CN106677793A - 用于大口径涵管顶进切土和调整偏差的掘进机头 - Google Patents
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Abstract
一种用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，由掘进机头前端、中段和后端组成，它们均由内、外两层钢圈拼接而成，且两层钢圈之间装有连接板；所述掘进机头中段内部安装四组千斤顶，每组由两个千斤顶组成，掘进机头后端与掘进机头中段内千斤顶活动连接，掘进机头前端与掘进机头中段内千斤顶固定焊接，且中心线同轴；所述掘进机头前端、中段和后端内部均固装有多个支撑骨架。本发明的优点是：1、可控制超挖方，防止开挖过程中地基土塌方，确保路基稳定安全。2、可为顶进方向控制提供约束力，有效控制顶进方向。3、安装拆除简便，使用于多个涵管施工循环倒用，经济合理。
Description
技术领域
本发明属于一种建筑施工用设备，特别涉及一种用于大口径涵管顶进切土和调整偏差的掘进机头。
背景技术
掘进机是指用于开凿平直巷道的机器。掘进机在穿越大口径涵管进行顶进施工时，为确保路基的稳定和控制顶进方向，必须采用切土顶进和调整偏差的装置，一般对于大口径涵管顶进前方需要设置掘进机头。受掘进机头设计原理、制作方法、切土效果、调整偏差效果、防护功能、经济因素、施工工期等综合因素限制，需要设计合理有效的掘进机头结构。
发明内容
本发明的目的就在于要解决大口径涵管顶进切土和调整偏差的技术问题，而提供的一种用于大口径涵管顶进切土和调整偏差的掘进机头。
本发明的技术方案是：一种用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：由掘进机头前端、中段和后端组成，它们均由内外两层钢圈拼接而成，且两层钢圈之间装有连接板；所述掘进机头中段内部安装四组千斤顶，每组由两个千斤顶组成，掘进机头后端与掘进机头中段内千斤顶活动连接，掘进机头前端与掘进机头中段内千斤顶固定焊接，且中心线同轴；所述掘进机头前端、中段和后端内部均固装有多个支撑骨架。
上述掘进机头前端长1m，内层钢圈直径4m，外层钢圈直径4.77m。
上述掘进机头中段长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m。
上述掘进机头后端长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m。
上述掘进机头前端内、外钢圈之间每15°焊接一个三角加强肋，各顶点在三角中点上。
上述掘进机头中段和掘进机头后端的内、外钢圈之间每15°焊接一加劲板。
上述掘进机头前端外径与掘进机头中段外径之间留有3cm间隙用于调整偏差。
上述掘进机头前端、中段和后端内部每隔1.0m焊接一道支撑骨架，每个支撑骨架采用槽钢焊接连接，支撑骨架电焊连接在掘进机头前端、中段和后端内侧钢圈上的牛腿上。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明掘进机头切入路基土体中可控制超挖方，防止开挖过程中路基土方坍塌，确保既有铁路安全。
2、本发明掘进机头切入土体中，为顶进方向控制提供约束力。当掘进机头前端在顶进过程中出现偏差时，通过千斤顶的相对伸长量来改变掘进机头前端的角度，从而控制偏差。当偏差调整到规范值内，利用千斤顶将掘进机头前端调至于顶进方向平行，然后对千斤顶进行回油，利用土体阻力将掘进机头前端调整到初始状态。
3、本发明掘进机头后端与掘进机头中段内千斤顶活动连接，安装拆除简便，适用大口径涵管施工循环倒用，经济合理。
4、本发明掘进机头前端、中段和后端内部均固装有多个支撑骨架，可防止其因管径过大而出现的变形现象。
附图说明
图1掘进机头立面图；
图2掘进机头1-1剖面图；
图3掘进机头后端立面图；
图4掘进机头后端1-1剖面图；
图5掘进机头中段立面图；
图6掘进机头中段1-1剖面图；
图7掘进机头中段2-2剖面图；
图8掘进机前端立面图；
图9掘进机前端1-1剖面图；
图10槽钢骨架中轴线细部构造图；
图11槽钢骨架与掘进机头连接细部构造图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种用于大口径涵管顶进切土和偏差调整的掘进机头，包括掘进机头前端1、中段2和后端3，它们均由内、外两层钢圈4、5拼接而成。其中中段内部安装四组千斤顶6，每组由两个180T千斤顶组成，掘进机头后端与掘进机头中段内千斤顶用螺栓连接，掘进机头前端与掘进机头中段内千斤顶固定焊接，且中心线同轴；所述掘进机头前端、中段和后端内部均固装有多个支撑骨架5。
如图3、4所示：掘进机头后端长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m，且内、外钢圈之间焊接有加劲板7，每15°一道。
如图5、6、7所示：掘进机头中段长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m，且内、外钢圈之间焊接有加劲板8，每15°一道。
如图8、9所示：掘进机头前端长1,m，内层钢圈直径4m，外层钢圈直径4.77m。内、外钢圈之间焊接三角加强肋9，每15°一道，且各顶点在三角中点上。
如图10、11所示：支撑骨架采用20a型槽钢10焊接连接，支撑骨架电焊连接在掘进机头前端、中段和后端内侧钢圈上的牛腿11上。
本掘进机头使用钢板采用Q345R，钢板厚度为30mm。顶进施工时，挖土设备在大口径涵管内操作，开挖掘进机头中段和后端范围内土方。
本发明的使用过程是：
1、在顶进前，先对掘进机头进行组装连接，并安装在涵管前端，调整方位和角度。
2、开始顶进时掘进机头切入路基土方后，涵管内土方设备方可开挖施工。
3、当掘进机头前端在顶进过程中出现偏差时，通过千斤顶控制掘进机头前端之间的相对伸长量，调整掘进机头前端的与顶进轴线的夹角，来改变顶进方向，从而控制偏差。当偏差调整到规范值内，利用千斤顶将掘进机头前端调至于顶进方向平行，然后对千斤顶进行回油，利用土体阻力将掘进机头前端调整到初始状态。
4、随挖随顶直至涵管顶进就位，拆除掘进机头。下一个涵管顶进前再安装。
Claims (8)
1.一种用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：由掘进机头前端、中段和后端组成，它们均由内、外两层钢圈拼接而成，且两层钢圈之间装有连接板；所述掘进机头中段内部安装四组千斤顶，每组由两个千斤顶组成，掘进机头后端与掘进机头中段内千斤顶活动连接，掘进机头前端与掘进机头中段内千斤顶固定焊接，且中心线同轴；所述掘进机头前端、中段和后端内部均固装有多个支撑骨架。
2.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头前端长1m，内层钢圈直径4m，外层钢圈直径4.77m。
3.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头中段长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m。
4.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头后端长1m，内层钢圈直径4m、外层钢圈直径4.83m。
5.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头前端内、外钢圈之间每15°焊接一个三角加强肋，各顶点在三角中点上。
6.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头中段和掘进机头后端的内、外钢圈之间每15°焊接一加劲板。
7.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头前端外径与掘进机头中段外径之间留有3cm间隙用于调整偏差。
8.根据权利要求1所述的用于大口径混凝土涵管顶进切土和调整偏差掘进机头，其特点在于：上述掘进机头前端、中段和后端内部每隔1.0m焊接一道支撑骨架，每个支撑骨架采用槽钢焊接连接，支撑骨架电焊连接在掘进机头前端、中段和后端内侧钢圈上的牛腿上。
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