CN107130974B - 一种顶管掘土装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及顶管机械领域，具体的讲是一种顶管掘进装置，其技术要点是：包括土壤暂存箱、掘进装置基座和掘进遮挡板，其中土壤暂存箱与掘进装置基座末端活动连接，掘进装置基座与顶管内壁接触，掘进装置基座内设有输土通道和旋转电机，掘进装置基座前端连接有掘进遮挡板、两个以上连接杆和旋转轴，掘进遮挡板为圆台状结构，一端设有开口，输土通道将土壤暂存箱与掘进遮挡板内部空间连通，两个以上连接杆均匀分布在旋转轴四周，连接杆另一端连接有辊轴。旋转轴穿过掘进遮挡板的开口，一端与旋转电机连接，另一端连接有钻头。解决了现有凸V形顶管管道掘进装置在掘进过程中阻力很大，不利于施工作业的问题。

Description

一种顶管掘土装置

技术领域

本发明涉及顶管机械领域，具体的讲是一种顶管掘进装置。

背景技术

现有管道铺设中，多采用顶管施工，顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

现有顶管在铺设入土后，需要通过顶管掘进装置将顶管中土壤进行清理，一般的掘进装置通过多个钻头旋转切削土体形成一个近似凸V形的断面，凸V形顶管管道在压进过程中阻力很大，不利于施工作业。

因此需要一种结构简单，能够提高顶管掘进施工效率，同时降低掘进施工中阻力的一种顶管掘进装置。

发明内容

本发明针对现有凸V形顶管管道掘进装置在掘进过程中阻力很大，不利于施工作业的问题，提供一种顶管掘进装置。

本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是，一种顶管掘进装置包括土壤暂存箱、掘进装置基座和掘进遮挡板，其中土壤暂存箱与掘进装置基座末端活动连接，掘进装置基座与顶管内壁接触，掘进装置基座内设有输土通道和旋转电机，掘进装置基座前端连接有掘进遮挡板、两个以上连接杆和旋转轴，掘进遮挡板为圆台状结构，一端设有开口，输土通道将土壤暂存箱与掘进遮挡板内部空间连通，两个以上连接杆均匀分布在旋转轴四周，连接杆另一端连接有辊轴。旋转轴穿过掘进遮挡板的开口，一端与旋转电机连接，另一端连接有钻头。

这样设计的目的在于，使用中，旋转电机带动钻头转动，将顶管内土壤进行粉碎和破坏，粉碎的泥土在辊轴的带动下及时向土壤暂存箱的一边移动，大幅减轻了掘进过程中阻力，泥土经过输土通道进入土壤暂存箱，待粉碎的泥土收集完毕后，将土壤暂存箱与掘进装置基座分离，完成掘进施工。

同时，由于掘进遮挡板为圆台结构，在掘进中可以辅助破坏钻头外部土壤结构，方便钻头掘进。

进一步的，钻头为伞状结构，钻头顶部覆盖有网纹状突起。

这样设计的目的在于，伞状结构可以提高钻头与土壤的接触面，提高下钻与冲击土壤的效率，在钻头顶部覆盖有网纹状突起便于破坏土壤结构。使碎化后的土壤更易清理。

可选的，连接杆共有四个，分别设置在旋转轴的上、下、左、右，辊轴的外轴均朝向旋转轴。

可选的，输土通道共有四个，分别设置在旋转轴的左上、左下、右上和右下，且输土通道位于四个连接杆之间。

这样设计的目的在于，钻头在旋转电机的带动下发生切削、冲击土壤时粉碎的土壤会沿着切削的方向分散，通过设置在旋转轴的上、下、左、右的辊轴将土壤进行牵引进入位于旋转轴的左上、左下、右上和右下的输土通道内，加快掘进效率。

进一步的，辊轴上设有间隔均匀的方形突起，方形突起的高度为4～8cm。

这样设计的目的在于，被钻头破坏的土壤中存在大块石头或者其他不易被辊轴带动的东西，通过方形突起可以将大块石头或者其他不易被辊轴带动的东西带动至输土通道。

可选的，辊轴两端设有动力装置，辊轴朝向掘进装置基座末端转动。

本发明的有益效果至少包括以下之一；

1、旋转电机带动钻头转动，将顶管内土壤进行粉碎和破坏，粉碎的泥土在辊轴的带动下及时向土壤暂存箱的一边移动，大幅减轻了掘进过程中阻力，泥土经过输土通道进入土壤暂存箱，待粉碎的泥土收集完毕后，将土壤暂存箱与掘进装置基座分离，完成掘进施工。

2、通过掘进遮挡板为圆台结构，在掘进中可以辅助破坏钻头外部土壤结构，方便钻头掘进。

3、通过伞状结构可以提高钻头与土壤的接触面，提高下钻与冲击土壤的效率，在钻头顶部覆盖有网纹状突起便于破坏土壤结构。使碎化后的土壤更易清理。

4、通过钻头在旋转电机的带动下发生切削、冲击土壤时粉碎的土壤会沿着切削的方向分散，通过设置在旋转轴的上、下、左、右的辊轴将土壤进行牵引进入位于旋转轴的左上、左下、右上和右下的输土通道内，加快掘进效率。

5、通过方形突起可以将大块石头或者其他不易被辊轴带动的东西带动至输土通道。

附图说明

图1为一种顶管掘进装置结构示意图；

图2为一种顶管掘进装置右视图结构示意图；

图中标记为：1为土壤暂存箱、2为掘进装置基座、3为掘进遮挡板、4为旋转轴、5为钻头、6为辊轴、7为方形突起、8为连接杆、9为旋转电机、10为输土通道、11为顶管、12为土壤。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“中央”、“周向”、“上”、“内侧”、“外侧”、“另一端”、“中部”、“顶部”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1和2所示，一种顶管掘进装置包括土壤暂存箱1、掘进装置基座2和掘进遮挡板3，土壤暂存箱1与掘进装置基座2末端活动连接，掘进装置基座2与顶管11内壁接触，掘进装置基座2内设有输土通道10和旋转电机9，掘进装置基座2前端连接有掘进遮挡板3、两个以上连接杆8和旋转轴4，掘进遮挡板3为圆台状结构，一端设有开口，输土通道10将土壤暂存箱1与掘进遮挡板3内部空间连通，两个以上连接杆8均匀分布在旋转轴4四周，连接杆8另一端连接有辊轴6，旋转轴4穿过掘进遮挡板3的开口，一端与旋转电机9连接，另一端连接有钻头5。

使用中，旋转电机带动钻头转动，将顶管内土壤进行粉碎和破坏，粉碎的泥土在辊轴的带动下及时向土壤暂存箱的一边移动，大幅减轻了掘进过程中阻力，泥土经过输土通道进入土壤暂存箱，待粉碎的泥土收集完毕后，将土壤暂存箱与掘进装置基座分离，完成掘进施工。

实施例2

基于实施例1，钻头5为伞状结构，钻头5顶部覆盖有网纹状突起。

实施例3

基于实施例1，连接杆8共有四个，分别设置在旋转轴4的上、下、左、右，辊轴6的外轴均朝向旋转轴4。连接杆8共有四个，分别设置在旋转轴4的上、下、左、右，辊轴6的外轴均朝向旋转轴4。

实施例4

基于实施例1，辊轴6上设有间隔均匀的方形突起7，方形突起7的高度为4～8cm。

实施例5

基于实施例1，辊轴6两端设有动力装置，辊轴6朝向掘进装置基座2末端转动。

Claims (5)

1.一种顶管掘进装置，其特征在于：包括土壤暂存箱（1）、掘进装置基座（2）和掘进遮挡板（3），所述土壤暂存箱（1）与掘进装置基座（2）末端活动连接，所述掘进装置基座（2）与顶管（11）内壁接触，掘进装置基座（2）内设有输土通道（10）和旋转电机（9），掘进装置基座（2）前端连接有掘进遮挡板（3）、旋转轴（4）和两个以上连接杆（8），所述掘进遮挡板（3）为圆台状结构，掘进遮挡板（3）远离掘进装置基座（2）的一端设有开口，该开口的直径小于顶管（11）的内径且大于钻头（5）的外径，所述输土通道（10）将土壤暂存箱（1）与掘进遮挡板（3）内部空间连通，两个以上所述连接杆（8）均匀分布在旋转轴（4）四周，每个连接杆（8）另一端分别连接有辊轴（6），所述旋转轴（4）穿过掘进遮挡板（3）的开口，一端与旋转电机（9）连接，另一端连接有钻头（5）；

所述辊轴（6）两端设有动力装置，辊轴（6）朝向掘进装置基座（2）末端转动。

2.根据权利要求1所述的一种顶管掘进装置，其特征在于： 所述钻头（5）为伞状结构，钻头（5）顶部覆盖有网纹状突起。

3.根据权利要求1所述的一种顶管掘进装置，其特征在于：所述连接杆（8）共有四个，分别设置在旋转轴（4）的上、下、左、右。

4.根据权利要求3所述的一种顶管掘进装置，其特征在于：所述输土通道（10）共有四个，分别设置在旋转轴（4）的左上、左下、右上和右下，且输土通道（10）位于四个所述连接杆（8）之间。

5.根据权利要求1所述的一种顶管掘进装置，其特征在于：所述辊轴（6）上设有间隔均匀的方形突起（7），所述方形突起（7）的高度为4～8cm。