CN213016348U - 一种水射流破拆、扩径刀盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水射流破拆、扩径刀盘，解决了现有技术中扩径刀盘不能同时进行管道破拆，进而使施工效率低的问题。本实用新型包括扩挖刀盘和管道破拆装置，所述管道破拆装置固定在扩挖刀盘上且向前伸出扩挖刀盘，管道破拆装置与扩挖刀盘同中线轴线设置；所述管道破拆装置和/或扩挖刀盘上设有水射流破岩机构。本实用新型与掘进机配合使用，通过管道破拆装置加水射流破岩机构对原管道进行悬切加水射流式破岩的在先破除，并通过扩挖刀盘加水射流破岩机构对原有管道隧洞进行挤压加水射流式破岩的在后扩径，完成破拆、扩径一次成型，破岩效率高，大大提高施工效率。

Description

一种水射流破拆、扩径刀盘

技术领域

本实用新型涉及隧道破拆技术领域，特别是指一种水射流破拆、扩径刀盘。

背景技术

随着城市化快速发展，原有的管道直径不再满足需求，需要对旧管道进行拆除、扩挖、重新铺设，而且许多地下污水管道因年久老化而渗漏，急需更换新的管道。

而常用的爆管法对管道破除时，使用爆管工具将旧管破碎，将管道碎片挤压到周围土层，同时顶入新管，但这种方法对地质要求较高，旧管线埋深较浅或在不可压密的地层中会使地面隆起，也会引起相邻管路的损坏，同时施工噪音大，严重影响居民的生活。且现有的扩挖装置如申请号为CN201910540619.4的一种模块化可变径扩挖的TBM刀盘均是对刀盘进行重新设计，增加生产投入，与现有刀盘融合性不佳，适用范围有限，且不能实现破拆、扩挖一体，导致施工效率低。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种水射流破拆、扩径刀盘，解决了现有技术中扩径刀盘不能同时进行管道破拆，进而使施工效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种水射流破拆、扩径刀盘，包括扩挖刀盘和管道破拆装置，所述管道破拆装置固定在扩挖刀盘上且向前伸出扩挖刀盘，管道破拆装置与扩挖刀盘同中线轴线设置；所述管道破拆装置和/或扩挖刀盘上设有水射流破岩机构。

所述扩挖刀盘包括刀盘主体，刀盘主体的中心处设有安装槽孔，管道破拆装置设置在安装槽孔内且向前伸出刀盘主体；所述刀盘主体的前端面上设有第一搅拌棒和开挖刀具。

所述管道破拆装置包括驱动装置和悬切臂，驱动装置固定在扩挖刀盘上，驱动装置的输出端设有旋转平台，悬切臂通过摆动驱动机构与旋转平台相连接。

所述悬切臂包括固定外臂、伸缩内臂和悬切滚刀，固定外臂与旋转平台铰接，伸缩内臂套设在固定外臂内，且通过伸缩油缸与固定外臂滑动连接，所述伸缩内臂的外端部设有旋转刀盘，悬切滚刀沿轴向设置在旋转刀盘上。

所述固定外臂上设有第二搅拌棒，固定外臂通过摆动驱动机构与旋转平台相连接。

所述摆动驱动机构包括伸缩件和设置在旋转平台中心处的支撑柱，支撑柱的一端与旋转平台固定连接、另一端设有前平台，所述伸缩件的一端与固定外臂铰接、另一端与前平台铰接。

所述伸缩件为伸缩油缸，所述前平台的前端面上设有锥形导渣板。

所述水射流破岩机构包括设置在刀盘主体上的扩挖水射流喷嘴和/或设置在悬切臂上的破拆水射流喷嘴，扩挖水射流喷嘴、破拆水射流喷嘴通过回转机构与高压水系统相连接。

所述回转机构包括设置在掘进主机内的第一回转接头，第一回转接头上设有径向出水管和中心出水管，径向出水管与扩挖水射流喷嘴相连接，中心出水管通过第二回转接头与破拆水射流喷嘴相连接；所述第二回转接头设置在管道破拆装置上。

本实用新型与掘进机配合使用，通过管道破拆装置加水射流破岩机构对原管道进行悬切加水射流式破岩的在先破除，并通过扩挖刀盘加水射流破岩机构对原有管道隧洞进行挤压加水射流式破岩的在后扩径，完成破拆、扩径一次成型，破岩效率高，大大提高施工效率。本发明管道破拆装置通过其悬切臂展开角度和伸出长度的调节，对不同直径管道进行实时可调的破拆，适用范围广，与现有刀盘融合性好，降低生产成本，实现对原管道的灵活、高效扩挖，并且适用于各种地层，适用范围广，提高施工安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体侧视示意图。

图2为本实用新型整体主视示意图。

图3为本实用新型管道破拆装置展开状态示意图。

图4为本实用新型悬切臂内部结构示意图。

图5为破拆水射流喷嘴布置示意图。

图 6为图1中A处局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，实施例1，一种水射流破拆、扩径刀盘，包括扩挖刀盘4和管道破拆装置3，所述管道破拆装置3固定在扩挖刀盘4上且向前伸出扩挖刀盘4，管道破拆装置3与扩挖刀盘4同中线轴线设置，管道破拆装置3能随扩挖刀盘进行同步转动，也可进行自转。管道破拆装置3用于对原管道的在前破拆，扩挖刀盘用于对破拆后隧洞的在后扩挖；所述管道破拆装置3和/或扩挖刀盘4上设有水射流破岩机构9。即可只在管道破拆装置上设置水射流破岩机构，也可只在扩挖刀盘上设有水射流破岩机构；为提高效率也能在管道破拆装置3和扩挖刀盘上都设有水射流破岩机构，水射流破岩机构9与高压水系统相连接，高压水系统设置在后配套设备上，为水射流破岩机构提供高压水源。破拆、扩径一体，机械破岩加水射流破岩，提高施工效率。

进一步，所述扩挖刀盘4包括刀盘主体401，刀盘主体401的中心处设有安装槽孔402，管道破拆装置3设置在安装槽孔402内且向前伸出刀盘主体401；管道破拆装置3固定在安装槽孔内，实现管道破拆装置能随刀盘主体的同步转动。所述刀盘主体401的前面板上设有开挖刀具404，也可根据需要第一搅拌棒403。开挖刀具404采用现有技术中的开挖滚刀，第一搅拌棒均布在刀盘主体的前面板上，用于对破拆过程中产生的钢筋渣和岩土渣进行搅拌，便于顺利出渣。

进一步，如图3所示，所述管道破拆装置3包括驱动装置303和悬切臂301，驱动装置303固定在扩挖刀盘4的安装槽孔402内，驱动装置303的输出端设有旋转平台304，旋转平台与刀盘主体同中心轴线设置，驱动装置可采用液压马达或电机，悬切臂301通过摆动驱动机构与旋转平台304相连接。即在驱动装置的作用下，驱动装置通过旋转平台带动悬切臂转动，实现管道破拆装置的自转，用于对原管道的破拆。旋转平台304上可设置一个或多个悬切臂301，一个悬切臂301对应一个摆动驱动机构，在摆动驱动机构的作用下，实现悬切臂张开角度的调节，保证悬切臂上的悬切滚刀与原管道有合适的悬切角度，以适用于不同直径管道的破拆，提高破拆效率。

如图4、5所示，实施例2，一种破拆、扩径掘进机，所述悬切臂301包括固定外臂3011、伸缩内臂3012和悬切滚刀3013，固定外臂3011与旋转平台304铰接，伸缩内臂3012套设在固定外臂3011内，且通过伸缩油缸3015与固定外臂3011滑动连接，固定外臂为中空结构，伸缩油缸1065内置在固定外臂内，且一端与固定外臂铰接、另一端与伸缩内臂铰接，在伸缩油缸的作用下，伸缩内臂能相对固定外臂伸缩，实现悬切臂整体长度的调节。所述伸缩内臂3012的外端部设有旋转刀盘3014。即旋转刀盘包括固定部和转动部，转动部与固定部之间设有轴承结构，固定部与伸缩内臂固定连接，悬切滚刀固定在转动部，即悬切滚刀3013沿轴向设置在旋转刀盘3014上，掘进过程中悬切滚刀受力，旋转刀盘能进行被动转动。优选地，所述固定外臂3011上设有第二搅拌棒3016，第二搅拌棒3016与固定外臂垂直设置，也可倾斜设置用于将破拆过程中的钢筋缠绕并扯断。固定外臂3011通过摆动驱动机构与旋转平台304相连接。摆动驱动机构通过固定外臂实现悬切臂整体长摆动角度的调节（即张开角度的调节）。

进一步，所述摆动驱动机构包括伸缩件302和设置在旋转平台304中心处的支撑柱306，支撑柱306的一端与旋转平台304固定连接、另一端固定设有前平台305，支撑柱中线轴线与旋转平台的中心轴线重合，所述伸缩件302的一端与固定外臂3011铰接、另一端与前平台305铰接。优选地，所述伸缩件302为伸缩油缸，在伸缩油缸的作用下，悬切臂相对支撑柱张开或收合，用于改变悬切臂的摆角的调节。所述前平台305的前端面上设有锥形导渣板307，便于渣土的顺利进入设置在扩挖刀盘后部的土仓。

其他结构与实施例1相同。

实施例3，如图5、6所示，一种破拆、扩径掘进机，为提高效率在管道破拆装置3和扩挖刀盘上都设有水射流破岩机构，则所述水射流破岩机构9包括设置在刀盘主体401上的扩挖水射流喷嘴901和设置在悬切臂301上的破拆水射流喷嘴902，扩挖水射流喷嘴901、破拆水射流喷嘴902通过回转机构与高压水系统相连接。

进一步，所述回转机构包括设置在掘进主机1内的第一回转接头903，第一回转接头903与刀盘主体同中心轴线设置，第一回转接头903上设有径向出水管904和中心出水管905，径向出水管904和中心出水管905随扩挖刀盘进行同步转动，径向出水管904与扩挖水射流喷嘴901相连接，向扩挖水射流喷嘴通入高压水，对破拆后的隧洞进行高压水射流冲击扩挖。中心出水管905通过第二回转接头906与破拆水射流喷嘴902相连接；所述第二回转接头906设置在管道破拆装置3上，即实现破拆水射流喷嘴902的进水管在第二回转接头的作用下随旋转刀盘3014进行同步转动，对原管道进行高压水射流破岩的破拆。

其他结构与实施例2相同。

施工过程中，根据原管道的直径调节管道破拆装置3的悬切臂301伸出长度和张开角度，保证悬切臂301上的悬切滚刀3013与原管道有合适的悬切角度；然后启动管道破拆装置3和扩挖刀盘4，同时根据原管道情况，开启水射流破岩机构9，管道破拆装置3在随扩挖刀盘4转动的同时进行自转；此时，管道破拆装置3的悬切滚刀3013配合水射流破岩机构9对原管道进行悬切加水射流破岩破拆，扩挖刀盘4配合水射流破岩机构9对破拆后的隧洞进行挤压加水射流破岩扩挖。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：包括扩挖刀盘（4）和管道破拆装置（3），所述管道破拆装置（3）固定在扩挖刀盘（4）上且向前伸出扩挖刀盘（4），管道破拆装置（3）与扩挖刀盘（4）同中线轴线设置；所述管道破拆装置（3）和/或扩挖刀盘（4）上设有水射流破岩机构（9）。

2.根据权利要求1所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述扩挖刀盘（4）包括刀盘主体（401），刀盘主体（401）的中心处设有安装槽孔（402），管道破拆装置（3）设置在安装槽孔（402）内且向前伸出刀盘主体（401）；所述刀盘主体（401）的前端面上设有第一搅拌棒（403）和开挖刀具（404）。

3.根据权利要求1或2所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述管道破拆装置（3）包括驱动装置（303）和悬切臂（301），驱动装置（303）固定在扩挖刀盘（4）上，驱动装置（303）的输出端设有旋转平台（304），悬切臂（301）通过摆动驱动机构与旋转平台（304）相连接。

4.根据权利要求3所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述悬切臂（301）包括固定外臂（3011）、伸缩内臂（3012）和悬切滚刀（3013），固定外臂（3011）与旋转平台（304）铰接，伸缩内臂（3012）套设在固定外臂（3011）内，且通过伸缩油缸（3015）与固定外臂（3011）滑动连接，所述伸缩内臂（3012）的外端部设有旋转刀盘（3014），悬切滚刀（3013）沿轴向设置在旋转刀盘（3014）上。

5.根据权利要求4所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述固定外臂（3011）上设有第二搅拌棒（3016），固定外臂（3011）通过摆动驱动机构与旋转平台（304）相连接。

6.根据权利要求4或5所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述摆动驱动机构包括伸缩件（302）和设置在旋转平台（304）中心处的支撑柱（306），支撑柱（306）的一端与旋转平台（304）固定连接、另一端设有前平台（305），所述伸缩件（302）的一端与固定外臂（3011）铰接、另一端与前平台（305）铰接。

7.根据权利要求6所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述伸缩件（302）为伸缩油缸，所述前平台（305）的前端面上设有锥形导渣板（307）。

8.根据权利要求2、4、5和7任一项所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述水射流破岩机构（9）包括设置在刀盘主体（401）上的扩挖水射流喷嘴（901）和/或设置在悬切臂（301）上的破拆水射流喷嘴（902），扩挖水射流喷嘴（901）、破拆水射流喷嘴（902）通过回转机构与高压水系统相连接。

9.根据权利要求8所述的水射流破拆、扩径刀盘，其特征在于：所述回转机构包括设置在掘进主机（1）内的第一回转接头（903），第一回转接头（903）上设有径向出水管（904）和中心出水管（905），径向出水管（904）与扩挖水射流喷嘴（901）相连接，中心出水管（905）通过第二回转接头（906）与破拆水射流喷嘴（902）相连接；所述第二回转接头（906）设置在管道破拆装置（3）上。

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