CN107965615A - 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机 - Google Patents

具有探测和定向破除障碍功能的顶管机 Download PDF

Info

Publication number
CN107965615A
CN107965615A CN201711138940.7A CN201711138940A CN107965615A CN 107965615 A CN107965615 A CN 107965615A CN 201711138940 A CN201711138940 A CN 201711138940A CN 107965615 A CN107965615 A CN 107965615A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutterhead
protection box
spoke
bench
obstacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711138940.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107965615B (zh
Inventor
赵文
李天亮
程诚
李慎刚
柏谦
张超哲
程超楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201711138940.7A priority Critical patent/CN107965615B/zh
Publication of CN107965615A publication Critical patent/CN107965615A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107965615B publication Critical patent/CN107965615B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/06—Accessories therefor, e.g. anchors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明属于隧道掘进专用工程机械技术领域，具体涉及一种具有探测和定向破除障碍功能的顶管机。本发明的顶管机提出一种拼装式刀盘，刀盘上带有可拆卸式防护盒，与当前日趋成熟的地质雷达和微波发射装置组合，克服了当前顶管机缺陷，避免了刀盘磨损，增加刀盘使用寿命，降低顶管机维修成本。

Description

具有探测和定向破除障碍功能的顶管机
技术领域
本发明属于隧道掘进专用工程机械技术领域，具体涉及一种具有探测和定向破除障碍功能的顶管机。
背景技术
顶管机是集机械、电气、液压、测量、控制、注浆、排泥等多项技术于一体，专用于铺设地下管道工程的主要技术设备。随着城市建设的急速发展，环境破坏、交通堵塞、占用人类正常生活土地等问题逐渐显现，人们对地下空间开发的需求越来越大。由于明挖工法会对地上交通产生影响以及施工时的噪声、振动、空气等污染对环境的影响和带来的公害，人们要求更加环保的施工方法，因此顶管施工受到了越来越多的重视。但顶管施工过程中会出现各种各样的突发事件，如遇到渗水以及砖体结构、混凝土构筑物、岩石等障碍物，此时盾构顶管机不能进行正常工作，造成工期延误，给建设者带来了前所未有的挑战。目前顶管机施工有如下弊端：
1)顶管机前进过程中前方出现障碍物时不能及时改线；
2)开挖施工过程中不能及时探测前方出现的障碍物并进行定位；
3)遇到障碍物时，无法通过顶管机本身进行预测和处理；
4)顶管机某一刀盘辐条上发生破坏，必须整个刀盘全部拆卸进行维修，延误施工时间，维修成本高。
地下施工过程中会遇到砖体结构、混凝土构筑物、岩石等体积巨大的岩石障碍物，目前顶管机不能及时定位障碍物，因此顶管机工作过程中容易造成刀盘损坏，一旦发生刀盘损坏必须拆下整个刀盘进行维修，耽误工期。现有微波发射器和探地雷达作为地下破除障碍物和探测的的仪器在工程建设过程中起到了至关重要的作用，本发明集成微波发射器、探地雷达和现有顶管机刀盘改良技术，实现遇到障碍物时可进行预测和处理功能的顶管机。
发明内容
针对现有顶管机无法对遇到的障碍物进行定位和破除处理，且刀盘维修成本高的缺陷，本发明对现有顶管机加以改良，提出一种拼装式刀盘，刀盘上带有可拆卸式防护盒，与当前日趋成熟的地质雷达和微波发射装置组合，克服了当前顶管机缺陷，避免了刀盘磨损，增加刀盘使用寿命，降低顶管机维修成本。
本发明的具体技术方案如下：
具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，辐条式刀盘安装在中心回转体上，其特征在于，刀盘辐条与中心回转体采用凹槽式拼装，中心回转体上设置有与刀盘辐条数量对等的刀盘辐条拼装凹槽，刀盘辐条与中心回转体连接端嵌合拼装在刀盘辐条拼装凹槽内，拼装便于刀盘安装与拆卸，当某一辐条发生破坏，无需拆下整个刀盘；所述的辐条正背面均装有滚刀，正面滚刀发生破坏时，将该辐条拆下翻转后重新拼装到中心回转体上即可继续使用。
进一步地，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，防护盒均匀布置在顶管机刀盘辐条上，此位置可以全方位对前方障碍物进行探测和破裂；防护盒内放置探地雷达和/或微波发射器。可根据实际施工需要，灵活选择防护盒中放置雷达和/或微波发射器，探地雷达可以对障碍物进行定位，微波发射器对前方障碍物进行破碎。
进一步地，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，刀盘辐条上设置有防护盒卡槽，防护盒嵌合在防护盒卡槽内，刀盘辐条与防护盒通过防护盒卡槽紧密连接。
进一步地，所述的防护盒内装有电动转盘，电动转盘上固定微波发射器，微波发射器随电动转盘转动。通过电动转盘转动带动微波发射器转动，进而实现多角度转动，方便进行定位破除障碍物。
进一步地，所述的防护盒为全封闭盒体，防护盒材料采用聚甲醛，可以有效防止破碎的岩石对探地雷达和微波发射器的破坏。
进一步地，所述的防护盒的数量与刀盘辐条的数量相同，每个刀盘辐条中部设置一个可拆卸防护盒。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
现有刀盘大部分为整体式结构，一旦发生刀盘破损需要拆卸整个刀盘，操作复杂。本发明结构简单、易实现，创新设计一种拼装式刀盘，将刀盘辐条与中心回转体采用凹槽式拼装，便于单个刀盘辐条的安装与拆卸，且辐条背部亦装有备用滚刀，如果辐条上滚刀发生破坏，可以及时拆卸辐条并翻转拼装，大大提高了施工速度，缩短施工周期，且降低了维修成本。
同时，本发明在刀盘辐条上设置可拆卸防护盒，可根据实际施工需要，灵活选择防护盒中放置雷达和/或微波发射器，有效结合雷达定位功能，通过雷达发射机探测和定位顶管机掘进过程中前方有巨大岩石或其他刀盘不易破碎的障碍物，探地雷达可以对障碍物进行定位，然后通过控制固定在防护盒内电动转盘调整微波发射器转向，有效对前方障碍物进行破碎。防护盒可拆卸，如果刀盘内防护盒发生破坏可以及时更换，操作简单，可以很大程度上减少维修成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中顶管机刀盘结构示意图；
图2是图1中单个刀盘辐条正面结构示意图；
图3是实施例1中防护盒内部结构示意图；
图中：1、刀盘，2、防护盒，3、刀盘辐条，4、中心回转体，5、电动转盘，6、微波发射器。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例1
如图1所示，具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，辐条式刀盘安装在中心回转体上，刀盘辐条与中心回转体采用凹槽式拼装，中心回转体上设置有与刀盘辐条数量对等的刀盘辐条拼装凹槽，刀盘辐条与中心回转体连接端嵌合拼装在刀盘辐条拼装凹槽内，拼装便于刀盘安装与拆卸，当某一辐条发生破坏，无需拆下整个刀盘；所述的辐条正背面均装有滚刀，正面滚刀发生破坏时，将该辐条拆下翻转后重新拼装到中心回转体上即可继续使用。
如图2所示，刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，刀盘辐条上设置有防护盒卡槽，防护盒嵌合在防护盒卡槽内，刀盘辐条与防护盒通过防护盒卡槽紧密连接。防护盒均匀布置在顶管机刀盘辐条上，此位置可以全方位对前方障碍物进行探测和破裂；防护盒内放置探地雷达和/或微波发射器。可根据实际施工需要，灵活选择防护盒中放置雷达和/或微波发射器，探地雷达可以对障碍物进行定位，微波发射器对前方障碍物进行破碎。
如图3所示，所述的防护盒为全封闭盒体，防护盒材料采用聚甲醛，可以有效防止破碎的岩石对探地雷达和微波发射器的破坏。防护盒内装有电动转盘，电动转盘上固定微波发射器，微波发射器随电动转盘转动。通过电动转盘转动带动微波发射器转动，进而实现多角度转动，方便进行定位破除障碍物。
因为防护盒内装有电动转盘，微波发射器固定在电动转盘上，可随电动转盘转动实现多角度转动，所以可以每个刀盘辐条中部只设置一个可拆卸防护盒，也能达到所需效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，辐条式刀盘安装在中心回转体上，其特征在于，刀盘辐条与中心回转体采用凹槽式拼装，中心回转体上设置有与刀盘辐条数量对等的刀盘辐条拼装凹槽，刀盘辐条与中心回转体连接端嵌合拼装在刀盘辐条拼装凹槽内，拼装便于刀盘安装与拆卸。所述的辐条正背面均装有滚刀，正面滚刀发生破坏时，将该辐条拆下翻转后重新拼装到中心回转体上即可继续使用。
2.根据权利要求1所述的具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，其特征在于，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，防护盒内放置探地雷达和/或微波发射器，探地雷达可以对障碍物进行定位，微波发射器对前方障碍物进行破碎。
3.根据权利要求2所述的具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，其特征在于，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，刀盘辐条上设置有防护盒卡槽，防护盒嵌合在防护盒卡槽内，刀盘辐条与防护盒通过防护盒卡槽紧密连接。
4.根据权利要求2或3所述的具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，其特征在于，所述的防护盒内装有电动转盘，电动转盘上固定微波发射器，微波发射器随电动转盘转动。
5.根据权利要求4所述的具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，其特征在于，所述的防护盒为全封闭盒体，防护盒材料采用聚甲醛，可以有效防止破碎的岩石对探地雷达和微波发射器的破坏。
6.根据权利要求4所述的具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，其特征在于，所述的防护盒的数量与刀盘辐条的数量相同，每个刀盘辐条中部设置一个可拆卸防护盒。
CN201711138940.7A 2017-11-16 2017-11-16 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机 Expired - Fee Related CN107965615B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711138940.7A CN107965615B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711138940.7A CN107965615B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107965615A true CN107965615A (zh) 2018-04-27
CN107965615B CN107965615B (zh) 2019-08-06

Family

ID=62000250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711138940.7A Expired - Fee Related CN107965615B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107965615B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117662171A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 中铁十四局集团装备有限公司 一种具有微波除渣装置的盾构机

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092836A2 (de) * 1999-10-11 2001-04-18 Herrenknecht Aktiengesellschaft Bohrvorrichtung mit einem Schneidrad mit Hochdruckdüsen
CN201180857Y (zh) * 2008-03-18 2009-01-14 陈浩 顶管机刀头
CN201599038U (zh) * 2010-03-06 2010-10-06 聊城天工工具有限公司 盾构机周边刮刀
CN201730623U (zh) * 2010-08-16 2011-02-02 上海地铁盾构设备工程有限公司 盾构前向探测雷达保护结构
CN204960943U (zh) * 2015-09-09 2016-01-13 北京市市政四建设工程有限责任公司 一种用于砂砾粘土地层穿湖盾构的刀具
CN205025468U (zh) * 2015-08-28 2016-02-10 重庆市腾瀚工贸有限公司 盾构机刀盘
CN106522969A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 周东宁 一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部
CN106761805A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 大连理工大学 激光全断面岩石掘进机刀盘设计方法
CN106979016A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 东北大学 一种微波预裂式硬岩隧道掘进机刀盘

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092836A2 (de) * 1999-10-11 2001-04-18 Herrenknecht Aktiengesellschaft Bohrvorrichtung mit einem Schneidrad mit Hochdruckdüsen
CN201180857Y (zh) * 2008-03-18 2009-01-14 陈浩 顶管机刀头
CN201599038U (zh) * 2010-03-06 2010-10-06 聊城天工工具有限公司 盾构机周边刮刀
CN201730623U (zh) * 2010-08-16 2011-02-02 上海地铁盾构设备工程有限公司 盾构前向探测雷达保护结构
CN205025468U (zh) * 2015-08-28 2016-02-10 重庆市腾瀚工贸有限公司 盾构机刀盘
CN204960943U (zh) * 2015-09-09 2016-01-13 北京市市政四建设工程有限责任公司 一种用于砂砾粘土地层穿湖盾构的刀具
CN106522969A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 周东宁 一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部
CN106761805A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 大连理工大学 激光全断面岩石掘进机刀盘设计方法
CN106979016A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 东北大学 一种微波预裂式硬岩隧道掘进机刀盘

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117662171A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 中铁十四局集团装备有限公司 一种具有微波除渣装置的盾构机
CN117662171B (zh) * 2024-01-31 2024-05-07 中铁十四局集团装备有限公司 一种具有微波除渣装置的盾构机

Also Published As

Publication number Publication date
CN107965615B (zh) 2019-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103397891B (zh) 一种泥水平衡顶管机的切削刀盘
CN105257310A (zh) 一种掘进面超前保护式盾构
CN109139032A (zh) 一种适用于超大直径硬岩掘进机刀盘
CN102704941A (zh) 一种泥水盾构碎石装置
CN104747202A (zh) 矩形顶管机的多刀盘组合式切削系统
CN204002821U (zh) 一种用于tbm的钻滚结合的刀盘结构
CN109630148A (zh) 一种双推力多刀盘隧道掘进机及其掘进方法
CN109441468B (zh) 一种盾构开挖面冲击松动与破碎装置及其工作方法
CN114458323A (zh) 一种联络通道施工设备及其方法
CN112392500A (zh) 一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机
CN209067213U (zh) 一种高效掘进重型盾构刀盘
CN107965615B (zh) 具有探测和定向破除障碍功能的顶管机
CN211342922U (zh) 高压水射流边刀及水力-机械联合破岩脱困tbm刀盘
CN111720135A (zh) 泥水平衡顶管机
CN104110263A (zh) 一种用于tbm的刀盘结构
CN202645583U (zh) 一种泥水盾构碎石装置
CN207847639U (zh) 一种盾构机用双向刀盘
CN207554056U (zh) 一种用于岩溶地区上软下硬地层的刀盘
CN204646246U (zh) 一种履带式刀盘土压平衡矩形顶管机
CN212837821U (zh) 一种顶管机刀盘
CN104818993A (zh) 一种履带式刀盘土压平衡矩形顶管机及其施工方法
CN208702415U (zh) 盾构机三刀座旋转自动换刀装置
CN209324360U (zh) 一种双推力多刀盘隧道掘进机
KR101416716B1 (ko) 워터 젯을 구비한 굴착 장치의 회전판
CN112709579A (zh) 河渠快速成型掘进机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190806

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee