CN220551115U - 带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，钻机包括平支架、滑动装配在平支架上的基体、以及驱动基体滑动的液压油缸，基体内装配有空心轴套以及驱动装置，空心轴套连接有组合式钻杆，组合式钻杆包括依次螺纹连接的传动段以及若干数量的拼接段，传动段以滑动花键方式套设于空心轴套内部，传动段两端固设有限位部件。螺纹松紧器包括固定在平支架前部的底板，底板上设置有第一夹具和第二夹具，均用于将拼接段夹紧在对应的中心通孔内；第一夹具固定装配在底板上，第二夹具转动装配在底板上，旋转驱动器用于驱动第二夹具绕拼接段的中心线旋转。有益效果是：具备现场使用方便、组合式钻杆装卸便利、以及施工效率高的优势。

Description

带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备

技术领域

本实用新型涉及非开挖施工技术领域，具体涉及一种带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备。

背景技术

非开挖施工是指利用各种岩土钻探设备，直接更换和修复各种地下管道，不会阻碍交通、破坏绿地和植被。因非开挖施工技术具备环境影响小、占地面积小、施工周期短、对交通影响小等诸多优势，目前已被大范围推广使用。

水平导向式顶拉钻设备是市政管网非开挖施工的常用设备之一，其施工过程是：将钻机主体下放至竖向检修井后，钻机利用长钻杆在地下预钻出水平孔，然后再长钻杆的另一端(另一个检修井内)连接扩孔钻头，随后钻机将扩孔钻头从水平孔拖回，使水平孔扩大至所需孔径，即可实现管网非开挖施工。

顶拉钻设备在非开挖施工现场具体应用时，往往还涉及起重设备、液压动力装置等，起重设备用于完成钻机主体向检修井内的取放安装，液压动力装置主要为钻机提供液压动力。在现有技术中，顶拉钻设备本体、起重设备以及液压动力装置的体积均比较臃肿，设备转运困难、费时费力，且不便于现场组装和使用，严重制约着非开挖施工的施工效率。

如：CN112943281A公开了一种水平导向式顶拉钻机成套设备及施工方法，其包括钻机、激光指向系统、铺管组件和液压动力站，钻机包括机台，机台上设有滑轨，滑轨上设有滑台，滑台上设有第一驱动组件，滑台上还设有放置块，放置块的前端面上设有法兰盘和第二驱动组件，机台的顶部还设有夹持组件，激光指向系统包括第一支架和第二支架，第一支架的顶部接有激光器，第二支架的顶部接有显示屏，铺管组件包括扩孔器、拉杆、拉管头、压板、顶管油缸和连杆。该发明将钻机和铺管组件采用分体式结构设置，并通过设置激光指向系统来辅助对管道的铺设，但仍存在上述设备转运困难、费时费力，且不便于现场组装和使用的问题。

再如：CN111622771A公开了一种顶拉钻管及包含其的施工设备，其包括反向钻头、前端固定帽、传力短杆、后锚顶板及锁定装置；反向钻头后侧设有铰接头；前端固定帽包括与反向钻头的铰接头连接的前端固定部及位于后端中部的后端固定部；传力短杆包括用于与前端固定帽后端固定部连接的短杆前固定部及位于传力短杆后端的短杆后固定部，短杆后固定部用于与另一传力短杆的短杆前固定部连接或与锁定装置连接；锁定装置将后锚顶板锁定至传力短杆上，锁定装置对后锚顶板产生面向前端固定帽方向的锁紧力，后锚顶板与前端固定帽之间形成了容纳自锁承插管的容纳空间。但该设备存在施工效率低的问题。

又比如：《顶拉管施工技术在排水管网工程中的应用》，李雷，内江科技[J]公开了一种顶拉管配套管材，该管材一端为承口一端为插口，承口内侧和插口外侧有圈纹和密封圈，它集中了以往管材的优点而摒弃了缺点，主要体现在以下方面：①具有实壁管的性能；②非热熔连接，无接口内翻边；③非电熔连接，井下有水环境不影响施工；④管道较短且轻便，在小空间也方便安装，管节长度有50mm，1000mm等，可订制；⑤接口紧密，无渗漏；⑥接口自锁，抗震抗剪，不脱节；⑦管道连接后整体具有柔性，可以适应不均匀沉降。顶拉管施工工艺总体可分五步：前期准备→制作井位→定向钻导向→管道安装→管道顶拉。但上述施工技术在实际应用中仍存在设备现场使用不便、以及施工效率低。

因此，亟待提出一种适合工程实际的车载式非开挖施工装备和工艺方法。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，具备现场使用方便、组合式钻杆装卸便利、以及施工效率高的优势。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，包括钻机以及设置于钻机前端的螺纹松紧器，其关键在于：

所述钻机包括平支架、滑动装配在平支架上的基体、以及驱动基体往复滑动的液压油缸，所述基体内装配有空心轴套以及用于驱动所述空心轴套转动的驱动装置，所述空心轴套连接有组合式钻杆，所述组合式钻杆包括依次螺纹连接的传动段以及若干数量的拼接段，所述传动段以滑动花键方式套设于所述空心轴套内部，所述传动段两端固设有限位部件，用以限制传动段的滑动范围；

所述螺纹松紧器包括固定在所述平支架前部的底板，所述底板上设置有第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具各设有一个中心通孔，所述拼接段贯穿该中心通孔，所述第一夹具和第二夹具均用于将拼接段夹紧在对应的中心通孔内；其中，所述第一夹具固定装配在底板上，第二夹具转动装配在底板上，第二夹具配置有旋转驱动器，旋转驱动器用于驱动第二夹具绕拼接段的中心线旋转。

优选的，所述第一夹具包括固定装配在底板上的第一座体，该第一座体具有所述中心通孔以及沿该中心通孔周向环绕的安装腔室，所述中心通孔一端设有沿其周向阵列分布的装配缺口，装配缺口内安装有能够沿中心通孔径向滑动的第一夹持块，所述安装腔室内装配有能够沿中心通孔轴向滑动的第一活塞，所述第一活塞往复滑动能够迫使第一夹持块沿中心通孔径向往复移动。

优选的，所述第一活塞对应装配缺口的位置设有滑接槽，该滑接槽相对于中心通孔中心线倾斜设置，所述第一夹持块设有与所述滑接槽滑动套接的滑接块。

优选的，所述第一活塞具有环状部，所述安装腔室对应环状部两侧的空间内分别设有第一油孔和第二油孔。

优选的，所述第二夹具包括装配在底板上的第二座体，该第二座体具有所述中心通孔以及沿该中心通孔周向环绕的安装腔室，所述中心通孔一端设有沿其周向阵列分布的装配缺口，装配缺口内安装有能够沿中心通孔径向滑动的第二夹持块，所述安装腔室内装配有能够沿中心通孔轴向滑动的第二活塞，所述第二活塞往复滑动能够迫使第二夹持块沿中心通孔径向往复移动。

优选的，所述第二座体包括第二套环以及固定在第二套环两端的第三端板和第四端板，所述第三端板中部具有伸入第二套环内部的第二套筒，所述中心通孔由第二套筒内部空间围成。

优选的，所述底板上固定安装有套环座，所述第二套环转动装配在套环座内，所述第三端板和第四端板分别位于套环座两端，所述旋转驱动器能够通过第三端板和/或第四端板驱动第二夹具转动。

优选的，所述套环座下部对称设置有左铰接座和右铰接座，所述旋转驱动器包括第一液压缸和第二液压缸；

其中，所述第一液压缸的活塞杆铰接在所述左铰接座上，缸座铰接在第三端板和第四端板的一端；第二液压缸的活塞杆铰接在所述右铰接座，上，缸座铰接在所述第三端板和第四端板的另一端。

优选的，所述组合式钻杆前端可拆卸地装配有钻头，所述钻头周向阵列设置有圆形锯片，圆形锯片的旋切方向与钻头进给方向平行，且圆形锯片至少部分突出于钻头外表面，所述钻头一端被构造成锥形结构，另一端设有液压马达，液压马达用于驱动各个所述圆形锯片转动。

优选的，所述钻头内转动安装有四根呈正方形四点布置的锯片轴，四根所述锯片轴的中心线均位于钻头圆形截面的割线方向上，各个所述圆形锯片一一对应地固套在四根所述锯片轴上；所述钻头内转动安装有一根沿其中心线方向布置的中心传动轴、以及四根沿其径向方向布置的径向传动轴，四根所述径向传动轴外端一一对应地与四根所述锯片轴动力衔接，内端均与中心传动轴动力衔接；所述液压马达通过联轴器与中心传动轴同轴动力连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、钻机前部集成的螺纹松紧器能够辅助钻机完成组合式钻杆的螺纹连接和卸载工作，具有可靠性高、使用方便的优势。

2、钻杆的传动段采用滑动花键方式连接在空心轴套内，并在基体侧部对应钻杆穿出的位置设置限位部件来对钻杆进行轴向定位，相较于传统设备，简化了钻机的结构紧凑度，更容易下放安装至检修井内，可实现不对检查井进行扩宽和改造下实施管道非开挖施工。具备结构简单、传动效率高、紧凑型好、以及现场施工效率高等诸多优点。

3、基于钻机及钻杆前部钻头的结构组成，旋切盾非开挖设备集成有旋转、切割、盾构等综合性功能，无需扩孔即可执行非开挖维修或新建施工。

附图说明

图1为车载式旋切盾一体化非开挖装备的使用状态参考图；

图2为本实用新型旋切盾非开挖设备在井下施工时的使用状态参考图；

图3为本实用新型旋切盾非开挖设备的结构示意图；

图4为本实用新型旋切盾非开挖设备的剖视图；

图5为组合式钻杆5中传动段5a的结构示意图；

图6为空心轴套6d的结构示意图；

图7为螺纹松紧器F的立体结构示意图；

图8为螺纹松紧器F的剖视图；

图9为螺纹松紧器F中第一夹具2的分解结构示意图；

图10为第一夹具2中第一座体2a的剖视图；

图11为展现第二夹具3旋转装配原理的分解结构示意图；

图12为螺纹松紧器F的端面投影视图；

图13为起吊装置9的结构示意图；

图14为起吊装置9的局部分解结构示意图；

图15为钻头8的结构示意图；

图16为沿图15中C-C的剖视图。

具体实施方式

本实施例以旋切盾非开挖设备应用于车载式旋切盾一体化非开挖装备为例进行说明。

如图1所示，一种车载式旋切盾一体化非开挖装备，该装备包括车体D，车体D为具有货箱D1的厢式货车，货箱D1装载有起吊装置9、液压动力装置E以及旋切盾非开挖设备。结合附图2和3可以看出，旋切盾非开挖设备由钻机A、组合式钻杆5以及装配在钻机A前部的螺纹松紧器F组成。以下对各部分结构逐一展开说明。

如图3和4所示，旋切盾非开挖设备的钻机A主要涉及平支架6a、基体6b、以及装配在基体6b上的液压油缸6c、空心轴套6d和驱动装置7。其中，空心轴套6d转动安装在基体6b内部，驱动装置7则用于驱动空心轴套6d转动。组合式钻杆5与空心轴套6d动力衔接，具体为：组合式钻杆5包括依次螺纹连接的传动段5a以及若干数量的拼接段5b。从附图6可以看出，空心轴套6d的内孔壁上设有沿其长度方向延伸的条状凸条6d1，从附图5可以看出，传动段5a外表面设有沿其长度方向延伸的条形槽5a1，在条形槽5a1与条状凸条6d1相互配合的作用下，传动段5a以滑动花键方式套设于空心轴套6d内部，基于此，驱动装置7驱动空心轴套6d转动，组合式钻杆5即可随着空心轴套6d同步转动，从而实现钻孔的旋转运动。

进一步的，请参图3，基体6b滑动装配在平支架6a上，液压油缸6c共计两组，对称布置在基体6b两侧，液压油缸6c包括固定在基体6b上的缸体f以及一端伸缩安装在缸体f内的活塞杆g，平支架6a前部设有支撑盘6a3，活塞杆g的外端固定支撑在支撑盘6a3上。传动段5a两端固设有限位部件5c，限位部件5c用以限制传动段5a在空心轴套6d内的滑动范围。基于此，液压油缸6c的活塞杆g伸缩运动，即可带动基体6b相对于平支架6a往复滑动，此过程中，当基体6b滑动至与传动段5a的限位部件5c抵接时，组合式钻杆5即可随着基体6b同步滑动，从而实现钻杆的轴向进给控制。

在本实施例中，请参附图4，驱动装置7包括电机7a和水平传动轴7c，电机7a的输出轴7a1沿竖直方向布置在水平传动轴7c上方，输出轴7a1与水平传动轴7c之间经锥齿轮组7b动力衔接，水平传动轴7c平行布置在空心轴套6d上方，两者之间经圆柱齿轮组7d动力衔接。如此设计，驱动装置7整体以竖向姿态安装在基体6b框体2b内，能够与检修井B的深度结构相适应，进而提升进行组装的便捷性。进一步的，锥齿轮组7b和圆柱齿轮组7d均为减速传动组件，如此考虑，能够对组合式钻杆5提供更大的旋转扭矩，提升非开挖扩孔效率和可靠性。

在本实施例中，请参图3，平支架6a被构造成矩形框6a1，其由四根矩形钢围成，矩形框6a1内滑动装配有滑移板6a2，基体6b通过螺栓可拆卸地安装在滑移板6a2上。平支架6a的四角位置设有固定座6a4。请参图4，基体6b内竖向安装有传动箱体6b1，水平传动轴7c、锥齿轮组7b以及空心轴套6d通过传动箱体6b1集成装配在基体6b内，电机7a固定在传动箱体6b1顶部，电机7a顶端设有悬挂结构7a2，悬挂结构7a2用于连接铁索9d。

采用以上设计，在地下管网施工现场位置，起吊装置9可以先将平支架6a及其内部的滑移板6a2下放至井内，通过4个固定座6a4将平支架6a固定在检修井B底部后，再向下吊装基体6b，并通过螺栓将基体6b锁付连接在滑移板6a2上，最后再将传动箱体6b1及其内部的相关零组件下放装配至基体6b内，从而实现以分步吊装的方式在施工现场组装搭建钻机A，大大降低了起吊装置9的工作负载，进而实现仅需在货箱尾部配置小功率起吊装置即可，使得起吊装置9集成装配在车体D内更具可行性。除此之外，拼装式结构的钻机9，也方便其存放在车体D的货箱内。

再如图4所示，组合式钻杆5的传动段5a始终位于空心轴套6d内部，钻杆的总长度则由传动段5a前部拼接的拼接段5b数量决定。当液压油缸6c驱动传动段5a向前进给至极限位置后，将其中两根拼接段5b螺纹分离，然后液压油缸6c驱动钻机A向后复位，再在分离的两根拼接段5b之间重新连接一根拼接段5b，即可实现组合式钻杆5长度扩增，此时，液压油缸6c再次驱动传动段5a向前进给，即可实现钻杆轴向连续进给控制。

鉴于以上需求，本实施例还提供了一种螺纹松紧器F，其目的是辅助钻机A完成组合式钻杆5拼接段5b的螺纹连接和预紧力拧松。具体如下：

如图7和8所示，螺纹松紧器F包括底板1，底板1上设置有第一夹具2和第二夹具3，第一夹具2和第二夹具3各设有一个同轴正对的中心通孔a，中心通孔a均用于贯穿安装组合式钻杆5的拼接段5b，且第一夹具2和第二夹具3均用于将拼接段5b夹紧在对应的中心通孔a内。第一夹具2固定装配在底板1上，第二夹具3可转动地装配在底板1上，第二夹具3能够绕中心通孔a的中心线旋转。底板1上配置有旋转驱动器4，旋转驱动器4驱动第二夹具3转动。请参附图4，具体应用时，螺纹松紧器F装配在所述钻机A前部，也即是底板1固定在平支架6a前部。

螺纹松紧器F实现两根拼接段5b分离的工作原理为：初始状态下，第一夹具2和第二夹具3各夹持住一根拼接段5b，然后旋转驱动器4驱动第二夹具3转动，即可带动左端的拼接段5b相对于右端的拼接段5b转动，从而将螺纹连接的预紧力释放，最后钻机A再驱动传动段5a旋转，即可将余下的螺纹快速退出，从而实现两根拼接段5b之间的分离。借助螺纹松紧器F进行组合式钻杆5的分段拆卸，可保证松动的是指定拼接段5b。因为组合式钻杆5上涉及多处螺纹连接，完全依靠钻机A拆卸，可能螺纹拧松位置不在检修井B内，无法增设新的拼接段5b，除此之外，也可能会因为预紧力过大，拆卸失败。而螺纹松紧器F则可以有效规避这些问题。

螺纹松紧器F实现两根拼接段5b连接的工作原理为：两个拼接段5b初步对接后，第二夹具3夹持住右端的拼接段5b，钻机A驱动左端的传动段5a旋转，即可快速完成拼接段5b安装。

在本实施例中，第一夹具2实现夹紧的具体结构如下：

请参附图8所示，第一夹具2包括固定装配在底板1上的第一座体2a，结合附图10可以看出，第一座体2a中部形成有中心通孔a，第一座体2a还设有沿该中心通孔a周向环绕的安装腔室b，中心通孔a一端设有沿其周向阵列分布的装配缺口c，装配缺口c内安装有能够沿中心通孔a径向滑动的第一夹持块2b，安装腔室b内装配有能够沿中心通孔a轴向滑动的第一活塞2c。再结合附图9可以看出，第一活塞2c靠近第一夹持块2b的位置设有滑接槽2c1，该滑接槽2c1相对于中心通孔a的中心线倾斜设置，第一夹持块2b设有与滑接槽2c1滑动套接的滑接块2b1。再结合附图8可以看出，第一活塞2c具有环状部2c2，安装腔室b对应环状部2c2两侧的空间内分别设有第一油孔d和第二油孔e。

基于以上结构布置，向第二油孔e注入液压油，即可推动第一活塞2c向左滑动，然后在滑接槽2c1与滑接块2b1的引导作用下，第一夹持块2b沿中心通孔a径向向内移动，从而夹紧钻杆。反之，向第一油孔d注入液压油，即可推动第一活塞2c向右滑动，然后在滑接槽2c1与滑接块2b1的引导作用下，第一夹持块2b沿中心通孔a径向向外移动，从而解除对钻杆的夹持力。

在本实施例中，为了能够提供更好的夹紧效果，第一夹持块2b有四组，圆周阵列分布于第一座体2a的周向，进一步的，第一夹持块2b的内侧均设有阵列分布的小凸块2b2。

再如图10所示，为方便夹具装配，第一座体2a为组合式结构，由第一套环2a1以及固定在第一套环2a1两端的第一端板2a2和第二端板2a3构成，第一端板2a2中部具有伸入第一套环2a1内部的第一套筒2a4，用于穿设钻杆的中心通孔a由第一套筒2a4内部空间围成，第一套环2a1下部一体成型有矩形底座2a11，第一夹具2通过该矩形底座2a11固装在底板1上。

请参图8，在本实施例中，第二夹具3涉及第二座体3a、第二夹持块3b和第二活塞3c等部件，其实现夹紧的工作原理与第一夹具2相同，此处不再重复赘述。因第二夹具3与底板1之间为转动装配关系，所以第二夹具3的第二座体3a与第一夹具2的第一座体2a之间存在不同，具体如下：

如图8和11所示，第二座体3a包括第二套环3a1以及固定在第二套环3a1两端的第三端板3a2和第四端板3a3，第三端板3a2中部具有伸入第二套环3a1内部的第二套筒3a4，中心通孔a由第二套筒3a4内部空间围成。底板1上安装有套环座1a，第二套环3a1为圆形结构，其转动装配在套环座1a内，第三端板3a2和第四端板3a3直径大于第二套环3a1直径，装配完成后，第三端板3a2和第四端板3a3分别位于套环座1a两端，并将第二套环3a1稳定地旋转保持在套环座1a内。在此基础上，旋转驱动器4驱动第三端板3a2和/或第四端板3a3转动，即可实现第二夹具3的转动。

如图12所示，套环座1a下部对称设置有左铰接座1b和右铰接座1c，旋转驱动器4由两组液压缸组成，分别为第一液压缸4a和第二液压缸4b，第一液压缸4a的活塞杆铰接在所述左铰接座1b上，第一液压缸4a的缸座铰接在第三端板3a2和第四端板3a3的左端端部；第二液压缸4b的活塞杆铰接在所述右铰接座1c上，第二液压缸4b的缸座铰接在第三端板3a2和第四端板3a3的右端端部。基于此，第一液压缸4a的活塞杆向外伸出时，第二液压缸4b的活塞杆向内收缩，即可驱动第二夹具3正转。反之，第二液压缸4b的活塞杆向外伸出时，第一液压缸4a的活塞杆向内收缩，即可驱动第二夹具3反转。换言之即，第一液压缸4a和第二液压缸4b同时交替动作，即可驱动第二夹具3相对于套环座1a转动，从而实现螺纹预紧力卸载。

进一步的，为方便转动连接液压缸的缸座，第三端板3a2和第四端板3a3两端均设有左铰接耳g和右铰接耳h，第一液压缸4a的缸座铰接在第三端板3a2和第四端板3a3的左铰接耳g上。第二液压缸4b的缸座铰接在第三端板3a2和第四端板3a3的右铰接耳h上。

在实际应用过程中，拧转拆卸组合式钻杆5的拼接段5b时，钻杆自身存在轴向位移量，所以，传动段5a两端限位部件5c之间的距离大于整个基体6b的长度，螺纹装卸拼接段5b时，该距离差能够确保制传动段5a在空心轴套6d内花键滑动。进一步的，套环座1a底部通过一个能够小距离移动的滑轨组件h设置在底板1上，其用途是吸收旋转驱动器4卸载螺纹预紧力时，传动段5a小范围内的轴向位移。因该轴向位移通常在1mm内，所以也可以通过夹具的自身变形吸收。

请参附图1所示，起吊装置9安装在货箱D1尾部。结合附图13可以看出，起吊装置9包括固定安装在货箱D1后端的支撑座9a、转动安装在支撑座9a上的主受力臂9b、以及转动连接在主受力臂9b顶端的悬臂9c，悬臂9c远离主受力臂9b的一端配置有铁索9d，悬臂9c与主受力臂9b之间安装有千斤顶9e，千斤顶9e用于驱动悬臂9c上下转动。

再如图1所示，车载式一体化装备在非开挖现场的使用方法为：车体D移动至非开挖施工现场后，调整车体D位置，使货箱D1尾部大致靠近检修井B上方。然后转动主受力臂9b，使铁索9d移动至货箱D1内钻机A附近，并将铁索9d挂接在钻机A上，然后控制千斤顶9e使悬臂9c向上转动，直至钻机A离开货箱D1底部，再次转动主受力臂9b，将钻机A转出，使其基本位于检修井B上方，最后再控制千斤顶9e使悬臂9c远端缓慢向下运动，便可以将钻机A下吊安装至检修井B内。反之，按此过程逆向操作，便可以将钻机A从检修井B移动至货箱D1内。

通过起吊装置9将钻机A、螺纹松紧器F、钻杆等下吊安装至检修井B内后，液压动力装置E为旋切盾非开挖设备提供液压动力，钻机A便可以在井下实施非开挖施工。将起吊装置9、旋切盾非开挖设备、液压动力装置E均集成在一个车体D内，不仅能够方便将相应设备搬移至非开挖施工现场，而且设置货箱尾部的起吊装置9也可直接执行钻机A的现场起吊工作，大大提升了现场施工的便捷性，能够显著提升非开挖施工效率。

在本实施例中，液压动力装置E固定安装在货箱D1前端，如此布局，能够将车体D重心前移，从而保证车体D尾部起吊施工时的安全性。

进一步的，再如图13和14所示，支撑座9a具有上端敞口的安装筒9a1，主受力臂9b下端通过法兰盘9b1固接有立柱9b2，立柱9b2通过轴承转动装配在安装筒9a1内，主受力臂9b的侧部设有连接筒9b4，连接筒9b4上转动连接有操作杆9g，操作杆9g能够相对连接筒9b4在竖直平面内转动，用户提起操作杆9g后，便可以控制立柱9b2相对于支撑座9a在水平面内旋转，从而控制起吊装置9随着主受力臂9b在水平面内转动。支撑座9a侧部装配有螺纹锁紧部件9f，起吊装置9旋转到位后，拧转螺纹锁紧部件9f，能够限制立柱9b2转动，从而保证安全起吊施工。

更进一步的，主受力臂9b相对于立柱9b2向后倾斜设置，主受力臂9b前侧设有第一铰接座9b3，千斤顶9e上端转动连接在悬臂9c下侧，下端转动连接在第一铰接座9b3上。如此设计，起吊装置9在吊装时，受力分布对称，吊装安全性高。

再如图13所示，悬臂9c包括主臂9c1和伸缩臂9c2，主臂9c1为矩形空心钢管，伸缩臂9c2可前后移动地装配在矩形空心钢管前端，铁索9d悬挂在伸缩臂9c2的外端。如此设计，通过调整伸缩臂9c2在主臂9c1前端的安装位置，能够改变整根悬臂9c的长度，从而适应于不同的使用场景。主臂9c1和伸缩臂9c2之间设有锁紧螺栓，伸缩臂9c2位置调整到位后，拧紧该锁紧螺栓，能够防止施工起吊时，伸缩臂9c2前后滑动。

再如图15所示，本实施例还为钻机A配置有一款钻头8，钻头8可拆卸地装配在组合式钻杆5前端。结合附图16可以看出，钻头8周向阵列设置有圆形锯片8a，圆形锯片8a的旋切方向与钻头8进给方向平行，且圆形锯片8a至少部分突出于钻头8外表面，钻头8一端被构造成锥形结构8g，另一端设有液压马达8b，液压马达8b用于驱动各个圆形锯片8a转动。

请参图2，采用以上设计的钻头8，组合式钻杆5在相邻两个检修井B之间钻出小孔后，在组合式钻杆5的远端安装钻头8，然后钻机A借助其轴向进给控制功能，将钻头8向钻机A所处的检修井B回拖，回拖过程中，液压马达8b驱动各个圆形锯片8a转动，则可以轻松实现地下管网的扩孔施工。

再结合附图16可以看出，钻头8内转动安装有四根呈正方形四点布置的锯片轴8c，四根锯片轴8c的中心线均位于钻头8圆形截面的割线方向上，各个圆形锯片8a一一对应地固套在四根锯片轴8c上。钻头8内转动安装有一根沿其中心线方向布置的中心传动轴8d、以及四根沿其径向方向布置的径向传动轴8e，四根径向传动轴8e外端一一对应地与四根锯片轴8c动力衔接，内端均与中心传动轴8d动力衔接。液压马达8b通过联轴器8f与中心传动轴8d同轴动力连接。基于此，液压马达8b工作，即可驱动四个圆形锯片8a同步转动，具备结构设计合理、紧凑度高、可靠性好的优势。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，包括钻机(A)以及设置于钻机(A)前端的螺纹松紧器(F)，其特征在于：

所述钻机(A)包括平支架(6a)、滑动装配在平支架(6a)上的基体(6b)、以及驱动基体(6b)往复滑动的液压油缸(6c)，所述基体(6b)内装配有空心轴套(6d)以及用于驱动所述空心轴套(6d)转动的驱动装置(7)，所述空心轴套(6d)连接有组合式钻杆(5)，所述组合式钻杆(5)包括依次螺纹连接的传动段(5a)以及若干数量的拼接段(5b)，所述传动段(5a)以滑动花键方式套设于所述空心轴套(6d)内部，所述传动段(5a)两端固设有限位部件(5c)，用以限制传动段(5a)的滑动范围；

所述螺纹松紧器(F)包括固定在所述平支架(6a)前部的底板(1)，所述底板(1)上设置有第一夹具(2)和第二夹具(3)，所述第一夹具(2)和第二夹具(3)各设有一个中心通孔(a)，所述拼接段(5b)贯穿该中心通孔(a)，所述第一夹具(2)和第二夹具(3)均用于将拼接段(5b)夹紧在对应的中心通孔(a)内；其中，所述第一夹具(2)固定装配在底板(1)上，第二夹具(3)转动装配在底板(1)上，第二夹具(3)配置有旋转驱动器(4)，旋转驱动器(4)用于驱动第二夹具(3)绕拼接段(5b)的中心线旋转。

2.根据权利要求1所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述第一夹具(2)包括固定装配在底板(1)上的第一座体(2a)，该第一座体(2a)具有所述中心通孔(a)以及沿该中心通孔(a)周向环绕的安装腔室(b)，所述中心通孔(a)一端设有沿其周向阵列分布的装配缺口(c)，装配缺口(c)内安装有能够沿中心通孔(a)径向滑动的第一夹持块(2b)，所述安装腔室(b)内装配有能够沿中心通孔(a)轴向滑动的第一活塞(2c)，所述第一活塞(2c)往复滑动能够迫使第一夹持块(2b)沿中心通孔(a)径向往复移动。

3.根据权利要求2所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述第一活塞(2c)对应装配缺口(c)的位置设有滑接槽(2c1)，该滑接槽(2c1)相对于中心通孔(a)中心线倾斜设置，所述第一夹持块(2b)设有与所述滑接槽(2c1)滑动套接的滑接块(2b1)。

4.根据权利要求3所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述第一活塞(2c)具有环状部(2c2)，所述安装腔室(b)对应环状部(2c2)两侧的空间内分别设有第一油孔(d)和第二油孔(e)。

5.根据权利要求1所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述第二夹具(3)包括装配在底板(1)上的第二座体(3a)，该第二座体(3a)具有所述中心通孔(a)以及沿该中心通孔(a)周向环绕的安装腔室(b)，所述中心通孔(a)一端设有沿其周向阵列分布的装配缺口(c)，装配缺口(c)内安装有能够沿中心通孔(a)径向滑动的第二夹持块(3b)，所述安装腔室(b)内装配有能够沿中心通孔(a)轴向滑动的第二活塞(3c)，所述第二活塞(3c)往复滑动能够迫使第二夹持块(3b)沿中心通孔(a)径向往复移动。

6.根据权利要求5所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述第二座体(3a)包括第二套环(3a1)以及固定在第二套环(3a1)两端的第三端板(3a2)和第四端板(3a3)，所述第三端板(3a2)中部具有伸入第二套环(3a1)内部的第二套筒(3a4)，所述中心通孔(a)由第二套筒(3a4)内部空间围成。

7.根据权利要求6所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述底板(1)上固定安装有套环座(1a)，所述第二套环(3a1)转动装配在套环座(1a)内，所述第三端板(3a2)和第四端板(3a3)分别位于套环座(1a)两端，所述旋转驱动器(4)能够通过第三端板(3a2)和/或第四端板(3a3)驱动第二夹具(3)转动。

8.根据权利要求7所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述套环座(1a)下部对称设置有左铰接座(1b)和右铰接座(1c)，所述旋转驱动器(4)包括第一液压缸(4a)和第二液压缸(4b)；

其中，所述第一液压缸(4a)的活塞杆铰接在所述左铰接座(1b)上，缸座铰接在第三端板(3a2)和第四端板(3a3)的一端；第二液压缸(4b)的活塞杆铰接在所述右铰接座(1c)，上，缸座铰接在所述第三端板(3a2)和第四端板(3a3)的另一端。

9.根据权利要求1所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述组合式钻杆(5)前端可拆卸地装配有钻头(8)，所述钻头(8)周向阵列设置有圆形锯片(8a)，圆形锯片(8a)的旋切方向与钻头(8)进给方向平行，且圆形锯片(8a)至少部分突出于钻头(8)外表面，所述钻头(8)一端被构造成锥形结构，另一端设有液压马达(8b)，液压马达(8b)用于驱动各个所述圆形锯片(8a)转动。

10.根据权利要求9所述的带钻杆螺纹预紧力卸载功能的旋切盾非开挖设备，其特征在于：所述钻头(8)内转动安装有四根呈正方形四点布置的锯片轴(8c)，四根所述锯片轴(8c)的中心线均位于钻头(8)圆形截面的割线方向上，各个所述圆形锯片(8a)一一对应地固套在四根所述锯片轴(8c)上；所述钻头(8)内转动安装有一根沿其中心线方向布置的中心传动轴(8d)、以及四根沿其径向方向布置的径向传动轴(8e)，四根所述径向传动轴(8e)外端一一对应地与四根所述锯片轴(8c)动力衔接，内端均与中心传动轴(8d)动力衔接；所述液压马达(8b)通过联轴器(8f)与中心传动轴(8d)同轴动力连接。