CN215804567U - 一种泥水平衡顶管机头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥水平衡顶管机头，包括刀盘以及用于驱动刀盘旋转的驱动装置，刀盘包括箍圈、内刀盘和多个肋板，肋板一端与箍圈固接，另一端与内刀盘固接，每个肋板上均设置有用于切削土体的第一钻刀，刀盘还包括用于随刀盘旋转和顶进运动迫使石块向刀盘四周外侧运动的搅动分离机构。本实用新型的泥水平衡顶管机头能够增强连续工作能力、降低施工难度、提高施工效率。

Description

一种泥水平衡顶管机头

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，具体涉及一种泥水平衡顶管机头。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。顶管机一般在机头上安装刀盘，并通过电机驱动刀盘，以便掘土前进，现有泥水平衡顶管机的机头是板式机头，机头与中心轴线成垂直面，一般只适用于粒径少于6cm土质、砂性地层，在顶管施工过程中，粒径在6cm以下的卵石等能够进入顶管机内，但是粒径超过6cm的卵石、大块石因无法进入顶管机经常会积压在机头端面前，导致顶管施工无法继续。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能够增强连续工作能力、降低施工难度、提高施工效率的泥水平衡顶管机头。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种泥水平衡顶管机头，包括刀盘以及用于驱动所述刀盘旋转的驱动装置，所述刀盘包括箍圈、内刀盘和多个肋板，所述肋板一端与所述箍圈固接，另一端与所述内刀盘固接，每个所述肋板上均设置有用于切削土体的第一钻刀，所述刀盘还包括用于随所述刀盘旋转和顶进运动迫使石块向刀盘四周外侧运动的搅动分离机构。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述搅动分离机构包括在至少一个所述肋板上设置的齿组，所述齿组包括多个固接在所述肋板上的齿牙，多个所述齿牙沿刀盘径向依次间隔布置，多个所述齿牙的高度沿所述刀盘径向向外的方向逐个递减。

所述第一钻刀包括两组间隔布置的钻头组，每组钻头组包括多个沿刀盘径向依次间隔布置的第一钻头，设有所述搅动分离机构的肋板上的所述齿组设置在两组所述钻头组之间。

同一肋板上的各个齿牙的高度大于任意一个第一钻头的高度。

所述刀盘上多个所述肋板以两个为一组分为多组，每组的两个肋板相对于所述刀盘的旋转轴线对称布置，每个所述肋板上均设有齿组。

各个所述齿牙的顶端呈平板形。

各个所述齿牙与任意一个所述第一钻头均不在以所述刀盘的旋转轴线为轴的圆周上。

齿组中任意相邻两个所述齿牙之间的间隔为至少10cm。

所述内刀盘上设置有以所述刀盘的旋转轴线为中心布置的中心钻刀。

所述箍圈上设置有多个环绕所述刀盘的旋转轴线间隔布置的第二钻刀。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的泥水平衡顶管机头中刀盘上设置有第一钻刀和搅动分离机构，在驱动装置的驱动下刀盘通过旋转动作以使第一钻刀对土体进行旋转切削，由于地层土质复杂，在切削土体的过程中会破碎出不同直径大小的石块，在顶管机顶进过程中，较小粒径(一般在6cm以下)的石块能够进入到顶管机内的顶管机泥水平衡系统，较大粒径(一般超过6cm)的大石块会因无法进入到顶管机泥水平衡系统而积压在机头前端，刀盘上的搅动分离机构能够通过刀盘的旋转和顶进动作以使大石块向刀盘的四周外侧移动并进入外周的地层，使机头能够一边旋转切削土体，一边将较大粒径的大石块搅动分离，不仅能够加快顶管施工速度，且能大大减小顶进阻力，使得连续工作能力强，降低顶管施工难度，大大提高顶管施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的正视图。

图2为图1中A-A剖面图。

图3为本实用新型上沿刀盘径向角度的部分结构正视图。

图例说明：

1、刀盘；101、箍圈；102、内刀盘；103、肋板；2、第一钻刀；201、第一钻头；3、齿牙；4、中心钻刀；5、第二钻刀。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实施例的泥水平衡顶管机头，用于安装在顶管机的端部，包括刀盘1以及用于驱动刀盘1旋转的驱动装置，刀盘1包括箍圈101、内刀盘102和多个肋板103，肋板103一端与箍圈101固接，另一端与内刀盘102固接，每个肋板103上均设置有用于切削土体的第一钻刀2，刀盘1还包括用于随刀盘1旋转和顶进运动迫使石块向刀盘1四周外侧运动的搅动分离机构。该泥水平衡顶管机头中刀盘1上设置有第一钻刀2和搅动分离机构，在驱动装置的驱动下刀盘1通过旋转动作以使第一钻刀2对土体进行旋转切削，由于地层土质复杂，在切削土体的过程中会破碎出不同直径大小的石块，在顶管机顶进过程中，较小粒径(一般在6cm以下)的石块能够进入到顶管机内的顶管机泥水平衡系统，较大粒径(一般超过6cm)的大石块会因无法进入到顶管机泥水平衡系统而积压在机头前端，刀盘1上的搅动分离机构能够通过刀盘1的旋转和顶进动作以使大石块向刀盘1的四周外侧移动并进入外周的地层，使机头能够一边旋转切削土体，一边将较大粒径的大石块搅动分离，不仅能够加快顶管施工速度，且能大大减小顶进阻力，使得连续工作能力强，大大提高顶管施工效率。

优选的，搅动分离机构包括在至少一个肋板103上设置的齿组，齿组包括多个固接在肋板103上的齿牙3，多个齿牙3沿刀盘1径向依次间隔布置，多个齿牙3的高度沿刀盘1径向向外的方向逐个递减。在本实施例中，搅动分离机构采用齿组的形式，齿组设置在至少一个肋板103上，齿组包括多个沿刀盘1径向依次间隔布置的齿牙3，并且多个齿牙3的高度沿刀盘1径向由内向外逐个递减，这样在刀盘1的旋转过程中，齿组就能够在圆周范围内使刀盘1朝向顶进方向形成锥形面，多个齿牙3对粒径超过6cm的大石块进行搅动，使大石块向刀盘1的四周外侧移动，而且机头在作业过程中由原本的平面切削改进为锥形面钻进，以锥形面浸入土层中能够大大减少顶进阻力，加快顶管施工进度，具有结构简单、安装方便快捷，生产成本低的优点。

如图1所示，优选的，第一钻刀2包括两组间隔布置的钻头组，每组钻头组包括多个沿刀盘1径向依次间隔布置的第一钻头201，设有搅动分离机构的肋板103上的齿组设置在两组钻头组之间。在本实施例中，由于第一钻刀2包括两组间隔布置的钻头组属于本技术领域的常规设置，因此设有搅动分离机构的肋板103上的齿组设置在第一钻刀2的两组钻头组之间，具有节省安装空间、装配方便快捷、适配性高的优点。

优选的，同一肋板103上的各个齿牙3的高度大于任意一个第一钻头201的高度。在本实施例中，设置在同一个肋板103上的各个齿牙3的高度都大于任意一个第一钻头201的高度，在刀盘1的旋转过程中，齿牙3就能够在圆周范围内使刀盘1朝向顶进方向形成锥形面，并且齿牙3能够对土体进行初步切削，减少第一钻刀2的顶进阻力，提高机头整体切削土体的效率。

优选的，刀盘1上多个肋板103以两个为一组分为多组，每组的两个肋板103相对于刀盘1的旋转轴线对称布置，每个肋板103上均设有齿组。。在本实施例中，每组的两个肋板103相对于刀盘1的旋转轴线对称布置，使得刀盘1整体呈轴对称结构，受力均衡，便于刀盘1上肋板103的定位组装，而且各个肋板103上均设有齿组，刀盘1转过一圆周的旋转过程中，肋板103上的齿组对大石块进行多次搅动，能够进一步提高分离大石块的效率。该种安装方式具有结构简单、组装方便、工作效率高的优点。

优选的，各个齿牙3的顶端呈平板形。在本实施例中，齿牙3的整体结构呈椭圆柱状，椭圆柱状结构能够增大齿牙3与大石块之间的接触面积，对大石块的搅动分离效果更好，同时为提高齿牙3对土体的切削破碎效果以及防止齿牙3在切削土体的过程中崩缺，选择将齿牙3的顶端设置为平板形，具有结构简单、结构强度高、制造成本低的优点。

优选的，各个齿牙3与任意一个第一钻头201均不在以刀盘1的旋转轴线为轴的圆周上。在本实施例中，各个齿牙3与任意一个第一钻头201均不在以刀盘1的旋转轴线为轴的圆周上，在刀盘1的旋转顶进过程中，齿牙3和第一钻头201能够以圆周面的方式，整体地与土体进行接触并切削，保证切削效果，提高切削效率。

优选的，齿组中任意相邻两个齿牙3之间的间隔为至少10cm。在本实施例中，齿组中任意相邻两个齿牙3之间的间隔优选为10cm，一方面能够避免齿牙3之间过于密集，阻碍大石块的搅动分离，另一方面能够尽可能保证齿牙3均能够与机头前的大石块接触，防止有大石块堆积。

优选的，内刀盘102上设置有以刀盘1的旋转轴线为中心布置的中心钻刀4。在本实施例中，在内刀盘102上设置有以刀盘1的旋转轴线为中心布置的中心钻刀4，在刀盘1的旋转顶进过程中对旋转轴心部分的土体进行切削破碎，能够减少顶进阻力，提高施工效率。

优选的，箍圈101上设置有多个环绕刀盘1的旋转轴线间隔布置的第二钻刀5。在本实施例中，在箍圈101上设置多个环绕刀盘1的旋转轴线间隔布置的第二钻刀5，在刀盘1的旋转顶进过程中对外周部分的土体进行切削，保证旋转切削出的洞口半径与顶管机的半径大小一致，方便顶进埋管工作的进行，提高施工精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种泥水平衡顶管机头，包括刀盘(1)以及用于驱动所述刀盘(1)旋转的驱动装置，所述刀盘(1)包括箍圈(101)、内刀盘(102)和多个肋板(103)，所述肋板(103)一端与所述箍圈(101)固接，另一端与所述内刀盘(102)固接，每个所述肋板(103)上均设置有用于切削土体的第一钻刀(2)，其特征在于，所述刀盘(1)还包括用于随所述刀盘(1)旋转和顶进运动迫使石块向刀盘(1)四周外侧运动的搅动分离机构。

2.根据权利要求1所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，所述搅动分离机构包括在至少一个所述肋板(103)上设置的齿组，所述齿组包括多个固接在所述肋板(103)上的齿牙(3)，多个所述齿牙(3)沿刀盘(1)径向依次间隔布置，多个所述齿牙(3)的高度沿所述刀盘(1)径向向外的方向逐个递减。

3.根据权利要求2所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，所述第一钻刀(2)包括两组间隔布置的钻头组，每组钻头组包括多个沿刀盘(1)径向依次间隔布置的第一钻头(201)，设有所述搅动分离机构的肋板(103)上的所述齿组设置在两组所述钻头组之间。

4.根据权利要求3所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，同一肋板(103)上的各个齿牙(3)的高度大于任意一个第一钻头(201)的高度。

5.根据权利要求2所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，所述刀盘(1)上多个所述肋板(103)以两个为一组分为多组，每组的两个肋板(103)相对于所述刀盘(1)的旋转轴线对称布置，每个所述肋板(103)上均设有齿组。

6.根据权利要求2所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，各个所述齿牙(3)的顶端呈平板形。

7.根据权利要求3所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，各个所述齿牙(3)与任意一个所述第一钻头(201)均不在以所述刀盘(1)的旋转轴线为轴的圆周上。

8.根据权利要求2所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，齿组中任意相邻两个所述齿牙(3)之间的间隔为至少10cm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，所述内刀盘(102)上设置有以所述刀盘(1)的旋转轴线为中心布置的中心钻刀(4)。

10.根据权利要求9所述的泥水平衡顶管机头，其特征在于，所述箍圈(101)上设置有多个环绕所述刀盘(1)的旋转轴线间隔布置的第二钻刀(5)。

Images