一种外凸大刀盘及泥水平衡顶管机制造技术

本发明专利技术提供一种外凸大刀盘及泥水平衡顶管机，包括网格刀盘，网格刀盘包括：外缘板，覆盖并转动连接于泥水仓的前端；多个长筋板，以外缘板的轴心为中心，均匀分布在外缘板的内空间中，且每个长筋板的一端均同时与外缘板的内环面连接；中心侧板，为环形并位于外缘板中心，且与外缘板同轴，每个长筋板的另一端均与中心侧板的外环面连接；次中心侧板，为环形并位于外缘板和中心侧板间，且与外缘板同轴，多个长筋板固定穿插经过次中心侧板；多个短筋板，其两端分别连接外缘板的内环面和次中心侧板的外环面。本发明专利技术提出的一种外凸大刀盘泥水平衡顶管机，可适应含有微风化、间断性出现50CM见方以下的零星石块的土层等复杂土层的掘进要求，且可自行纠偏。

A large convex cutter head and slurry balance pipe jacking machine

The invention provides an outer convex large cutter head and a mud-water balanced pipe jacking machine, including a grid cutter head, which comprises: an outer edge plate covering and rotating the front end of the mud-water bin; a plurality of long ribs, centered on the axis of the outer edge plate, are evenly distributed in the inner space of the outer edge plate, and one end of each long rib plate is simultaneously external. The inner annular connection of the edge plate; the central side plate, which is annular and located in the center of the outer edge plate, is coaxial with the outer edge plate, and the other end of each long ribbed plate is connected with the outer annular connection of the central side plate; the sub-central side plate, which is annular and located between the outer edge plate and the central side plate, is coaxial with the outer edge plate, and many long ribbed plates are fixed and inserted through the secondary center. The inner annular surface of the outer edge plate and the outer annular surface of the sub-central side plate are connected at the two ends of a plurality of short stiffeners. The invention provides a large convex cutter head mud water balance pipe jacking machine, which can adapt to the excavation requirements of complex soil layers, such as soil layers with slight weathering and intermittent occurrence of scattered stones less than 50CM square meters, and can rectify the deviation by itself.

【技术实现步骤摘要】
一种外凸大刀盘及泥水平衡顶管机
本专利技术涉及一种泥水平衡顶管机，具体地，涉及一种外凸大刀盘及泥水平衡顶管机。
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CN201120516115.8，专利技术名称：泥水平衡式顶管掘进机机头，公开号：CN202370528U，该专利自述为：一种泥水平衡式顶管掘进机机头，包括偏心刀盘、掘进泥仓室、泥水仓室和泥水循环管，所述偏心刀盘末端为切削刀盘，所述切削刀盘上设有刮刀和滚刀，所述切削刀盘的外沿焊接有超挖刀。和传统泥水平衡顶管机一样，其仍然存在如下问题：在穿越含孤石等复杂地层，或者是在土质不均匀区域造成软硬交接处，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；在穿越含孤石或部分坚硬地层等复杂土层中，刀盘可能缺乏足够强度，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。检索中还发现，中国专利申请号CN201110183724.0，专利技术名称：网格刀盘的泥水加压盾构施工方法及其施工设备，公开号：CN102278119A，该专利中设备采用网格刀盘，适用于盾构的泥水平衡机头，对顶管而言仍然存在如下问题：盾构的泥水平衡机头和顶管的泥水平衡机头在结构功能上有明显不同，无法通用；在穿越含孤石等复杂地层，或者是在土质不均匀区域造成软硬交接处，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；在穿越含孤石或部分坚硬地层等复杂土层中，格栅往往缺乏足够强度，并且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。由此，业界需要有可适应含有微风化、间断性出现50CM见方以下的零星石块的土层等复杂土层的掘进要求的泥水平衡顶管机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种外凸大刀盘及泥水平衡顶管机，用于解决现有的刀盘在穿越含孤石或部分坚硬地层等复杂土层中，刀盘可能缺乏足够强度、且顶管机机头顶进施工时容易因开挖面受力不均匀发生偏斜的问题。根据本专利技术的一个目的，提供一种外凸大刀盘，所述外凸大刀盘是一种网格刀盘，包括：外缘板，所述外缘板为与所述泥水仓前端面相匹配的环形结构，且所述外缘板转动连接于所述泥水仓的前端；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之间，且与所述外缘板同轴；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之间设置一个短筋板；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为20°-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。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°。根据本专利技术的另一个目的，提供一种泥水平衡顶管机，包括泥水仓，所述泥水仓前端转动连接有所述的外凸大刀盘。进一步的，所述泥水仓后端承插连接有一后段工作仓，所述泥水仓和后段工作仓的内部空间不连通。进一步的，所述泥水仓和后段工作仓间设有一小水密门。进一步的，所述泥水仓和所述后段工作仓的交界处周向安装有至少两个位置相对的机头后纠偏千斤顶。进一步的，还包括排泥管路，所述排泥管路的抽泥端设于所述泥水仓中，经所述后段工作仓，通向所述外凸大刀盘泥水平衡顶管机的尾端。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1.本专利技术提出的一种外凸大刀盘泥水平衡顶管机，其网格刀盘为外凸型大刀盘：1)网格刀盘设置成外凸型大刀盘，可适应含有微风化、间断性出现50CM见方以下的零星石块的土层等复杂土层的掘进要求。2)适当增大刀盘面网格密度增加了平衡支撑开挖面的稳定作用。3)缩短网格刀盘长度、加大网格边缘的斜面，刀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。4)较大的刀盘开口率能保证后续渣土进入气压仓的顺畅性。2.本专利技术提出的一种外凸大刀盘泥水平衡顶管机，在泥水仓后设置有一圈纠偏千斤顶，当顶管穿越含孤石等复杂地层，或者是在土质不均匀区域造成软硬交接处时易发生偏斜。根据对顶进轴线的测量，一旦发生偏差，通过部分开启分布在泥水仓后面的一圈纠偏千斤顶，对顶管机机头进行强制纠偏，达到调整机头姿态的目的，保证管道沿设计轴线进行。3.本专利技术提出的一种外凸大刀盘泥水平衡顶管机，当检测到前方有坚硬障碍物时，可以降低转速，慢速顶进，提高设备功率，提高低速扭矩力，加强轴线监控频率，控制机头顶进方向。并且能将小型孤石局部绞碎，大部分甩向工具管两侧，实现障碍物的清除。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是本专利技术的一实施例中机头结构主视图；图2是本专利技术的一实施例中网格刀盘正视图；图中：1为网格刀盘，2为外缘板，3为斜面，4为多个长筋板，5为多个短筋板，6为中心侧板，7为次中心侧板，8为泥水仓，9为后段工作仓，10为小水密门，11为至少两个位置相对的机头后纠偏千斤顶，12为排泥管路。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进。这些都属于本专利技术的保护范围。参照图1-图2所示，为一种外凸大刀盘泥水平衡顶管机的一实施例结构图，其中包括泥水仓8，泥水仓8前端转动连接有一网格刀盘1，网格刀盘1包括：外缘板2，外缘板2为与泥水仓8前端面相匹配的环形结构，且外缘板2转动连接于泥水仓8的前端；外缘板2的前端向外缘板2的轴心收拢，形成斜面3；多个长筋板4，多个长筋板4以外缘板2的轴心为中心，均匀分布在外缘板2的内空间中，且每个长筋板4的一端均同时与外缘板2的内环面连接；中心侧板6，中心侧板6为环形并位于外缘板2中心，且与外缘板2同轴，每个长筋板4的另一端均与中心侧板6的外环面连接；次中心侧板7，次中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外凸大刀盘，所述外凸大刀盘是一种网格刀盘(1)，其特征在于包括：外缘板(2)，所述外缘板(2)为与所述泥水仓(8)前端面相匹配的环形结构，且所述外缘板(2)转动连接于所述泥水仓(8)的前端；所述外缘板(2)的前端向所述外缘板(2)的轴心收拢，形成斜面(3)；多个长筋板(4)，所述多个长筋板(4)分布在所述外缘板(2)的内空间中，且每个长筋板(4)的一端均同时与所述外缘板(2)的内环面连接；中心侧板(6)，所述中心侧板(6)为环形并位于所述外缘板(2)中心，且与所述外缘板(2)同轴，所述每个长筋板(4)的另一端均与所述中心侧板(6)的外环面连接；次中心侧板(7)，所述次中心侧板(7)为环形并位于所述外缘板(2)和所述中心侧板(6)之间，且与所述外缘板(2)同轴；多个短筋板(5)，所述多个短筋板(5)的两端分别连接所述外缘板(2)的内环面和所述次中心侧板(7)的外环面，且每相邻的两个长筋板(4)之间设置一个短筋板(5)；所述中心侧板(6)、所述次中心侧板(7)和所述外缘板(2)呈阶梯形设置，所述外缘板(2)位于最高点，所述多个短筋板(5)和所述多个长筋板(4)的外侧面均为斜面，且所述多个短筋板(5)和所述多个长筋板(4)的斜面与所述外缘板(2)相邻的一端均向所述外缘板(2)的中心线方向倾斜设置，从而形成一种外凸型大刀盘。...

【技术特征摘要】
1.一种外凸大刀盘，所述外凸大刀盘是一种网格刀盘(1)，其特征在于包括：外缘板(2)，所述外缘板(2)为与所述泥水仓(8)前端面相匹配的环形结构，且所述外缘板(2)转动连接于所述泥水仓(8)的前端；所述外缘板(2)的前端向所述外缘板(2)的轴心收拢，形成斜面(3)；多个长筋板(4)，所述多个长筋板(4)分布在所述外缘板(2)的内空间中，且每个长筋板(4)的一端均同时与所述外缘板(2)的内环面连接；中心侧板(6)，所述中心侧板(6)为环形并位于所述外缘板(2)中心，且与所述外缘板(2)同轴，所述每个长筋板(4)的另一端均与所述中心侧板(6)的外环面连接；次中心侧板(7)，所述次中心侧板(7)为环形并位于所述外缘板(2)和所述中心侧板(6)之间，且与所述外缘板(2)同轴；多个短筋板(5)，所述多个短筋板(5)的两端分别连接所述外缘板(2)的内环面和所述次中心侧板(7)的外环面，且每相邻的两个长筋板(4)之间设置一个短筋板(5)；所述中心侧板(6)、所述次中心侧板(7)和所述外缘板(2)呈阶梯形设置，所述外缘板(2)位于最高点，所述多个短筋板(5)和所述多个长筋板(4)的外侧面均为斜面，且所述多个短筋板(5)和所述多个长筋板(4)的斜面与所述外缘板(2)相邻的一端均向所述外缘板(2)的中心线方向倾斜设置，从而形成一种外凸型大刀盘。2.根据权利要求1所述的外凸大刀盘，其特征在于，所述斜面(3)与外缘板(2)轴线之间的夹角为...

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