CN112944036A - 一种蠕动式推拉顶进中继间 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蠕动式推拉顶进中继间，涉及顶管技术设备领域，用于解决现有的中继间存在操作繁琐和拆卸不便问题，包括管片、可动液压装置和异物防止装置；本发明通过环形腔和支撑移动装置的配合工作，能够更高效的移动顶推装置；本发明在长距离的铺设之后，可依靠顶推装置和受力块的周期作用，对中继间前n个顶管进行推进，随即后壳体再带着后部的n‑1顶管向前拉进，使一个中继间可作用的顶管数量几乎翻倍，显著提高了中继间工作效率；本发明利用前壳体和后壳体之间的电机，在长距离的铺设之后，可依靠液压缸对前后两侧的顶管进行顶推，拉进，从而能够使顶管推进过程更加顺利。

Description

一种蠕动式推拉顶进中继间

技术领域

本发明涉及顶管技术设备领域，具体为一种蠕动式推拉顶进中继间。

背景技术

顶管机是一种使用顶管法的隧道挖掘设备。随着我国城市化进程的加速，顶管机及其配套技术被广泛应用到燃气，给排水，通信等多个领域中。

在发明专利CN109595392B：“F型钢筋混凝土中继间顶管”披露了一种中继间，设置在多个顶管之间，能够利用中继间内的液压缸1121将顶管的推进分成多段进行，从而完成长距离顶管，然而该设计存在以下问题：

1、该设计需要调整弧形安装块和联动块，并通过磁性及紧固件来安装液压装置，操作繁琐，拆卸不便；

2、该设计效率存在不足，存在进步空间。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的中继间存在操作繁琐和拆卸不便问题，而提出一种蠕动式推拉顶进的中继间。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种蠕动式推拉顶进中继间，包括管片、可动液压装置和异物防止装置；

所述管片包括前壳体、后壳体、斜坡和中继腔室；

所述前壳体包括前柱体和前插体；所述前柱体与前插体为两个同轴心的空心圆柱并轴向相连；所述前插体沿内壁面设置有环形的前插体侧壁腔，所述前插体侧壁腔内包括凸轮盘、受力块、拉簧；所述凸轮盘位于前插体侧壁腔内；所述拉簧数量有多个，每四个为一组，每组拉簧对应一个受力块并设置在受力块四个边角上；

所述后壳体包括后柱体和后套体；所述后柱体与后套体为两个同轴心的空心圆柱轴向相连；所述前柱体和后柱体的内径、外径、长度均相等；所述后套体内壁面设置有环形排布的多个限位槽；所述后套体长度大于前插体长度；后套体插接在前插体内壁上；

所述斜坡数量为十六个，每八个为一组，分别等距的设置在前插体的后端和后套体的前端；

所述中继腔室为前插体与后套体插接后，前插体和后套体之间形成的腔室；所述可动液压装置位于中继腔室内，可动液压装置包括活动腔体和液压装置；所述活动腔体包括环形腔、内壁凸块、支撑移动装置和转动装置；所述环形腔包括腔体前端和腔体后端；所述腔体前端与腔体后端为管状体，腔体前端与腔体后端首尾嵌套连接；所述内壁凸块数量为多个，多个内壁凸块呈环形设置在腔体前端内壁面；所述支撑移动装置为伸缩杆结构，数量为多个，多个支撑移动装置呈环形设置在环形腔的外壁上；所述转动装置包括电机、转动盘和转动块；所述电机设置在腔体后端内壁上；所述转动盘一端面设置在电机上，所述转动块数量有多个，多个转动块的一端等距设置在转动盘的周边上，多个转动块的另一端固定设置在腔体前端的内壁面；所述液压装置包括液压缸、进油管、出油管和顶推块；

所述进油管数量为八个，分别设置在八个液压缸上，进油管一端连接油泵站，另一端连接在液压缸内；所述出油管数量为八个，分别设置在八个液压缸上，出油管一端穿过环形腔连接油泵站，另一端连接在液压缸内；所述顶推块为两个棱柱的组合体，顶推块的外观呈7形，顶推块数量有八个，分别设置在每个液压缸前端，起顶推及回拉作用。

优选的，所述异物防止装置包括填充层；所述填充层安装在前插体与后套体之间；所述填充层包括填充块和缓冲件；所述填充块具有多个，均等分为两组，填充块呈空心的环形；每组内填充块逐渐缩小，每个填充块均套合在更大的填充块内，使填充层伸长缩短，两组填充块方向相反设置，其中一组较大的填充块的底部设置在前插体端面上，较小的填充块的底部设置在后套体的端面上，另外一组较小的填充块底部设置在前插体端面上，较大的填充块底部设置在后套体端面上；位于外侧的一组填充块活动设置在前插体和后套体的端面上进行向内的小幅运动；所述缓冲件数量为十六个，缓冲件为V形弹性钢板。

优选的，所述缓冲件为V形弹性钢板。

优选的，所述凸轮盘位于前插体侧壁腔内，凸轮盘的数量为八个，凸轮盘为梭形凸起的环形结构。

优选的，所述受力块为月牙形，受力块的数量与凸轮盘的数量相同，受力块朝向顶管中央一侧的弧度与前插体内壁弧度相同。

优选的，所述所述液压装置数量有多个，多个液压装置分别固定在多个内壁凸块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过环形腔和支撑移动装置的配合工作，能够更高效的移动顶推装置；

2、本发明在长距离的铺设之后，可依靠顶推装置和受力块的周期作用，对中继间顶管前n个顶管进行推进(n为中继间顶管能够一次顶推的最多顶管数量)，随即后壳体再带着后部的n-1顶管拉动向前推进，使一个中继间可作用的顶管数量几乎翻倍，显著提高了中继间工作效率；

3、本发明利用前壳体和后壳体之间的电机，在长距离的铺设之后，可依靠液压缸对前后两侧的顶管进行顶推，拉进，从而能够使顶管推进过程更加顺利。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明的管片示意图。

图3为本发明的可动液压装置剖视图。

图4为本发明的腔体后端及转动装置的示意图。

图5为本发明的腔体前端的示意图

图6为本发明的异物防止装置示意图。

图7为本发明的异物防止装置展开示意图。

图8为本发明的前插体侧壁腔示意图。

图9为本发明的卡槽示意图。

附图标记：管片100、前壳体101、前柱体1011、前插体1012、前插体侧壁腔1013、凸轮盘10131、受力块10132、拉簧10133、后壳体102、后柱体1021、后套体1022、限位槽10221、卡槽10222、连杆10223、斜坡103、中继腔室104、活动腔体111、环形腔1111、腔体前端11111、腔体后端11112、内壁凸块1112、支撑移动装置1113、滚轮腔11131、滚轮11132、支脚11133、转动装置1114、电机座11141、电机11142、转动盘11143、转动块11145、液压缸1121、进油管1122、出油管1123、顶推块1124、异物防止装置120、填充层121、填充块1211、缓冲件1212。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，一种蠕动式推拉顶进中继间，包括：管片100、可动液压装置、异物防止装置120；

如图1、图2所示，管片100，包括：前壳体101、后壳体102、斜坡103、中继腔室104；

管片100为内部中空的圆柱体，起承压作用，其内部中空用以容纳可动液压装置，施工过程中，每间隔多个顶管便设置一个管片100；

前壳体101，包括：前柱体1011、前插体1012；

前壳体101为两个同轴心的空心圆柱的组合体，与后壳体102插接连接，用于承压及容纳可动液压装置；

前柱体1011为内部中空的圆柱体，其后端设置有前插体1012；

上述前柱体1011和后柱体1021内径、外径、长度相等；

前插体1012为内部中空的圆柱体，与前柱体1011同轴心，固定设置在前柱体1011后方，前插体1012的内径与前柱体1011的内经相等，前插体1012的外径小于前柱体1011的外径；

前插体1012沿内壁面设置有环形前插体侧壁腔1013，前插体侧壁腔1013包括：凸轮盘10131、受力块10132、拉簧10133；

前插体侧壁腔1013为柱形空腔，设置在前插体内壁中，用于容纳凸轮盘10131、受力块10132、拉簧10133；

凸轮盘10131为具有八个，可以在供能情况下在前插体侧壁腔1013内做圆周运动；

受力块10132为月牙形，数量有八个，其朝向顶管中央一侧弧度与前插体内壁弧度相同，在凸轮盘10131上的梭形凸起转至其外侧时，受力块10132能够伸出；

拉簧10133数量有三十二个，每四个为一组，设置在受力块10132四个边角上，用于限位受力块10132；

后壳体102，包括：后柱体1021、后套体1022；

后柱体1021为内部中空的圆柱体，其前端设置有后套体1022；

后套体1022，包括：限位槽10221；

后套体1022为内部中空的圆柱体，与后柱体1021同轴心，固定设置在后柱体1021前方，后套体1022的外径与后柱体1021的外径相等，后套体1022的内径小于后柱体1021的内径；

后套体1022长度大于前插体1012长度；

后套体1022插接于前插体1012内壁；

限位槽10221数量为八个，为后套体1022上的矩形凹槽，与支脚11133大小契合，等距的、呈环形的设置在后套体1022的内壁上；

卡槽10222数量为八个，两个为一组，分别位于前插体1012、后套体1022的内表面上，同时本发明中所拉动的以及顶推顶管上也设置有同样的的凹槽，通过连杆10223的两端嵌入本发明以及顶管上的卡槽10222内实现对顶管的拖动与推进；

连杆10223为套合的棱柱体，两端具有凸起，可以契合在卡槽10222上；

斜坡103数量为十六个，每八个为一组，分别等距的设置在前插体1012的后端和后套体1022的前端；

后套体1022的前端的八个斜坡103与八个限位槽10221一一对应平行；

中继腔室104为前插体1012和后套体1022插接后，前插体1012和后套体1022之间形成的空间，用以容纳可动液压装置；

如图1、图3所示，可动液压装置，包括：活动腔体111、液压装置、

如图1、图3所示，活动腔体111，包括：环形腔1111、内壁凸块1112、支撑移动装置1113、转动装置1114；

环形腔1111，包括：腔体前端11111、腔体后端11112；

环形腔1111为内部中空的圆柱体，环形腔1111的外径小于前柱体1011的内径，环形腔1111在支撑移动装置1113的作用下，可在管片100内移动；

腔体前端11111为两个内部中空的圆柱体的组合体，腔体前端11111的后半部分与腔体后端11112的前半部分套合，

腔体前端11111的外壁上具有突出的滑轮，能够契合在腔体后端11112的轨道上并沿着轨道进行移动；

腔体后端11112为内部中空的圆柱体，在其内壁上具有倾斜的轨道，用以限位

内壁凸块1112数量为八个，等距的、呈环形的设置在腔体前端11111内壁的前端位置，用于设置液压装置；

支撑移动装置1113，包括：滚轮腔11131、滚轮11132、支脚11133；

可以通过调整内壁凸块上升高度及支撑移动装置的长度，从而适配口径不同顶管机；

滚轮腔11131数量有八个等距的、呈环形的、与内壁凸块1112错开的设置在环形腔1111的外壁上，用于容纳滚轮11132；

滚轮11132数量有八个，一一对应的固定在滚轮腔11131内，滚轮11132能从滚轮腔11131内伸出和缩回；

支脚11133数量有八个，分别套合在滚轮腔11131的外部，可以在滚轮腔11131外侧伸出和缩回；

转动装置1114，包括：电机座11141、电机11142、转动盘11143、转动块11145；

电机座11141为不规则扁平柱形，竖直设立在腔体后端11112内壁上，用于安置电机11142；

电机11142设置在电机座11141上，用于驱动转动盘11143转动；

转动盘11143为圆柱形，其上具有套合结构，能够进行前后的伸缩，转动盘11143一端设置在电机11142上，可在电机11142的驱动下转动，一端用于设置转动块11145；

转动块11145数量有四个，环形等距的设置在转动盘11143上，转动块11145一端设置在转动盘11143上，另一端则固定设置在腔体前端11111的内壁后部，用于连固腔体前端11111，使腔体前端11111和转动盘11143运动状态一致；

液压装置，包括：液压缸1121、进油管1122、出油管1123、顶推块1124

液压缸1121数量为八个，分别固定在八个内壁凸块1112上，液压缸1121用于起顶推作用；

进油管1122数量为八个，分别设置在八个液压缸1121上，进油管1122一端连接油泵站(由泵站可以固定设置在环形腔1111的内部，图中未示出)，另一端连接在液压缸1121内，用于实现液压缸1121的伸缩控制；

出油管1123数量为八个，分别设置在八个液压缸1121上，出油管1123一端穿过环形腔1111连接油泵站(由泵站可以固定设置在环形腔1111的内部，图中未示出)，另一端连接在液压缸1121内，用于实现液压缸1121的伸缩控制；

顶推块1124为两个棱柱的组合体，外观呈”7”形，顶推块1124数量有八个，分别设置在每个液压缸1121前端，起顶推及回拉作用；

如图3、图4所示，异物防止装置120，包括：填充层121；

填充层121，包括；填充块1211、缓冲件1212；

填充块1211具有多个，均等分为两组，填充块1211成空心的环形；

每组内填充块1211逐渐缩小，每个填充块1211均套合在更大的填充块1211内，使填充层121可以伸长缩短

两组填充块1211方向相反设置，即其中一组较大的填充块1211底部设置在前插体1012端面上，较小的填充块1211底部设置在后套体1022端面上，另外一组较小的填充块1211底部设置在前插体1012端面上，较大的填充块1211底部设置在后套体1022端面上；

位于外侧的一组填充块1211活动设置在前插体1012和后套体1022的端面上，可以进行向内的小幅运动；

缓冲件1212数量为16个，为”V”形弹性钢板，两两一组等距在两组填充块1211上，其一端与最大的填充块1211外侧固定连接，另一端抵在相邻的最小的填充块1211上，起到缓冲压力的作用。

本发明工作原理；

在需要进行长距离顶管工作时，中继间设置在多个顶管之间(若第一次使用中继间顶管时，前方有n个顶管，则第二个中继间顶管和第一个中继间之间有2n-1个顶管，且此后每个中继间顶管之间均间隔2n-1个顶管)，支撑移动装置1113带着环形腔1111沿着顶管顶进方向移动，到达中继腔室104，此时，支撑移动装置1113的滚轮11132收入滚轮腔11131内，支脚11133伸出至限位槽10221中，被其卡住，完成对活动腔体111的固定，随后活动腔体111上的八个内壁凸块1112向四周伸出，固定在内壁凸块1112上的液压缸1121随之一同伸出，利用油泵通过进油管1122向液压缸1121内进油，使液压缸1121顶进前壳体101，

完成前壳体101的推进后，电机11142开始工作，驱动转动盘11143转动，由于转动块11145对腔体前端的连固作用，腔体前端随之转动，同时受腔体前端和腔体后端之前套合处轨道和滑轮的限位，腔体前端得以带着其上的组件一边转动，一边前进，使每个顶推块由此运动到其侧对的受力块的前方，电机11142随即停止工作；

当每个顶推块都运动到其侧对的受力块的前方后，液压缸再次工作，液压缸1121的进油管1122出油，出油管1123进油，顶推块开始收回，由于顶推块呈“7”形，此时顶推块已将受力块勾住，且此时后壳体通过卡槽连接的顶管数量少于前壳体通过卡槽所连接的顶管数量，后壳体102被朝向前壳体101拉进，从而使后插体和前柱体1011之间的间距逐步复位，从而实现长距离的顶管；

随后电机11142再次开始工作，使腔体前端复位，以备下次工作；

在中继间顶管完成工作后，支撑移动装置1113的滚轮11132从滚轮腔11131内伸出，支脚11133从限位槽10221中收回，接触对活动腔体111的固定，支撑移动装置1113能够带着可动液压装置沿着搭建好的顶管移动，前往后续需要使用的位置，以便于后续使用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种蠕动式推拉顶进中继间，包括管片(100)、可动液压装置和异物防止装置(120)；其特征在于：

所述管片(100)包括前壳体(101)、后壳体(102)、斜坡(103)和中继腔室(104)；

所述前壳体(101)包括前柱体(1011)和前插体(1012)；所述前柱体(1011)与前插体(1012)为两个同轴心的空心圆柱并轴向相连；所述前插体(1012)沿内壁面设置有环形的前插体侧壁腔(1013)，所述前插体侧壁腔(1013)内包括凸轮盘(10131)、受力块(10132)、拉簧(10133)；所述凸轮盘(10131)位于前插体侧壁腔(1013)内；所述拉簧(10133)数量有多个，每四个为一组，每组拉簧(10133)对应一个受力块(10132)并设置在受力块(10132)四个边角上；

所述后壳体(102)包括后柱体(1021)和后套体(1022)；所述后柱体(1021)与后套体(1022)为两个同轴心的空心圆柱轴向相连；所述前柱体(1011)和后柱体(1021)的内径、外径、长度均相等；所述后套体(1022)内壁面设置有环形排布的多个限位槽(10221)；所述后套体(1022)长度大于前插体(1012)长度；后套体(1022)插接在前插体(1012)内壁上；

所述斜坡(103)数量为十六个，每八个为一组，分别等距的设置在前插体(1012)的后端和后套体(1022)的前端；

所述中继腔室(104)为前插体(1012)与后套体(1022)插接后，前插体(1012)和后套体(1022)之间形成的腔室；所述可动液压装置位于中继腔室(104)内，可动液压装置包括活动腔体(111)和液压装置；所述活动腔体(111)包括环形腔(1111)、内壁凸块(1112)、支撑移动装置(1113)和转动装置(1114)；所述环形腔(1111)包括腔体前端(11111)和腔体后端(11112)；所述腔体前端(11111)与腔体后端(11112)为管状体，腔体前端(11111)与腔体后端(11112)首尾嵌套连接；所述内壁凸块(1112)数量为多个，多个内壁凸块(1112)呈环形设置在腔体前端(11111)内壁面；所述支撑移动装置(1113)为伸缩杆结构，数量为多个，多个支撑移动装置(1113)呈环形设置在环形腔(1111)的外壁上；所述转动装置(1114)包括电机(11142)、转动盘(11143)和转动块(11145)；所述电机(11142)设置在腔体后端(11112)内壁上；所述转动盘(11143)一端面设置在电机(11142)上，所述转动块(11145)数量有多个，多个转动块(11145)的一端等距设置在转动盘(11143)的周边上，多个转动块(11145)的另一端固定设置在腔体前端(11111)的内壁面；所述液压装置包括液压缸(1121)、进油管(1122)、出油管(1123)和顶推块(1124)；所述进油管(1122)数量为八个，分别设置在八个液压缸(1121)上，进油管(1122)一端连接油泵站，另一端连接在液压缸(1121)内；所述出油管(1123)数量为八个，分别设置在八个液压缸(1121)上，出油管(1123)一端穿过环形腔1111连接油泵站，另一端连接在液压缸(1121)内；所述顶推块(1124)为两个棱柱的组合体，顶推块(1124)的外观呈7形，顶推块(1124)数量有八个，分别设置在每个液压缸(1121)前端，起顶推及回拉作用。

2.根据权利要求1所述的一种蠕动式推拉顶进中继间，其特征在于，所述异物防止装置(120)包括填充层(121)；所述填充层(121)安装在前插体(1012)与后套体(1022)之间；所述填充层(121)包括填充块(1211)和缓冲件(1212)；所述填充块(1211)具有多个，均等分为两组，填充块(1211)呈空心的环形；每组内填充块(1211)逐渐缩小，每个填充块(1211)均套合在更大的填充块(1211)内，使填充层(121)伸长缩短，两组填充块(1211)方向相反设置，其中一组较大的填充块(1211)的底部设置在前插体(1012)端面上，较小的填充块(1211)的底部设置在后套体(1022)的端面上，另外一组较小的填充块(1211)底部设置在前插体(1012)端面上，较大的填充块(1211)底部设置在后套体(1022)端面上；位于外侧的一组填充块(1211)活动设置在前插体(1012)和后套体(1022)的端面上进行向内的小幅运动；所述缓冲件(1212)数量为十六个，缓冲件(1212)为V形弹性钢板。

3.根据权利要求2所述的一种蠕动推拉顶进的中继间，其特征在于，所述缓冲件(1212)为V形弹性钢板。

4.根据权利要求1所述的一种蠕动式推拉顶进中继间，其特征在于，所述凸轮盘(10131)位于前插体侧壁腔(1013)内，凸轮盘(10131)的数量为八个，凸轮盘(10131)为梭形凸起的环形结构。

5.根据权利要求1所述的一种蠕动式推拉顶进中继间，其特征在于，所述受力块(10132)为月牙形，受力块(10132)的数量与凸轮盘(10131)的数量相同，受力块(10132)朝向顶管中央一侧的弧度与前插体内壁弧度相同。

6.根据权利要求1所述的一种蠕动式推拉顶进中继间，其特征在于，所述所述液压装置数量有多个，多个液压装置分别固定在多个内壁凸块(1112)上。

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