一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机制造技术

本发明专利技术提供一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，包括：减压仓，减压仓与工作仓后端连接；备用减压仓，备用减压仓与减压仓后端连接；第一气压门，第一气压门设于减压仓和工作仓间，用于连通减压仓和工作仓；第二气压门，第二气压门设于备用减压仓和减压仓间，用于连通备用减压仓和减压仓。本发明专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，当发生土体坍塌时，位于工作仓的作业人员可以撤离到备用减压仓内实施减压出仓，这样提高了作业人员工作的安全性，使作业人员更能全身心地投入到工作中，提高工作效率。且顶管机机头可以自行强制纠偏，使其沿预设轴线行进。

【技术实现步骤摘要】
一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机
本专利技术涉及一种气压平衡顶管机，具体地，涉及一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机。
技术介绍
作为一种暗挖施工方法，顶管法施工具有诸多优点，如占地面积少；地下施工不影响地面活动；穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量；施工过程中不破坏现有管线及构筑物，不影响正常使用；施工无噪音，减少对沿线环境的污染。因此，顶管工法施工技术在近几年得到广泛的应用。市政工程的上、下水道、煤气、电力、通信工程、液化石油气、天然气输送管道以及各种油管、动力电缆、宽频网、光纤网等通讯电缆等的敷设都相继采用顶管工法施工。经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号CN201120256586.X，专利技术名称：一种气压平衡顶管设备机头，公开号：CN202176819U，该专利自述为：一种气压平衡顶管设备机头，属于建筑工程机械
其主要结构由前仓和后仓两部分组成；前仓机头的端部是方型切土格栅和切土网格板；前仓机头端部的外壳处布置有切土钢筋；前仓和后仓装有前密封隔墙、后仓密封隔墙；前、后仓密封隔墙上设高压气管孔、密封门、观察窗和照明或电话电缆孔，底部通排泥管；前密封门用球铰链固定一水枪。顶管机操作人员不但可以直接观测到顶面的土质情况的变化，避免盲目操作。还可以方便地解决在顶进施工中遇到障碍物时，工作人员进入到挖掘面排除障碍物的困难。和传统气压平衡顶管机一样，该装置仍然存在如下问题：在稳定性较差的复杂土层中，如果土体塌方进入作业面卡住气压门的关闭，对于人员存在极大的安全隐患；在复杂地层中(软弱地层、坚硬地层或两种地层交错)，顶管机机头顶进施工时容易出现因开挖面受力不均匀发生偏斜；在软土夹杂小型孤石和部分基岩的复杂土层中，格栅往往缺乏足够强度，并且顶管机头缺乏足够的动力考虑(推力和扭矩)，不能进行有效的切削或者将小型障碍甩到周围土体中去。本专利技术可适应稳定性较差或软土夹杂小型孤石和部分基岩等复杂土层的掘进要求，并且具有开口率高，可以及时调整顶进方向，将小型孤石局部绞碎，大部分甩向工具管两侧，并能对顶管机内作业人员形成有效保护等特点。由此，业界需要有可适应稳定性较差或软土夹杂小型孤石和部分基岩等复杂土层的掘进要求，并能保护开挖面安全和作业人员安全的气压平衡顶管机。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，可以再土体塌方的情况下，通过增设一个后备减压仓，大幅提高排障的作业人员的生存几率。为实现上述目的，本专利技术所述的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，包括工作仓和网格刀盘，所述工作仓前端转动连接有一网格刀盘，还包括：减压仓，所述减压仓与所述工作仓后端连接；备用减压仓，所述备用减压仓与所述减压仓后端连接；第一气压门，所述第一气压门设于所述减压仓和所述工作仓间，用于连通所述减压仓和所述工作仓；第二气压门，所述第二气压门设于所述备用减压仓和所述减压仓间，用于连通所述备用减压仓和所述减压仓，当所述双气仓强纠偏气压平衡顶管机正常作业时，所述第一气压门关闭；当需要进行排障作业时，所述第一气压门打开，通过所述第一气压门在所述工作仓内施工排障；当进行排障作业时，若发生土体塌方，且所述第一气压门被泥土砂石卡住无法关闭时，所述工作仓与所述第一气压门和所述第二气压门打开，能进入所述后备减压仓，而后关闭所述第二气压门，实施减压出仓。进一步的，所述工作仓后端与所述减压仓承插连接。进一步的，所述工作仓与所述减压仓的交界处还设有至少两个主顶千斤顶。进一步的，所述至少两个主顶千斤顶设有九个，每个主顶千斤顶的推力为80吨。进一步的，所述网格刀盘包括：外缘板，所述外缘板为与所述工作仓前端面相匹配的环形结构，且所述外缘板覆盖并转动连接于所述工作仓的前端；所述外缘板的前端向所述外缘板的轴心收拢，形成斜面；多个长筋板，所述多个长筋板以所述外缘板的轴心为中心，均匀分布在所述外缘板的内空间中，且每个长筋板的一端均同时与所述外缘板的内环面连接；中心侧板，所述中心侧板为环形并位于所述外缘板中心，且与所述外缘板同轴，所述每个长筋板的另一端均与所述中心侧板的外环面连接；次中心侧板，所述次中心侧板为环形并位于所述外缘板和所述中心侧板间，且与所述外缘板同轴，所述多个长筋板固定穿插经过所述次中心侧板；多个短筋板，所述多个短筋板的两端分别连接所述外缘板的内环面和所述次中心侧板的外环面，且每相邻的两个长筋板的角平分线上设置一个短筋板。进一步的，所述网格刀盘为一种外凸大刀盘，所述中心侧板、所述次中心侧板和所述外缘板呈阶梯形设置，所述外缘板位于最高点，所述多个短筋板和所述多个长筋板的外侧面均为斜面，且所述多个短筋板和所述多个长筋板的斜面与所述外缘板相邻的一端均向所述外缘板的中心线方向倾斜设置，从而形成一种外凸型大刀盘。进一步的，所述斜面与外缘板轴线之间的夹角是20°-30°。进一步的，所述多个长筋板和所述多个短筋板各设有六根，且所述每个长筋板与与其相邻的短筋板间的夹角均为30°。进一步的，所述多个长筋板以所述外缘板的轴心为中心，均匀分布在所述外缘板的内空间中；所述多个长筋板穿过所述次中心侧板固定。进一步的，每相邻的两个长筋板的角平分线上设置一个短筋板。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，若遇到土体塌方进入工作仓卡住第一气压门的关闭，作业人员可以撤离到备用减压仓内实施减压出仓，这样提高了作业人员工作的安全性，使作业人员更能全身心地投入到工作中，提高工作效率。本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，当顶管穿越海底稳定性较差的地层(如软土地层)或土质不均匀的地层，导致顶管机的机头发生偏斜时，主顶千斤顶可以对顶管机机头进行强制纠偏，达到调整机头姿态的目的，保证管道沿预设轴线进行。本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，其网格刀盘可适应稳定性较差或软土夹杂小型孤石和部分基岩等复杂土层的掘进要求，缩短网格刀盘长度、加大了网格边缘的斜面，便于设备的安放和人员的操作，进一步加快了工程的施工效率；适当增大了网格刀盘盘面的网格密度，增加了平衡支撑开挖面的稳定作用；网格刀盘的盘面具有足够的刚度和强度用于支撑开挖面和承受掘进中的推力及扭矩，并能将小型孤石局部绞碎，大部分甩向工具管两侧；较大的刀盘开口率能保证渣土进入气压仓的顺畅性。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机的结构主视图；图2为本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机的网格刀盘的正视图；图3为本专利技术提出的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机采用外凸型网格刀盘时的正视图。图中：1为网格刀盘，2为工作仓，3为至少两个主顶千斤顶，4减压仓，5备用减压仓，6为外缘板，7为斜面，8为多个长筋板，9为多个短筋板，10为次中心侧板，11为中心侧板。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，包括工作仓(2)和网格刀盘(1)，所述工作仓(2)前端转动连接有一网格刀盘(1)，其特征在于，还包括：减压仓(4)，所述减压仓(4)与所述工作仓(2)后端连接；备用减压仓(5)，所述备用减压仓(5)与所述减压仓(4)后端连接；第一气压门(41)，所述第一气压门设于所述减压仓(4)和所述工作仓(2)间，用于连通所述减压仓(4)和所述工作仓(2)；第二气压门(51)，所述第二气压门(51)设于所述备用减压仓(5)和所述减压仓(4)间，用于连通所述备用减压仓(5)和所述减压仓(4)，当所述双气仓强纠偏气压平衡顶管机正常作业时，所述第一气压门(41)关闭；当需要进行排障作业时，所述第一气压门(41)打开，通过所述第一气压门(41)在所述工作仓(2)内施工排障；当进行排障作业时，若发生土体塌方，且所述第一气压门(41)被泥土砂石卡住无法关闭时，所述工作仓(2)与所述第一气压门(41)和所述第二气压门(51)打开，能进入所述后备减压仓，而后关闭所述第二气压门(51)，实施减压出仓。

【技术特征摘要】
1.一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，包括工作仓(2)和网格刀盘(1)，所述工作仓(2)前端转动连接有一网格刀盘(1)，其特征在于，还包括：减压仓(4)，所述减压仓(4)与所述工作仓(2)后端连接；备用减压仓(5)，所述备用减压仓(5)与所述减压仓(4)后端连接；第一气压门(41)，所述第一气压门设于所述减压仓(4)和所述工作仓(2)间，用于连通所述减压仓(4)和所述工作仓(2)；第二气压门(51)，所述第二气压门(51)设于所述备用减压仓(5)和所述减压仓(4)间，用于连通所述备用减压仓(5)和所述减压仓(4)，当所述双气仓强纠偏气压平衡顶管机正常作业时，所述第一气压门(41)关闭；当需要进行排障作业时，所述第一气压门(41)打开，通过所述第一气压门(41)在所述工作仓(2)内施工排障；当进行排障作业时，若发生土体塌方，且所述第一气压门(41)被泥土砂石卡住无法关闭时，所述工作仓(2)与所述第一气压门(41)和所述第二气压门(51)打开，能进入所述后备减压仓，而后关闭所述第二气压门(51)，实施减压出仓。2.根据权利要求1所述的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，其特征在于，所述工作仓(2)后端与所述减压仓(4)承插连接。3.根据权利要求1所述的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，其特征在于，所述工作仓(2)与所述减压仓(4)的交界处还设有至少两个主顶千斤顶(3)。4.根据权利要求3所述的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，其特征在于，所述至少两个主顶千斤顶(3)设有九个，每个主顶千斤顶(3)的推力为80吨。5.根据权利要求1所述的一种双气仓强纠偏气压平衡顶管机，其特征在于，所述网格刀盘(1)包括：外缘板(6)，所述外缘板(6)为与所述工作仓(2)前端面相匹配的环形结构，且所述外缘板(6)覆盖并转动连接于所述工作仓(2)的前端；所述外缘板(6)的前端向所述外缘板(6)的轴心收拢，形成斜面(7)；多个长筋板(8)，所述多个长筋板(8)以所述外缘板(6)的轴心为中心，...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄亮，廖晨聪，陈锦剑，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31