CN1851228A - 非开挖地下管线洞壁涨力推进机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非开挖地下管线洞壁涨力推进机，属于工程机械领域。特点是：外壳两侧开有滑道孔，螺旋排土管上套有涨紧板滑体，涨紧板滑体上开有孔，滑块置于滑道孔内，涨紧板的支撑定位杆插在涨紧板滑体孔中，螺旋排土管上有主推臂滑道，主推臂与涨紧板连接，外壳与涨紧板滑体之间装有锁紧器，螺旋排土管下方有托辊箱，托辊箱内装有托辊，托辊箱上方两侧装有进水管、出水管，机头的减速机与螺旋排土管连接，减速机与螺旋排土管间装有旋转铲头，旋转铲头与机壳后部形成土仓，减速机的前部设切削刀盘，切削刀盘与机壳前部土仓，机头机壳与机体外壳对应连接。本发明一机多用，结构简单，辅助设施少，工作效率高，节能省时，施工成本低。

Description

非开挖地下管线洞壁涨力推进机

一、技术领域

本发明涉及一种非开挖地下管线洞壁涨力推进机，属于工程机械领域。

二、背景技术

目前我国很多城市的地下管线工程仍使用传统的开挖法施工，很多新技术由于施工成本高、技术难度大，设备昂贵而被竖之高阁。如：螺旋水平钻进机，它是由机座、变速箱、电机、钻进头、螺旋钻杆、液压推力装置、锚固设施等几个主要部分组成。

工作时将主机放入工作坑，固定在由混凝土构筑的锚固设施，找好平衡，电机通过变速箱带动螺旋转杆和转头在土层中旋转，由液压缸推动顶杆向前钻进随着钻孔不断加深，将钻杆逐节接入钻机上，施工孔有多长，钻杆就要接多长，这样才能完成钻孔工作，钻孔完成后将钻杆逐节后退取出，再换上扩孔头，用同样的程序将孔扩大到所需要的施工孔径。其缺点如下：

(1)钻进长度短，一般在100米以内。

(2)钻进孔径小，一般在10mm--700mm。

(3)施工准备工作量大、时间长。

(4)设备复杂、工序繁锁、不易操作。

(5)设备昂贵、施工成本高。

由于这些缺点，使得它在非开挖地下管线施工中的经济性、适应性、普及性等方面的竞争力明显不足。

三、发明内容

本发明解决的技术问题是：一机多用，钻进长度长、孔径大，结构简单，操作易行，施工成本低。

技术解决方案：

由机体、外壳、机头组成，机体上设有液压泵、油箱、控制柜，外壳两侧开有相互对称的滑道孔，滑道孔上设有滑道，螺旋排土管上套装有涨紧板滑体，涨紧板滑体两侧的滑块上开有定位孔，滑块置于滑道孔内，涨紧板上的支撑定位杆插在涨紧板滑体的定位孔中，并可以在其中自由伸缩；螺旋排土管上设有主推臂滑道，主油缸的油缸杆可在滑道自由滑动，主油缸上的油缸杆装有主推臂，主推臂与涨紧板上的传动杆连接，外壳与涨紧板滑体之间装有锁紧器，螺旋排土管下方设有托辊箱，托辊箱装有托辊，托辊箱上方两侧分别装有进水管、出水管，机头的机壳内设有减速机，减速机与螺旋排土管连接，减速机与螺旋排土管之间装有旋转铲头，旋转铲头与机壳后部间的空腔形成一个土仓，减速机的前部设切削刀盘，切削刀盘与机壳前部空腔形成另一个土仓，机壳后部的土仓内设有进水管、出水管，进水管、出水管分别与机体内的进水管、出水管对应连接。

两涨紧板推力油缸分别置于螺旋排土管两侧的机体上，油缸上的拉杆与涨紧板上的传动杆连接，涨紧板滑体与油缸的底座固定连接。

切削刀盘可以是斗盘、扫盘，也可以是钻头、扩孔头、旋转刀头、喷涂头或铲头。

发明效果

技术效果：多功能洞壁涨力推进机采用了全新的洞壁涨力技术取得前所未有的功效，一机多用，自成体系，在非开挖地下管线的掘进、铺设、更换、维护、检修、检查等施工方面开辟了一条新途径，具有良好的推广应用价值。

经济效果：本机结构简单，辅助设施少，工作效率高，节能省时，施工成本低，操作简单易学、设备造价较低，一次性投资少，与同类非开挖地下管线工程相比其施工费用至少要低10-30％。

社会效果：使用本机施工占用施工场地少，噪音低、速度快、隐蔽性强、工程安全性好，不破坏地面环境，不影响交通，不影响人们的正常的生活和工作秩序是一种环保型的施工机械。

四、附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1俯视剖视图；

图3为本发明另一种结构示意图；

图4为图3俯视剖视图；

图5为本发明两种机型组合结构示意图；

图6为本发明机头结构示意图。

五、具体实施方式

本发明由机体14、外壳19、机头组成，机体14上设有液压泵6、油箱7、控制柜8，外壳19两侧开有相互对称的滑道孔17，滑道孔17上设有滑道9，螺旋排土管13上套装有涨紧板滑体3，涨紧板滑体3两侧的滑块上开有定位孔18，滑块置于滑道孔17内，涨紧板1上的支撑定位杆插在涨紧板滑体3的定位孔18中，并可以在其中自由伸缩；螺旋排土管13上设有主推臂滑道12，主油缸4的油缸杆可在滑道12自由滑动，主油缸4的油缸杆上装有主推臂2，主推臂2与涨紧板1上的传动杆连接，外壳19与涨紧板滑体3之间装有锁紧器5，螺旋排土管13下方设有托辊箱，托辊箱内装有托辊15，托辊箱上方两侧分别装有进水管10、出水管11，机头机壳内减速机20与螺旋排土管13连接，减速机20与螺旋排土管13之间装有旋转铲头21，旋转铲头21与机壳后部的空腔之间形成土仓22，减速机20的前部装切削刀盘23，切削刀盘23与机壳前部空腔形成土仓24，土仓22内设有进水管、出水管，进水管、出水管分别与机体内的进水管10、出水管11相连接。切削刀盘23为扩孔头。

设计原理：在动力作用下涨紧板1对洞壁施加涨力，涨紧板1和洞壁之间形成很大静摩擦力，用这一静摩擦力作为机体14的锚固力来平衡机械在工作时产生的各种反作用力。用锚固点不断移动使推动机不间断的工作。

涨紧板1上的两组支撑定位杆通过机体14上的滑道孔17插在涨紧板滑体3的定位孔18中，并可以在其中自由伸缩，张紧板滑体3可在滑道9和排土管13上滑动，液压泵6通过控制柜8给主油缸4提供动力，主推臂2通过涨紧板1上的传动杆与涨紧板1连接。

当主油缸4的油缸杆拉进时，拉力通过主推臂2传到涨紧板1，主推臂2的角度不断增大，形成推力将涨紧板1向外推出，紧压洞壁，产生静摩擦力。在这一过程中，涨紧板滑体3与机体14间始终是被锁紧器5锁死的，不会因主油缸4的拉进而产生滑动。当涨紧板1与洞壁涨死时，锁紧器5解锁，涨紧板1和涨紧板滑体3一并被锚固在洞臂上，而机体14却被主油缸4的拉力向前推进开始工作，当机体14的推进行程到达设定位置后，主油缸4换向，改为向前推进，此时机体受阻停止运动，主推臂2受前推力运动，夹角变小，拉回涨紧板1并推动涨紧板滑体3向前运动至初始位置，完成了一个工作周期，准备进行下一个周期的工作，如此周而复始形成了步进工作，  机头的机壳与机体机壳连接是采用整体对应的密封插接方式，由螺栓固定连接，机壳内的减速机带动切削刀盘23转动，切削下的土倒入土仓24，土顺斜面进入土仓22内，旋转铲头21将土仓22内土铲起，倒入螺旋排土管13中土排出，整个工作程序都由控制柜8进行的。

多功能洞壁涨力推进机有两种基本机型，一种为单向小型机，另一种为双向中型机，这两种机型都可单机作业，也可组合成双机组作业，单机作业时为步进工作制，双机组作业时可以是步进工作由制，也可以是连续工作制，要依工程需要而定。

本发明螺旋排土管13上设有主推臂滑道12，主油缸4的油缸杆可在滑道12自由滑动，主油缸4的油缸杆上装有主推臂2，主推臂2与涨紧板1上的传动杆连接，机体14与涨紧板滑体3之间装有锁紧器5，此种方式还可采用由以下结构取代：

直接将两个连动油缸16取代了主推臂2和锁紧器5，涨紧板推力油缸16分别置于螺旋排土管13两侧的机体上，油缸16上的拉杆与涨紧板1上的传动杆连接，涨紧板滑体3与油缸16的底座固定连接。为样把涨力、推力的连动系统改为个自独立的两个加力系统。

本发明机头附件组是由多种不同的机头组成的，装配不同的机头附件时，机器将具有不同的功能，以适应各种不同的工作要求。

配装切削刀盘可进行挖洞，管线铀设，建筑物地桩孔施工等工作；

配装斗盘，扫盘可进行管道清淤工作；

配装钻头可进行先导孔开掘工作；

配装扩孔头可进行扩孔工作；

配装旋转刀头可进行旧管道原位更换施工工作；

配装喷涂头或特殊工具可进行管道的检查，检修工作；

本机适于工作的环境范围：

适于在N值5-30的土层中工作；

适于在含水层以上的土层中工作；

适于在漂石小于200mm的土层中工作；

适于在孔径为200-2000mm挡段工程中工作；

适于在一次工作长度不超过200米非开挖地下管线工程项目中工作；

适于在已成形地下管道中工作；

适于在并直线或弯曲半径较大的地下管线施工项目中工作；

适于盖土较薄的管线工程中工作。

Claims (3)

1、非开挖地下管线洞壁涨力推进机，由机体(14)、外壳(19)、机头组成，机体(14)上设有液压泵(6)、油箱(7)、控制柜(8)，其特征在于：外壳(19)两侧开有相互对称的滑道孔(17)，滑道孔(17)上设有滑道(9)，螺旋排土管(13)上套装有涨紧板滑体(3)，涨紧板滑体(3)两侧的滑块上开有定位孔(18)，滑块置于滑道孔(17)内，涨紧板(1)上的支撑定位杆插在涨紧板滑体(3)的定位孔(18)中，并可以在其中自由伸缩；螺旋排土管(13)上设有主推臂滑道(12)，主油缸(4)的油缸杆可在滑道(12)上自由滑动，主油缸(4)上的油缸杆装有主推臂(2)，主推臂(2)与涨紧板(1)上的传动杆连接，外壳(19)与涨紧板滑体(3)之间装有锁紧器(5)，螺旋排土管(13)下方设有托辊箱，托辊箱内装有托辊(15)，托辊箱上方两侧分别装有进水管(10)、出水管(11)，机头的机壳内设有减速机(20)，减速机(20)与螺旋排土管(13)连接，减速机(20)与螺旋排土管(13)之间装有旋转铲头(21)，旋转铲头(21)与机壳后部的空腔形成土仓(22)，减速机(20)前部设有切削刀盘(23)，切削刀盘(23)与机壳前部空腔形成土仓(24)，土仓(22)内设有进水管、出水管，进水管、出水管分别与机体(14)内的进水管(10)、出水管(11)对应连接。

2、根据权利要求1所述的非开挖地下管线洞壁涨力推进机，其特征在于：两涨紧板推力油缸(16)分别置于螺旋排土管(13)两侧的机体上，油缸(16)上的拉杆与涨紧板(1)上的传动杆连接，涨紧板滑体(3)与油缸(16)的底座固定连接。

3、根据权利要求1所述的非开挖地下管线洞壁涨力推进机，其特征在于：切削刀盘(23)可以是斗盘、扫盘，也可以是钻头、扩孔头、旋转刀头、喷涂头或铲头。

Images