杆的传动杆以及设置于所述传动杆上的搅拌棒。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述搅拌棒包括沿所述传动杆的径向固接于所述传动杆上的连接棒以及以所述连接棒为旋转轴而转动连接于所述连接棒的搅拌片。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述土体输送仓包括固接于所述切削刀盘上并与所述土体输送口相连通的第一仓体以及固接于所述第一仓体上并与所述第一仓体相连通第二仓体。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述第一仓体为圆锥台型结构，所述第二仓体为圆柱体结构，所述第一仓体上面积较大的第一端面与所述切削刀盘的面积相适配，所述第一仓体上面积较小的第二端面与所述第二仓体的端面相适配。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述螺旋杆包括设于所述第一仓体内的第一螺旋杆以及设于所述第二仓体内的第二螺旋杆。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述第一螺旋杆的螺旋状结构与所述第一仓体的圆锥台结构相适配。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述搅拌仓上远离所述土体输送仓的侧壁上设有底盖，所述底盖与所述搅拌机构通过角接触球轴承连接，所述注水孔与所述出泥口开设于所述底盖上，所述底盖上还设有高压水冲水孔。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于，所述搅拌仓为圆柱体结构，所述搅拌仓上部扣设有用于连接外部设备的矩形法兰。

本发明土压平衡顶管机的切削装置的进一步改进在于：

所述土体输送口的形状为扇形，所述土体输送口的数量为三个，三个所述土体输送口沿圆周均匀布设于所述切削刀盘上；

所述切削刀具包括设于所述切削刀盘的中心位置的中心刀具、设于所述土体输送口的一侧的多组连接刮刀、以及设于所述土体输送口另一侧的多组焊接刮刀。

附图说明

图1是本发明土压平衡顶管机的切削装置的立体示意图。

图2是本发明土压平衡顶管机的切削装置的剖视图。

图3是图2的右视图。

图4是图2的左视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

配合参看图1～图4所示，图1是本发明土压平衡顶管机的切削装置的立体示意图。图2是本发明土压平衡顶管机的切削装置的剖视图。图3是图2的右视图。图4是图2的左视图。本发明土压平衡顶管机的切削装置，包括：

切削刀盘10，结合图4所示，切削刀盘10上设有切削刀具与土体输送口110。

土体输送机，包括：固接于切削刀盘10并与切削刀盘10的土体输送口110相连通的土体输送仓20，结合图2所示，土体输送仓20的内部设有螺旋杆210，采用轴向出土方式；固接于土体输送仓20并与土体输送仓20相连通的搅拌仓30，结合图3所示，搅拌仓30上设有与搅拌仓30的内部相连通的注水孔301和出泥口302，搅拌仓30的内部设有传动连接于土体输送仓20的螺旋杆210的搅拌机构310以及设置于出泥口302处的排泥机构。优选地，搅拌仓30为圆柱体结构，搅拌仓30上部扣设有用于连接外部设备的矩形法兰40。

本发明土压平衡顶管机的切削装置，切削刀盘与所述土体输送机连接在一起，通过同一驱动装置驱动，实行同步，切削刀盘与所述土体输送机因此一体化。切削时，切削刀盘切削下来的土体通过土体输送口进入土体输送仓，再通过螺旋杆将土体输送到搅拌仓，然后从注水孔向搅拌仓内注水，同时通过搅拌机构将土体与水搅拌成泥水，土压-泥水转化过程在搅拌仓内实现，最后通过排泥机构将泥水从出泥口排出。本发明土压平衡顶管机的切削装置，实现全自动工作，满足小直径管幕顶进的施工需要，充分利用土压平衡稳定和泥水平衡出土好的特点，减少甚至避免了工作人员深入管道内施工的问题。

具体地，结合图2所示，搅拌机构310包括传动连接于土体输送仓20的螺旋杆210的传动杆311以及设置于传动杆311上的搅拌棒。进一步地，所述搅拌棒包括沿传动杆311的径向固接于传动杆311上的连接棒312以及以连接棒311为旋转轴而转动连接于连接棒311的搅拌片313。优选地，传动杆311上设有多组搅拌棒，一组包括多个搅拌棒，每组的多个搅拌棒沿传动杆311的轴向均匀布设，并且各组之间沿连接棒311的径向间隔布置。由于传动杆311传动连接于土体输送仓20的螺旋杆210，因此可实现搅拌机构310绕轴向转动。由于搅拌片313以连接棒311为旋转轴而转动连接于连接棒311，因此可实现搅拌机构310绕径向转动。这样，搅拌机构310可以对水和土体径向全方位地搅拌，使水和土体混合得更加均匀。

进一步地，土体输送仓20包括焊接连接于切削刀盘10上并与切削刀盘10的土体输送口110相连通的第一仓体201以及固接于第一仓体201上并与第一仓体201相连通第二仓体202。进一步地，第一仓体201与第二仓体202为一体成型。优选地，第一仓体201为圆锥台型结构，第二仓体202为圆柱体结构，第一仓体201上面积较大的第一端面与切削刀盘10的面积相适配，第一仓体201上面积较小的第二端面与第二仓体202的端面相适配。第一仓体201采用圆锥台型结构，更有利于土体的输送。

土体输送仓20的螺旋杆210包括设于第一仓体201内的第一螺旋杆211以及设于第二仓体202内的第二螺旋杆212。进一步地，第一螺旋杆211与第二螺旋杆212为一体成型。优选地，第一螺旋杆211的螺旋状结构与第一仓体201的圆锥台结构相适配，可以更好地将土体进行输送。

结合图3所示，搅拌仓30上远离土体输送仓20的侧壁上设有底盖320，底盖320与搅拌机构310的传动杆311通过角接触球轴承连接，注水孔301与出泥口302开设于底盖320上，底盖320上还设有高压水冲水孔303。通过高压水冲水孔303可以更好地将水注入搅拌仓30内。

结合图4所示，优选地，切削刀盘10的土体输送口110的形状为扇形，土体输送口110的数量为三个，三个土体输送口110沿圆周均匀布设于切削刀盘10上。所述切削刀具包括设于切削刀盘10的中心位置的中心刀具101、设于土体输送口110的一侧的多组连接刮刀102、以及设于土体输送口110另一侧的多组焊接刮刀103。优选地，连接刮刀102的数量为11组，焊接刮刀103的数量为9组。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，包括：

切削刀盘，所述切削刀盘上设有切削刀具与土体输送口；

土体输送机，包括：固接于所述切削刀盘并与所述土体输送口相连通的土体输送仓，所述土体输送仓内部设有螺旋杆；固接于所述土体输送仓并与所述土体输送仓相连通的搅拌仓，所述搅拌仓上设有与所述搅拌仓内部相连通的注水孔和出泥口，所述搅拌仓内部设有传动连接于所述螺旋杆的搅拌机构以及设置于所述出泥口处的排泥机构。

2.如权利要求1所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述搅拌机构包括传动连接于所述螺旋杆的传动杆以及设置于所述传动杆上的搅拌棒。

3.如权利要求2所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述搅拌棒包括沿所述传动杆的径向固接于所述传动杆上的连接棒以及以所述连接棒为旋转轴而转动连接于所述连接棒的搅拌片。

4.如权利要求1所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述土体输送仓包括固接于所述切削刀盘上并与所述土体输送口相连通的第一仓体以及固接于所述第一仓体上并与所述第一仓体相连通第二仓体。

5.如权利要求4所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述第一仓体为圆锥台型结构，所述第二仓体为圆柱体结构，所述第一仓体上面积较大的第一端面与所述切削刀盘的面积相适配，所述第一仓体上面积较小的第二端面与所述第二仓体的端面相适配。

6.如权利要求5所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述螺旋杆包括设于所述第一仓体内的第一螺旋杆以及设于所述第二仓体内的第二螺旋杆。

7.如权利要求6所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述第一螺旋杆的螺旋状结构与所述第一仓体的圆锥台结构相适配。

8.如权利要求1所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述搅拌仓上远离所述土体输送仓的侧壁上设有底盖，所述底盖与所述搅拌机构通过角接触球轴承连接，所述注水孔与所述出泥口开设于所述底盖上，所述底盖上还设有高压水冲水孔。

9.如权利要求1所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于，所述搅拌仓为圆柱体结构，所述搅拌仓上部扣设有用于连接外部设备的矩形法兰。

10.如权利要求1所述的土压平衡顶管机的切削装置，其特征在于：

所述土体输送口的形状为扇形，所述土体输送口的数量为三个，三个所述土体输送口沿圆周均匀布设于所述切削刀盘上；

所述切削刀具包括设于所述切削刀盘的中心位置的中心刀具、设于所述土体输送口的一侧的多组连接刮刀、以及设于所述土体输送口另一侧的多组焊接刮刀。