CN1420240A

CN1420240A - 管型推进机

Info

Publication number: CN1420240A
Application number: CN 01137495
Authority: CN
Inventors: 王子仲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2003-05-28

Abstract

一种管型推进机，包含有一挖掘装置、一注水管、数个连接管组及一可驱动该挖掘装置及该连接管组的动力装置，该挖掘装置可在一地层中挖掘并绞碎砂砾土石，该连结管组可依序连结在该挖掘装置之后，以延伸该挖掘装置的长度，该注水管可将水注入该连接管组内以混合砂石呈一泥状混合物，同时借挖掘装置的推送螺杆，将该泥状混合物迅速地向后带离钻头处，可提高防水性和工作效率。

Description

管型推进机

【技术领域】

本发明涉及一种管型推进机。

【背景技术】

随着社会进步，人们知识水准日渐提升，对生活环境品质的要求也日渐提高。因此，以往可悬挂在高空的各式电缆线或直接裸露在地面上的各式地下管路，也随着生活环境品质的提高而要求埋藏于地下，以还给人们一个不被破坏的天际线及干净的地表环境。随着各式地下管路的地下化，伴随而来的是地下管路的设置问题，如何快速简便地设置该地下管路，而不需要破坏地面的平整，以及防止挖掘后伴随而致的地层下陷等问题，同时日后又可以简便地维修该地下管路，是业者积极研究解决的课题。

业者在设置地下管路时，一般是先于二预定位置向下挖掘出二深度极深的第一工作井与该第二工作井，再由作业者于该第一工作井中设置一管型推进机，接着控制该管型推进机向该第二工作井的方向挖掘出一可设置该地下管路的通道。

如图1所示，一般可在一地层中挖掘出一通道的管型推进机1可设置于所述的一工作井0中(图中只示出一工作井)，该管型推进机1包含一掘进装置11、一运送装置12，及一推进装置13。

该掘进装置11具有一掘进钻头111、一界定出一容置空间112的输送管113、一装设于该容置空间112中且可带动该掘进钻头111的推送螺杆114及一可活动地套接在该输送管113外且与该输送管113共同界定出一安置空间114的支撑外管115，该推送螺杆114是绕其自身的一轴线转动而带动该掘进钻头111，使得该掘进钻头111可将其接触到的砂砺土石绞碎，以在该地层中挖掘出该通道，且该推送螺杆114的一外表面设有一沿其一中心轴线呈螺旋状环绕的推送螺叶117，当该推送螺杆114转动时，可将由掘进钻头11的间隙进入该容置空间112的绞碎的砂砺土石，由该推送螺杆114的推送螺叶117沿着该容置空间112向的远离该掘进钻头111的一后端部推送出容置空间112，该支撑外管116可支撑该由掘进钻头111挖掘出的通道，以支撑该通道不因其上方地层的重量而崩陷。

该运送装置12可将该由推送螺叶117推送出该容置空间112中的砂砾土石运送出该工作井0中，以避免土石堆积而影响工作。

该推进装置13可驱动该推送螺杆114转动，使该推送螺杆114可带动该掘进钻头111挖掘，同时可将该掘进装置11向一预定方向移动，以在该地层中挖掘出该通道。

该管型推进机1实际运作时，是利用该推进装置13驱动该推送螺杆114转动，并带动该掘进钻头111作动，同时该推进装置13推送该掘进装置11朝一预定方向移动，当该掘进装置11移动时，该掘进钻头111是可将其接触到的砂砺土石绞碎，并通过该推送螺杆114将该由该掘进钻头111的一间隙进入该容置空间112的绞碎的砂砺土石沿着该容置空间112向后推送出该容置空间112中，并由该运送装置12运送出该工作井中，同时通过该套接在该输送管113外的支撑外管116支撑住该通道，以避免该通道因其上方地层的重量而崩陷，进而可在该支撑外管116装设地下管路。

然而该管形推进机所欲挖掘的地层是属于一未知空间，其间有时会布满地下水脉，蕴藏丰沛的地下水源，有时该地层则为地质上的岩砾层，其间均为坚硬的岩石，所以该管型推进机1在其实际运作时会有以下的缺点：

1 机件遭水浸泡故障，当挖掘的地层布满地下水脉、蕴藏丰沛的地下水源时，该地下水会因地层的强大压力而沿着该掘进装置11及其所挖掘的通道喷注而出，而在极短时间内淹没该工作井0，而导致该装置于该工作井0中的推进装置13因泡水而发生故障，虽然一般业者为预防该突发状况，均会于输送管113与推送螺杆114间加设阻水气囊118，以防止如上述的突发状况，但是该阻水气囊118只能稍加减缓地下水喷注的速度，无法阻绝地下水而保护机件，同时，又因为该被掘进钻头111绞碎的砂砺土石，是通过推送螺杆114而向后推送出该容置空间112，这样该砂砺土石即会受阻水气囊118的阻挡，导致砂砺土石无法被迅捷地排出，进而影响被掘进钻头111绞碎的砂砺土石无法迅速的进入输送管113中，也即该管型推进机1的排泥量及排泥速度无法提升，这样，该管型推进机1的施工效率即会相对降低。

2 机件过热，当挖掘的地层为岩砾层、其间均为坚硬的岩石时，该掘进装置11的掘进钻头111在绞碎该岩石时因摩擦而产生高热，同时该推送螺杆114也因推送该岩砾而因摩擦也产生高热，且由于该掘进装置11无散热或冷却装置，所以该掘进装置11会因挖掘所产生的高热而使机件发生故障。

为解决该一般的管型推进机1的缺点，所以业者研发出另一防水推进机2，以改善该挖掘时所产生的问题。

如图2所示，该一般的防水推进机2与前述的管型推进机1相似，是可设置于前述的工作井中，向一预定的方向挖掘出一穿孔，该防水推进机2包含一挖掘装置21、一注水装置22、一排泥装置23、一支撑外管24，及一推进装置25。

该挖掘装置21具有一掘削钻头211、一可带动该掘削钻头211分别绕着其自身的一轴线转动的输送轴杆212、一界定出一容置空间213的内管壁214，及一可驱动该输送轴杆212使其绕着其自身的一轴线转动的动力组件215，该掘削钻头211与该输送轴杆212可转动地容装在该容置空间213中，且使得该掘削钻头211具有一可与外界接触的接触面，当该动力组件215驱动该输送轴杆212转动时，该输送轴杆212可带动该掘削钻头211转动，使得接触到该掘削钻头211的接触面的砂砾土石被绞碎。

该注水装置22可将水喷注至该容置空间213中，以降低该掘削钻头211与该输送轴杆212因摩擦而产生的温度，并与该进入容置空间213的砂砾土石相混合呈一泥水状的混合物。而该排泥装置23可将该容置空间213中的泥状混合物抽排出该内管壁214的容置空间213中。

该支撑外管24可活动地套接在该内管壁214外，以支撑该由挖掘装置21钻挖出的通道，以避免该通道因其上方的重量而崩陷。

该推进装置25是装设在该工作井0中，是可将该挖掘装置21与该支撑外管24沿一预定方向推送，以挖掘出该长管状的通道。

如图2所示，该防水推进机2实际运作时，是利用该挖掘装置21的输送轴杆212带动该掘削钻头211，并由该推进装置25推送该挖掘装置21朝一预定方向移动，当该挖掘装置21移动时，该掘削钻头211可将其接触到的砂砺土石绞碎由该掘削钻头211的一细缝进入该容置空间213中，同时通过该注水装置22所注入的水与该砂砺土石混合，并由排泥装置23将其抽排出该容置空间213，同时通过该套接在该内管壁214外的支撑外管24支撑住该通道，以避免该通道因其上方地层的重量而崩陷，以挖掘出该通道以装设地下管路。

由于该防水推进机2是利用该注水装置22，以将该挖挖掘绞碎的砂砾土石混合成一泥状混合物，并同时可降低该输送轴杆212与该掘削钻头211因与砂砾土石摩擦所产生的温度，并由该排泥装置23将该泥状混合物，在一相对远离该工作井0的挖掘位置即抽排出去，所以可改善当该挖掘装置21挖掘到一地下水脉时，该地下水会因地层的强大压力，而沿着该挖掘的通道喷出而淹没工作井0的情形。

但是该防水推进机2在实际使用时由于被掘削钻头211绞碎且落入容置空间213中的砂砾土石是与水液混合成具有较大重量的泥状混合物，因此，位于容置空间213中的泥状混合物即会因重量而沉积于容置空间213底部，使得容置空间213中可供砂砺土石进入的量即会减少，同时因该泥状混合物只单纯通过排泥装置23的力量而抽排出容置空间213，致使该泥状混合物即无法迅速地远离掘削钻头211，同时由于一般推进机的施工速率主要是取决于排泥速率的快慢多寡，这样，该防水推进机2即会因其排泥效率不佳而大大影响该防水推进机2的施工效率。

所以一般的管型推进机1及防水推进机2虽然均可在一地层中挖掘出一通道，以装设该地下管路，然而在实际作业时确实存在有机件遭水浸泡故障、机件过热、排泥效率不佳，以及影响工作效率等问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种可防水且工作效率极佳的管型推进机。

为实现上述目的，本发明的管型推进机，它设置在一地层中朝一预定方向挖掘出一长条形的通道中，该管型推进机包含有一挖掘装置、一设于挖掘装置中的注水管、数个可依序连结于挖掘装置后端的连接管组，以及一可顶推连接管组而使挖掘装置可向一预定方向移动的动力装置，其特点是：该挖掘装置具有一中空的机壳、一设于该机壳内且具有底壁及周壁的输送管、一同时轴设于该机壳与输送管的一前端且可相对于该机壳与输送管转动以绞碎砂砾土石的钻头，一穿置于输送管中的推送螺杆，一设于机壳中的动力源，以及一与输送管相连接的排泥管，该推送螺杆的前端与钻头相连结，后端则穿置出输送管的底壁且与所述的动力源相连结，使动力源可带动钻头转动，而该机壳的一内表面与该输送管的一外表面共同界定出一容置空间，该钻头具有一与该输送管相连通的排泥通道，该排泥通道可容许由该钻头绞碎的砂砺土石进入输送管；该注水管穿置于挖掘装置的容置空间中，且该注水管具有一与该输送管相连通的注水口，该注水管可将水由该注水口注入输送管中，而与被该钻头绞碎而进入输送管内的砂砾土石混合成一泥水混合物；所述的每一连接管组均具有一外管、一注水连接管，及一排泥连接管，该连接管组的外管可依序连结于机壳后端，该连接管组的注水连接管可依序连接于注水管后端，该排泥连接管可依序连接于排泥管的后端；所述的动力装置具有一可与连接管组相连结的推动组件。

为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。

【附图说明】

图1是一一般的一管型推进机的剖面示意图；

图2是一一般的一防水推进机的剖面示意图；

图3是本发明的一种管型推进机的较佳实施例的剖面示意图；

图4是图3的局部剖面图，并说明一挖掘装置的配置；

图5是图3的局部剖面图，并说明一连接管组的配置。

【具体实施方式】

如图3所示，一种管型推进机3，它可设置于工作井0中，在一地层中向一预定的方向挖掘出一长条形的通道，该管型推进机3包含一挖掘装置4、一注水管5、数个连接管组6，一动力装置7，及一泥水分离装置8。

如图4所示，该挖掘装置4具有一中空的机壳41、一设于该机壳41内且具有底壁411及周壁412的输送管43、一同时轴设于该机壳41与输送管43的一前端的钻头44及一穿置于输送管43中的推送螺杆45，一设于机壳41中的动力源42以及一与输送管43相连接的排泥管47，该推送螺杆45的前端是与钻头44相连结，后端则穿置出输送管43的底壁411且与所述的动力源42相连结，该机壳41的一内表面与该输送管43的一外表面共同界定出一容置空间46，该钻头44可被动力源42连动的推送螺杆45带动，而可相对于该机壳41与输送管43转动，以绞碎位于该钻头44的一前方的砂砾土石，另外，该钻头44具有一与输送管43相连通的排泥通道441，该排泥通道441可容许由该钻头44绞碎的砂砺土石进入输送管43中。该推送螺杆45的一外表面设有一沿其中心轴线呈螺旋状环绕的推送螺叶451，当该推送螺杆45绕着该轴线转动时，该推送螺叶451将位于输送管43中的砂砾土石向远离该钻头44的后方输送。

该注水管5穿置于该容置空间46中，该注水管5可将水注入输送管43中，并与该进入输送管43的绞碎的砂砺土石混合而成一泥状混合物，并由该推送螺杆45的推送螺叶451沿着该输送管43向该钻头44的后方推送至排泥管47。

如图5所示，该连接管组6分别具有一外管61、一注水连接管62，及一排泥连接管64，该外管61可依序连结于该机壳41后端，另外，该注水连接管62可依序连结于注水管5后端，该排泥连接管64可依序连接于排泥管47的后端，当外管61、注水连接管62、排泥连接管64分别与机壳41、注水管5、排泥管47相连接时，可延伸机壳1及其容置空间46、注水管5、排泥管47，这样可将该挖掘装置4延伸其长度。

该动力装置7固定地装设在该工作井0中，而不随着该挖掘装置4相对地移动，它具有一具推动杆721的液压缸72，该液压缸72是可对该推动杆721加压，而使得该推动杆721推动该连接管组6及挖掘装置4，同时，再通过挖掘装置4的动力源42通过推送螺杆45连动钻头44，而绞碎位于该钻头44的一前方的砂砾土石，进而使挖掘装置4可于地层中挖掘出一通道。

一泥水分离装置8，该泥水分离装置8可通过前述的连接管组6中的排泥连接管64将挖掘装置4的排泥管64中的泥水混合物抽出处理，并将经泥水分离装置8处理分离后所得到的水液，再由连接管组6中的注水连接管62使水液可注入注水管5中而循环使用。

该管型推进机3实际运作时，是利用挖掘装置4的动力源42通过推送螺杆45连动钻头44而绞碎位于该钻头44的一前方的砂砾土石，以及该设置于该工作井0中的动力装置7的液压缸72推动该推动杆721而推送该挖掘装置4朝一预定方向移动，当该钻头44移动时，可将其接触到的砂砺土石绞碎，且部分绞碎的砂砾土石由该钻头44的间隙进入该输送管43中，同时通过该注水管5所注入的水与该砂砺土石混合而成一泥状混合物，并由该输送管43中的推送螺杆45的推送螺叶451沿着该输送管43向该钻头44的后方推送至排泥管47，并落入该连接管组6的排泥连接管64，并通过泥水分离装置将该泥状混合物抽排出，同时，通过泥水分离装置8将泥状混合物加以分离而呈砂砾土石与水二状态，再将分离后的水经注水连接管62、注水管5注入输送管43中，以循环利用，同时通过该套接在机壳41后端的外管61支撑住该通道，以避免该通道因其上方地层的重量而崩陷，以挖掘出该通道以装设地下管路。

与前述二种一般的管型推进机相比较，本发明具有下列所述的优点：

1 由于本发明管型推进机3是通过该输送管43中的推送螺杆45的推送螺叶451使钻头44进入输送管43，且与水液混合成状混合物的砂砾土石可迅速由输送管43并经排泥管47及排泥连接管64而进入泥水分装置8中处理，因此，输送管43中具有砂砺土石的泥状混合物，即不会沉积于输送管43中，进而使本发明管型推进机3的排泥的速率提高，排泥量也同时增加，进而相对提高了该管型推进机3的施工效率，同时也改善了前述一般管型推进机1及防水推进机2施工效率均无法提高的缺失。

2 由于本发明管型推进机3是利用该注水管5注水，以稀释该挖掘绞碎的砂砾土石，并同时可降低该推送螺杆45与该钻头44因与砂砾土石摩擦所产生的温度，另外，并由泥水分离装置8可将该稀释后的泥状混合物抽排出，并加以处理及循环使用分离后的水液，所以可避免当该挖掘装置4挖掘到一地下水脉时该地下水喷出而淹没工作井0的情形。

Claims

1 一种管型推进机，它设置在一地层中朝一预定方向挖掘出一长条形的通道中，该管型推进机包含有一挖掘装置、一设于挖掘装置中的注水管、数个可依序连结于挖掘装置后端的连接管组，以及一可顶推连接管组而使挖掘装置可向一预定方向移动的动力装置，其特征在于：

该挖掘装置具有一中空的机壳、一设于该机壳内且具有底壁及周壁的输送管、一同时轴设于该机壳与输送管的一前端且可相对于该机壳与输送管转动以绞碎砂砾土石的钻头，一穿置于输送管中的推送螺杆，一设于机壳中的动力源，以及一与输送管相连接的排泥管，该推送螺杆的前端与钻头相连结，后端则穿置出输送管的底壁且与所述的动力源相连结，使动力源可带动钻头转动，而该机壳的一内表面与该输送管的一外表面共同界定出一容置空间，该钻头具有一与该输送管相连通的排泥通道，该排泥通道可容许由该钻头绞碎的砂砺土石进入输送管；该注水管穿置于挖掘装置的容置空间中，且该注水管具有一与该输送管相连通的注水口，该注水管可将水由该注水口注入输送管中，而与被该钻头绞碎而进入输送管内的砂砾土石混合成一泥水混合物；所述的每一连接管组均具有一外管、一注水连接管，及一排泥连接管，该连接管组的外管可依序连结于机壳后端，该连接管组的注水连接管可依序连接于注水管后端，该排泥连接管可依序连接于排泥管的后端；所述的动力装置具有一可与连接管组相连结的推动组件。

2 如权利要求1所述的管型推进机，其特征在于：

还包括一泥水分离装置，且该泥水分离装置通过所述的连接管组中的排泥连接管而将挖掘装置的排泥管中的泥水混合物抽出处理，并将经泥水分离装置处理分离后所得到的水液由连接管组中的注水连接管使水液注入注水管中而循环使用。

3 如权利要求1所述的管型推进机，其特征在于：

该推动组件为一具有推动杆的液压缸，该推动杆与该连接管组可拆卸地相连结。